專利名稱：一種管道截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管道截止閥，屬于管道閥門技術(shù)領(lǐng)域。 背景纟支術(shù)
現(xiàn)有管道截止閥結(jié)構(gòu)中，流體介質(zhì)進(jìn)口核二沒計成垂直于閥瓣底面，介質(zhì)以 垂直于閥瓣底面的方向從進(jìn)口流進(jìn)閥腔并以垂直于閥瓣底面的方向直接沖擊 在閥瓣底面，然后轉(zhuǎn)過一個直角后進(jìn)入閥腔出口。這種流動方式造成的局部阻
力損失較大，是相同介質(zhì)在相同壓力、流速下圓滑轉(zhuǎn)過90。的約3倍。并且由 于高壓流體以垂直方向直接沖擊在閥瓣底面，流體在接觸底面后動能除一部分 轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，大部分轉(zhuǎn)變成壓力能，使流體對閥桿的壓力增大。
現(xiàn)有技術(shù)為解決閥桿壓力^于流體介質(zhì)在閥瓣底面流動滯止而使壓力增 大的問題，出現(xiàn)了將閥瓣底面設(shè)計成球面或錐面或內(nèi)凹的曲面，如圖1所示的 三種閥瓣結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有4支術(shù)4吏流體沿閥瓣底面的光滑曲線以噴泉形成兩個方向流 動的合成其一是沿著閥瓣軸向的流動，其一是沿著閥瓣的徑向流動。這種結(jié) 構(gòu)能有效減小滯止流體對閥桿的壓力，但使介質(zhì)流動更加復(fù)雜，不能減小閥腔 流動的局部阻力。另外，介質(zhì)流過現(xiàn)有的截止閥，由于介質(zhì)輸送壓力的存在， 介質(zhì)直接沖擊在閱瓣上，在閥體內(nèi)產(chǎn)生漩渦，給整個管道系統(tǒng)造成了較大的能 量損失。上述能量損失在現(xiàn)有管道系統(tǒng)中占去了維持管道運(yùn)行電力的80%,這 是現(xiàn)有截止閥的 一 大缺陷。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一 種能夠減少流動阻力和閥桿壓力的截止閥。
本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的
一種管道截止閥，包括閥體和閥瓣，所述閥體的流體入口和流體出口成 90度轉(zhuǎn)向，所述閥瓣的底面為便于流體從流體入口往流體出口變向的約束面。 所述約束面與閥瓣頂部的距離是從流體入口向流體出口逐漸變小。 本實用新型的技術(shù)方案所述截止閥結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的閥結(jié)構(gòu)不同，現(xiàn)有技術(shù)的閥當(dāng)流體流道中出現(xiàn)90度折轉(zhuǎn)時，流體垂直撞擊在折轉(zhuǎn)內(nèi)壁面上，使流
動速度突然降為零，向前流動的動能降為零，絕大部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽?靠近閥瓣底面處流體的壓力增加，這個增加的壓力一方面使閥桿受到的軸向力
增大， 一方面阻止進(jìn)口處的流體向前流動；而實際上，流體流動的折轉(zhuǎn)角度越 小，流體動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ艿牟糠志驮缴?，動能減少量的就越小，對上游流體 的阻力就越小，這就是本實用新型所述的技術(shù)方案所要達(dá)到的技術(shù)效果，本實 用新型所述的閥瓣底面使流體流動90度折轉(zhuǎn)的流動分成被分成了折轉(zhuǎn)角的和 等于卯度的多次折轉(zhuǎn)，而實際上4斤轉(zhuǎn)的次數(shù)越多，流體每一次折轉(zhuǎn)角度就越 小，總的流動損失就越小，當(dāng)折轉(zhuǎn)次數(shù)無限大時，底面就是一個光滑曲面，此 時流動阻力最小。因此本實用新型有如下優(yōu)選方案
