CN106090269B - 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法 - Google Patents

一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106090269B
CN106090269B CN201610750529.4A CN201610750529A CN106090269B CN 106090269 B CN106090269 B CN 106090269B CN 201610750529 A CN201610750529 A CN 201610750529A CN 106090269 B CN106090269 B CN 106090269B
Authority
CN
China
Prior art keywords
molded line
valve disc
line
chalaza
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610750529.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106090269A (zh
Inventor
钟主海
江生科
范小平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Original Assignee
DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DEC Dongfang Turbine Co Ltd filed Critical DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Priority to CN201610750529.4A priority Critical patent/CN106090269B/zh
Publication of CN106090269A publication Critical patent/CN106090269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106090269B publication Critical patent/CN106090269B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members

Abstract

本发明公开了一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法。阀碟型线结构包括阀碟本体，阀碟本体的球形密封面上具有与阀座本体配合密封的配合点，密封面上的配合点以下的下部部位为平面结构。设计方法包括：1.确定设计参数，绘制半径为RD的曲线作为阀碟本体球形密封面的基础轮廓型线；2.在基础轮廓型线的两侧分别确定出密封配合点；3.分别以基础轮廓型线两侧所确定的配合点为起点，在配合点下部的基础轮廓型线上分别绘制出一条与之相切的延长线；4.采用一条直线将两侧所绘制延长线的底端连接起来，去除多余线段，最终使所设计的阀碟本体球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线、延长段型线和直线段型线组成。

