專利名稱：帶有鋸齒狀閥座的閥門的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及閥門，特別是涉及用于控制汽輪機的閥門。
這種閥門用來調節(jié)流入汽輪機中的氣體流量。對于小的或中等的開啟狀態(tài)，這種閥門中能量損失是非常大的。在小的開啟狀態(tài)中，閥桿與閥座鄰近接觸的區(qū)域中的流速達到了超音速，流體和閥壁之間產生沖擊波和分流并導致閥桿震動。在全部開啟狀態(tài)下，流向閥體對稱軸的流束中心(見

圖1)產生大的壓強波動，它也許大到平均壓強的50%，由于這些波動向下流擴展，在一定情況下，它們會導致下流管路損壞。
解決這一問題的一種方法是將流束分解成多個小支流。這種方法可以通過帶有節(jié)流環(huán)的閥座達到，節(jié)流環(huán)沿它的周邊分布成鋸齒狀，齒與齒間有間隔。例如，法國實用新型第7612647號，或德國公開申請第DOS-3138459號所述。
世界上最大的汽輪機裝有這種閥，但局部載荷上仍有一定程度的震動。
本發(fā)明提供一個產生適度壓強波動，在局部載荷上沒有震動的閥門，其特征在于當閥桿位于閉合狀態(tài)時對應于鋸齒部分的閥桿末端是凸圓形的，它與每一齒的內壁配合形成一通道，通道從齒的頂部到底部呈喇叭形，閥桿和閥座的接觸點C處距鋸齒部分的基部B有一距離d，它是齒與齒間隔寬度l的0.25到0.5倍。
本發(fā)明將根據(jù)以下內容進一步說明，在附圖中
圖1是已知的閥門;
圖2是圖1所示的閥門的橫向剖示圖;
圖3表明在圖1所示閥門的閥座上鋸齒部分出口附近的流體;
圖4表明當閥桿位于開啟狀態(tài)時，本發(fā)明的鋸齒部分和閥桿之間的配合形狀;
圖5表明當閥桿位于閉合狀態(tài)時，同一鋸齒部分和閥桿之間的配合形狀。
圖1和圖2為已知的閥門結構，它包括一插入閥座2的閥桿1。閥桿周向對稱于閥桿軸，閥桿表面11中有一凹部12。閥座2上分布有被間隔4分開的齒3組成的鋸齒部分10。齒3沿圓周向分布，它們的內壁13構成垂直軸向圓柱面(與閥桿共軸線)，并在閥桿落在閥座2上時包圍住閥桿1。齒與齒的間隔寬度l比齒3內壁B的寬度b要小。
當閥桿1位于鋸齒部分10中(如圖2、圖3所示)，一定量的流體6流過閥桿1與閥座2的鋸齒之間的通道5。主流7從間隔4流過。通道5的寬度非常窄，它僅僅是提供一個足夠的間隙以避免閥桿與鋸齒之間的摩擦。
齒的下方存在一弛緩區(qū)域，由于齒3兩側產生的旋渦8的非對稱偏離造成波動，從而引起通道5中的壓強波動，并引起作用在閥桿1上的非穩(wěn)定力，這一非穩(wěn)定力隨通道5寬度減小而增大，從而引起震動。狹口9，也就是閥桿1和閥座2之間最小的斷面部分非常接近于間隔4的出口部分。
圖4、圖5表示一個間隔4和本發(fā)明所述的閥桿1'末端(參看并比較圖3)。只有閥桿1'變化了，閥桿1'和閥桿1一樣也是圓周向對稱于它的軸線的。當閥處于閉合狀態(tài)時對應于齒3內壁13的閥桿1'的末端是凸圓形的?？梢钥闯鲩y桿1'與鋸齒部分10的齒3之間的通道5'較之通道5的形狀是十分不同的。盡管頂部仍然狹窄，但通道的寬度在底部是擴大的。還可看出在閥的半開啟狀態(tài)(見圖4)，這種形狀的通道5'消除了由于旋渦流竄產生的壓強波動而造成的震動。盡管如此，這一形狀帶有一缺點，狹口9'離間隔出口部分有一距離，如果狹口9'的距離足夠大，就可以看到，由于上流體壓強與下流體壓強的比率K很小，因此流體從狹口處形成超音速，所說的流體再次形成一持續(xù)的流束?？梢缘弥瑝簭姳嚷蔏越小，流體成為音速的截面寬度越大，超音速流體就越擴大。
在這種情況下，提供流體支流的帶鋸齒狀的閥座失去作用，有關這種超音速流束的最初問題再次出現(xiàn)。為了克服這一現(xiàn)象，需要在每一間隔4的基部B和閥桿、閥座的接觸點c之間設定距離d，它的范圍是間隔寬度的0.25到0.5倍，這一寬度必須要比齒3寬度b小。
如果d/l＜0.25，通道擴展得不夠，在閥桿和鋸齒部分存在恒定間隙的閥門上就會產生一定的震動危險。
如果d/l＞0.5或l/d＞1，就會有再次形成流束的危險。
權利要求
1.一種閥門，包括一閥桿(1，1′)，配合有一可使閥桿插入的閥座(2)，閥座(2)上周向分布一鋸齒部分(10)，所說的鋸齒部分(10)由被間隔(4)分開的齒(3)組成，齒(3)的內壁(13)構成垂直軸向圓柱面的一部分，間隔寬度l比齒(3)內壁(13)的寬度b小，其特征在于閥桿(1′)末端(11′)是凸圓形的，它與齒(3)的內壁(13)配合形成一通道(5′)，通道從齒(3)的頂部到底部呈喇叭形，閥桿(1)和閥座(2)的接觸點c距鋸齒部分(10)的基部B有一距離d，它是間隔(4)寬度l的0.25到0.5倍。
全文摘要
一種閥門，包括閥桿(1，1′)和閥座2，閥座周向帶有鋸齒部分10，鋸齒由被間隔4分開的齒3組成，齒的內壁13構成部分垂直軸圓柱面。間隔寬度1比齒內壁的寬度b小。其特征是，閥桿位于閉合狀態(tài)時，面對鋸齒的閥桿末端11′是凸圓形的，它與齒內壁形成通道5′，通道從齒頂?shù)烬X底呈喇叭形，閥桿和閥座的接觸點c距鋸齒基部B有距離d，d為1的0.25至0.5倍。這樣消除了局部載荷處的震動，并減小了閥門下游的壓強波動。
文檔編號F16K1/42GK1078017SQ9211377
公開日1993年11月3日 申請日期1992年11月19日 優(yōu)先權日1991年11月19日
發(fā)明者弗朗索瓦·德唐納, 米歇爾·樊尚·德·保爾 申請人:Gec阿爾斯托姆有限公司