所述約束面是光順曲面或由兩個或以上的平面所組成的折面；所述光順曲 面優(yōu)選為〗求面的 一部分或弧面或其他曲面如拋物面、雙曲面。
本實用新型的截止閥，閥瓣優(yōu)選方案是當(dāng)閥瓣打開時其約束面的最低點與 流體流入方向相切，最高點與流體流出方向相切。
本實用新型的閥門，在所述連接閥瓣的閥桿上還設(shè)有支撐體，以使閥門可 以承受更大的流體壓力。所閥桿上還可以設(shè)有限制閥瓣軸向運(yùn)動的導(dǎo)向裝置， 以減少不對稱的閥瓣因轉(zhuǎn)動帶來的不利影響。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果
本實用新型提供的截止閥結(jié)構(gòu)，其閥瓣能夠使閥門的局部阻力有明顯下 降，由于閥瓣構(gòu)造能夠使介質(zhì)從閥腔進(jìn)口到出口光順流動，能夠降低介質(zhì)對閥 桿的壓力；本實用新型還實現(xiàn)了截止閥閥體內(nèi)介質(zhì)流向的順滑過度，大幅度減 少了流體阻力，根據(jù)計算最少可節(jié)能30%;本實用新型還減小了介質(zhì)對閥板的 沖擊力，減低了閥板的磨損。由于本實用新型閥瓣底面的結(jié)構(gòu)，使得在關(guān)閉閥 門和打開閥門的過程中，流道面積逐漸變化，使得此種結(jié)構(gòu)的截止閥可以做調(diào) 節(jié)閥使用。本實用新型的技術(shù)方案大幅減少了管道閥門的能量損耗，節(jié)約了管 道運(yùn)行成本，在環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約方面有著不可忽一見的積極作用。

圖l現(xiàn)有技術(shù)截止閥的閥瓣結(jié)構(gòu)；
圖2是實施例1的截止閥的整體結(jié)構(gòu)示意圖3是實施例1中所迷消除徑向力的閥瓣支撐體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型可采用的閥瓣結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下通過具體的實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。 實施例1
圖2所示為本實用新型的閥門整體結(jié)構(gòu)。閥體閥腔1內(nèi)流體流動的方向y是 從左向右，閥瓣2的底面21為球面的一部分，A為底面21的最低點，當(dāng)周瓣 升起時A點與閥腔入口最高點重合，是介質(zhì)流入閥腔的初始點，B為底面21 的最高點，當(dāng)閥瓣升起時B點與閥腔出口最高點重合，是流體流出閥腔的初始 點，A點B點是介質(zhì)流動必經(jīng)的兩點。流體流入閥腔1的方向在A處與閥瓣2 的底面21相切，流體流出閥腔1的方向在B處與閥瓣2的底面21相切，這種 結(jié)構(gòu)-使流體(或稱為介質(zhì))能夠光順地從進(jìn)口段流進(jìn)閥腔，并在閥瓣底面光順 曲面約束下，光順地流入出口^a。該結(jié)構(gòu)由于使介質(zhì)在閥內(nèi)沿著最小阻力的流 線流動而使流過閥門的阻力最小，流體將在以經(jīng)過AB的直線為母線的閥瓣底 面約束下，以與閥桿中心線成一定角度的方向流入閥腔，并以與閥門出口段中 心線呈一定角度的方向進(jìn)入出口段,將現(xiàn)有技術(shù)中的90°折轉(zhuǎn)的流動分成了兩 次各小于90。的折轉(zhuǎn)，從而減小了流體內(nèi)流動的流動損失。