Description

一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法
技术领域
本发明涉及调节阀，具体是一种球形调节阀的阀碟型线结构，及其该阀碟型线结构的设计方法。
背景技术
调节阀布置于流体通道上，主要由执行机构和阀门组成，其通过接受调节控制单元输出的信号、借助动力操作去改变流体通道内的流体流量，可见，调节阀对流体系统的工作性能及安全稳定运行起着至关重要的作用，这尤其在高温高压流体的汽轮机上最为凸显。
汽轮机上的调节阀不仅是通流部分的第一站，也是控制系统的执行部件，是汽轮机机组的核心设备之一。汽轮机常用的调节阀为球形调节阀，参见图1所示，该调节阀的阀碟本体1以球形密封面（其轮廓型线为大弧度的弧形段型线11）与阀座本体2的弧形密封面（其轮廓型线为小弧度的弧形段型线21）进行配合密封，两个相互配合的密封面上分别具有相匹配的密封配合点（12、22），通过对两个密封面上相匹配的配合点间的距离调整，来对蒸汽通道内阀碟侧向阀座侧流动的蒸汽流量实现调节。该调节阀在汽轮机上的服役过程中，存在运行时振动应力过大的问题，这尤其在高参数化的汽轮机上更为凸显，这是因为：阀碟本体的密封面为球形结构，密封面上的配合点以下具有大弧度的弧形段型线，高温高压的蒸汽从阀碟侧涌入阀座侧时，部分蒸汽就会随着阀碟本体的球形密封面、在阀碟本体的密封面处产生不稳定的蒸汽旋流，该不稳定的蒸汽旋流会对调节阀的阀碟产生激励，导致阀杆振动、定位销断裂等事故频发。有鉴于此，高温高压流体系统上所应用的球形调节阀急待有效的减振技术出现。然而，目前行业内对球形调节阀阀碟振动机理的认识还有待提高。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述现有技术的不足，在保证密封性能的前提下，提供一种能够有效提高球形调节阀气动性能、有效改善球形调节阀运行振动性能的阀碟型线结构，以及该型线结构的设计方法。
本发明所采用的技术方案是，一种球形调节阀阀碟型线结构，包括阀碟本体，所述阀碟本体具有球形密封面，所述球形密封面上具有与阀座本体配合密封的配合点，所述阀碟本体球形密封面上的配合点以下的下部部位为平面结构。
作为优选方案，所述阀碟本体球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线、延长段型线和直线段型线组成，所述弧形段型线与延长段型线的交接处为配合点，所述延长段型线以配合点为起点、相切于弧形段型线向配合点以下延长线的方式成型，所述直线段型线连接于延长段型线的底端。
上述球形调节阀阀碟型线结构的设计方法，包括下列步骤：
步骤1. 确定调节阀的设计参数，包括阀碟本体球形密封面的半径为RD、阀座本体弧形密封面的半径为RS；绘制半径为RD的曲线作为阀碟本体球形密封面的基础轮廓型线；
步骤2. 根据阀座本体弧形密封面的设计半径为RS，在阀碟本体球形密封面的基础轮廓型线的两侧分别确定出密封配合点；
步骤3. 分别以阀碟本体球形密封面基础轮廓型线两侧所确定的配合点为起点，在配合点下部的基础轮廓型线上分别绘制出一条与之相切的延长线；
步骤4. 采用一条直线将基础轮廓型线两侧所绘制的延长线的底端连接起来，去除多余线段，最终使所设计的阀碟本体球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线、延长段型线和直线段型线组成。
作为优选方案，步骤3中，所述阀碟本体球形密封面基础轮廓型线两侧所绘制出的延长线的长度分别满足如下关系式：
L/RD=0～0.3；
式中：L为延长线的长度；
RD为阀碟本体球形密封面基础轮廓型线的半径。
本发明的有益效果是：
1. 本发明在阀碟本体球形密封面的基础上，将密封面上的配合点以下的部位改为平面结构，从而既保留了阀碟本体球形密封面的密封特性，又能够在运行中降低流体在阀碟本体密封面底部所形成的不稳定旋流；
2. 本发明阀碟本体密封面的轮廓型线结构，能够在运行中对流体的流动方向形成良好的导向作用，进而进一步有效、可靠地显著降低流体在阀碟本体密封面底部所形成的不稳定旋流，可靠、有效地提高球形调节阀的气动性能，同时亦可靠、有效地改善球形调节阀运行振动性能，可靠地提高了球形调节阀运行的稳定性；
3. 本发明有利于减轻阀碟本体的重量，进而能够有效地减小阀碟本体在启动时所需的提升力，操作灵活，有利于节能。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是现有球形调节阀阀碟型线结构的示意图。
图2是本发明的一种阀碟型线的结构示意图。
图中代号含义：1—阀碟本体；11—弧形段型线；12—配合点；13—延长段型线；14—直线段型线；2—阀座本体；21—弧形段型线；22—配合点；RD—阀碟本体密封面弧形段型线的半径；RS—阀座本体密封面弧形段型线的半径；L—延长段型线的长度。
具体实施方式
参见图2所示，本发明为球形调节阀阀碟本体的型线结构，包括阀碟本体1，该阀碟本体1具有球形的密封面，在阀碟本体1的球形密封面上具有与阀座本体2配合密封的配合点12，阀碟本体1的球形密封面通过其上的配合点12与阀座本体2的弧形密封面上的配合点22配合密封。为了降低运行中流体在阀碟本体1球形密封面底部所产生的不稳定旋流，阀碟本体1球形密封面上的配合点12以下的下部部位为平面结构，即阀碟本体1的球形密封面的底部为削平的平底结构。
具体的，上述阀碟本体1的球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线11、延长段型线13和直线段型线14组成。弧形段型线11为阀碟本体1球形密封面的基础轮廓型线，即球形轮廓型线，弧形段型线11的底端与延长段型线13的上端连接，二者的交接处为配合点12。延长段型线13以配合点12为起点、相切于弧形段型线11向配合点12以下延长线的方式成型，从而使延长段型线13在阀碟本体1的球形密封面上形成一段锥面，即延长段型线13为相切衔接于球形面的锥面轮廓型线。直线段型线14连接于延长段型线13的底端，即直线段型线14为延长段型线13所成锥面的底面-平面的轮廓型线。由此可见，上述阀碟本体1的球形密封面由上部的球形密封面和下部锥形密封面组成，该锥形密封面为平底结构。
上述球形调节阀的阀碟型线结构的设计方法，包括下列步骤：
步骤1. 确定调节阀的设计参数，包括阀碟本体1球形密封面的半径为RD（即弧形段型线11的半径）、阀座本体2弧形密封面的半径为RS（即弧形段型线21的半径）；
根据所确定的阀碟本体1球形密封面的半径为RD，绘制半径为RD的曲线作为阀碟本体1球形密封面的基础轮廓型线；
步骤2. 根据阀座本体2弧形密封面的设计半径为RS，在阀碟本体1球形密封面的基础轮廓型线的两侧分别确定出密封配合点12，该配合点12应当与阀座本体2弧形密封面的弧形段型线21上的配合点22相匹配；
步骤3. 分别以阀碟本体1球形密封面基础轮廓型线两侧所确定的配合点12为起点，在配合点12下部的基础轮廓型线上分别绘制出一条与之相切（即与配合点12以下的基础轮廓型线相切）的延长线；
每条延长线的绘制长度满足如下关系式：
L/RD=0～0.3；
式中：L为延长线的长度；
RD为阀碟本体1球形密封面基础轮廓型线（即弧形段型线11）的半径；
步骤4. 采用一条直线将球形密封面基础轮廓型线两侧所绘制出的延长线的底端连接起来，去除直线以下的线段、以及其它多余的线段，最终使所设计的阀碟本体1球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线11、延长段型线13和直线段型线14组成，以此设计图为标准制造上述阀碟本体1。
以上具体技术方案仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述具体技术方案对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种球形调节阀阀碟型线结构的设计方法，其中，所述球形调节阀阀碟型线结构包括阀碟本体（1），所述阀碟本体（1）具有球形密封面，所述球形密封面上具有与阀座本体（2）配合密封的配合点（12），所述阀碟本体（1）球形密封面上的配合点（12）以下的下部部位为平面结构，具体的，所述阀碟本体（1）球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线（11）、延长段型线（13）和直线段型线（14）组成，所述弧形段型线（11）与延长段型线（13）的交接处为配合点（12），所述延长段型线（13）以配合点（12）为起点、相切于弧形段型线（11）向配合点（12）以下延长线的方式成型，所述直线段型线（14）连接于延长段型线（13）的底端；
其特征在于，所述设计方法包括下列步骤：
步骤1. 确定调节阀的设计参数，包括阀碟本体（1）球形密封面的半径为RD、阀座本体（2）弧形密封面的半径为RS；绘制半径为RD的曲线作为阀碟本体（1）球形密封面的基础轮廓型线；
步骤2. 根据阀座本体（2）弧形密封面的设计半径为RS，在阀碟本体（1）球形密封面的基础轮廓型线的两侧分别确定出密封配合点（12）；
步骤3. 分别以阀碟本体（1）球形密封面基础轮廓型线两侧所确定的配合点（12）为起点，在配合点（12）下部的基础轮廓型线上分别绘制出一条与之相切的延长线；
步骤4. 采用一条直线将基础轮廓型线两侧所绘制的延长线的底端连接起来，去除多余线段，最终使所设计的阀碟本体（1）球形密封面的轮廓型线由上而下主要由弧形段型线（11）、延长段型线（13）和直线段型线（14）组成。
2.根据权利要求1所述球形调节阀阀碟型线结构的设计方法，其特征在于，步骤3中，所述阀碟本体（1）球形密封面基础轮廓型线两侧所绘制出的延长线的长度分别满足如下关系式：
L/RD=0～0.3；
式中：L为延长线的长度；
RD为阀碟本体（1）球形密封面基础轮廓型线的半径。
CN201610750529.4A 2016-08-30 2016-08-30 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法 Active CN106090269B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610750529.4A CN106090269B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610750529.4A CN106090269B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106090269A CN106090269A (zh) 2016-11-09
CN106090269B true CN106090269B (zh) 2018-05-22