本實用新型的結(jié)構(gòu)^f吏流體介質(zhì)經(jīng)過時順著閥瓣的方向流動，實現(xiàn)了順滑的 過度，根據(jù)流體力學(xué)可以得出結(jié)論，介質(zhì)的機(jī)械能損耗大大降低。實際上，閥 瓣2的底面21的形狀可以是雙曲線、拋物線、圓或其他曲線組成的平面或者 由這些曲線為母線的回轉(zhuǎn)面構(gòu)成的曲面中的全部或部分；或者說底面21是介 質(zhì)流入方向與流出方向之間起著順滑過度作用的任意平面或者曲面，因此閥瓣 2的底面21可以是一個平面、兩個或兩個以上平面組成的折面、弧面或J求面的 一部分，如圖4所示，圖4中的a、 b、 c、 d、 e、 f表示了本實用新型所述闊瓣 的具體^a術(shù)方案。
本實用新型采用上述這些閥瓣底面結(jié)構(gòu)，當(dāng)流體流過閥瓣底面時，除給閥 瓣一個沿著闊桿中心線方向的力，還給閥瓣一個沿著閥瓣徑向的力。為消除徑 向力的影響，本實用新型在在閥腔內(nèi)還可以設(shè)有支撐體4，如圖3所示。因本 實用新型的閥瓣是不對稱的結(jié)構(gòu)，閥瓣受介質(zhì)的沖擊有一個與閥瓣底面反向的 作用力，該作用力可分解成沿著閥桿軸向的壓力和沿閥瓣外圓柱的徑向力。由 于軸向壓力比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)小得多，使閥桿受到的壓力減小，但徑向力使閥桿受到一個彎曲力矩。為了克服這個力矩，本實用新型還可以在閥體上設(shè)置一個支撐
體4，閥門在打開的時候閥瓣2靠在支撐體4上，起到平衡力矩和導(dǎo)向的作用； 另夕卜，由于閥瓣2是非對稱面，若,閥桿帶動閥瓣旋轉(zhuǎn)，則閥瓣2的底面與理想 狀態(tài)會旋成一定的角度，導(dǎo)致減小過流面積，大大增加流體阻力，所以需要對 2 ,岡瓣的軸向自由度限制，加裝了導(dǎo)向裝置3以限制閥桿的旋轉(zhuǎn)，如圖2所示。
權(quán)利要求1.一種管道截止閥，包括閥體和閥瓣，所述閥體的流體入口和流體出口成90度轉(zhuǎn)向，其特征在于所述閥瓣的底面為曲面；所述曲面的彎曲方向朝向閥體的流體出口。
2. 如權(quán)利要求1所述的截止閥，其特征在于所述曲面與閥瓣頂部的距離是從流體入口向流體出口逐漸變小。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的截止閥，其特征在于所述曲面是光順曲面或 由兩個或以上的平面所組成的折面。
4. 如權(quán)利要求3所述的截止閥，其特征在于所述光順曲面是球面的一部分或弧面。
5. 如權(quán)利要求3所述的截止閥，其特征在于閥瓣打開時其曲面的最低點與流體流入方向相切，最高點與流體流出方向相切。
6. 如權(quán)利要求1所述的截止閥，所述閥瓣連接在閥桿上，其特征在于所述閥桿上設(shè)有支撐體。
7. 如權(quán)利要求1所述的截止閥，所述閥瓣連接在閥桿上，其特征在于所述閥桿上設(shè)有限制閥瓣軸向運(yùn)動的導(dǎo)向裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種管道截止閥，包括閥體和閥瓣，所述閥體的流體入口和流體出口成90度轉(zhuǎn)向，所述閥瓣的底面為便于流體從流體入口往流體出口變向的約束面。本實用新型提供的截止閥結(jié)構(gòu)，其閥瓣能夠使閥門的局部阻力有明顯下降，由于閥瓣構(gòu)造能夠使介質(zhì)從閥腔進(jìn)口到出口光順流動，大幅減少了管道閥門的能量損耗，并能夠降低介質(zhì)對閥桿的壓力，節(jié)約了管道運(yùn)行成本，在環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約方面有著不可忽視的積極作用。
文檔編號F16K27/02GK201368212SQ20082020472
公開日2009年12月23日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者衛(wèi) 楊, 楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司