Family

ID=57223909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610750529.4A Active CN106090269B (zh) 2016-08-30 2016-08-30 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106090269B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6228336B1 (ja) 2017-04-17 2017-11-08 三井造船株式会社 環状弁
CN114542733B (zh) * 2020-11-24 2024-03-29 浙江盾安人工环境股份有限公司 流量调节阀

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703273A (en) * 1970-08-24 1972-11-21 Kieley & Mueller Low loss innervalve assembly
CN101285405A (zh) * 2008-06-03 2008-10-15 东方电气集团东方汽轮机有限公司 汽轮机抽汽调节阀
CN102102764A (zh) * 2011-03-12 2011-06-22 安徽铜都阀门股份有限公司 一种直通式快速切断阀
CN204099623U (zh) * 2014-09-18 2015-01-14 成都市蜀科科技有限责任公司 锥面自定心硬密封阀芯
CN204493172U (zh) * 2014-11-25 2015-07-22 瑞木镍钴管理（中冶）有限公司 用于高温泥浆隔膜泵的无下导向锥形单向阀
JP2015143543A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社鷺宮製作所 制御弁
CN204922047U (zh) * 2015-08-19 2015-12-30 中国神华能源股份有限公司 阀的密封结构及用于汽轮机的旁路减压阀
CN105339598A (zh) * 2013-06-13 2016-02-17 三菱日立电力系统株式会社 蒸汽阀

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3703273A (en) * 1970-08-24 1972-11-21 Kieley & Mueller Low loss innervalve assembly
CN101285405A (zh) * 2008-06-03 2008-10-15 东方电气集团东方汽轮机有限公司 汽轮机抽汽调节阀
CN102102764A (zh) * 2011-03-12 2011-06-22 安徽铜都阀门股份有限公司 一种直通式快速切断阀
CN105339598A (zh) * 2013-06-13 2016-02-17 三菱日立电力系统株式会社 蒸汽阀
JP2015143543A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社鷺宮製作所 制御弁
CN204099623U (zh) * 2014-09-18 2015-01-14 成都市蜀科科技有限责任公司 锥面自定心硬密封阀芯
CN204493172U (zh) * 2014-11-25 2015-07-22 瑞木镍钴管理（中冶）有限公司 用于高温泥浆隔膜泵的无下导向锥形单向阀
CN204922047U (zh) * 2015-08-19 2015-12-30 中国神华能源股份有限公司 阀的密封结构及用于汽轮机的旁路减压阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN106090269A (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106090269B (zh) 一种球形调节阀阀碟型线结构及其设计方法
US9903219B2 (en) Steam governing valve apparatus and power generation facility
CN206571994U (zh) 高压截止阀
CN105202217A (zh) 一种具有泄压功能的安全球阀
CN103256248A (zh) 叶轮及包括该叶轮的离心压缩机
CN207188371U (zh) 一种缸盖分装线的吹屑装置
CN204060836U (zh) 冲钠气门
CN205908523U (zh) 一种采用高防护导水件结构的水泵装置
CN205639851U (zh) 一种钠阀
CN203927046U (zh) 一种蒸汽阀
CN205833385U (zh) 一种立式拉袋离心机中拉杆的驱动装置
CN107355369B (zh) 双向缓冲装置及含其的活塞式压缩机气阀控制系统
CN209213019U (zh) 一种气封式阀门
CN105351025B (zh) 带弹簧条固定座加固的气门顶杆
CN204420184U (zh) 一种空调四通阀的活塞部件
CN205977851U (zh) 一种履带收割机液压阀
CN205841885U (zh) 外置式带配重杆油缸缓闭止回阀
CN203516949U (zh) 一种控制液下流体的阀门
CN104455539A (zh) 一种不规则隔膜的全塑料隔膜阀
CN204136013U (zh) 蒸汽管道阀门开关工具
CN103591301B (zh) 一种锻钢无阀盖截止阀
CN204164665U (zh) 一种调压柜专用放散装置
CN202851990U (zh) 高压节流调节截止阀
CN208935511U (zh) 一种压力不平衡型单座调节阀
CN207437809U (zh) 一种手动平板阀

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant