直流式截止阀结构规划及流体场剖析
阀门作为用于接受压力的管道元件 ， 是一类改动管路断面介 质活动方向， 操控运送介质流量、 压力、 温度 的设备 ．
介 质从 阀瓣 上方 流入 、 下方 流 出 ， 与直 通式 截止 阀不
同， 直流式截止阀的流道与流体运动方 向成必定角 度 的夹角（ 一般为 ４ ５。 一 ６ ０。 ） ， 这种规划使得介质在 流道中的动能丢失更小 ， 然后起到优化作用 ． 本研讨的阀门规划根本数据如下 ： 公称压力为 Ｐ Ｎ １ ６ ， 公称 通 径 为 Ｄ Ｎ ５ ０ ， 介质工 作温度 为常温 （ ２ ５ ℃） ， 适用于非 易燃 易爆 、 无 腐蚀性、 无 毒 的液态 介 质， 结构 长 度 为 ２ ７ ５ ｎ ｌ ｌ ｎ ， 连 接方 式 为法 兰连 接 ． 逆 时 针滚动手轮 ， 经过螺纹副带动阀杆使 阀瓣与阀座的
一般 ， 在截止阀作业时， 阀中介质一般只能独自 向活动 ． 为确保 阀门的密封功能 ， 当公 称压力 ≤１ ６ Ｍ Ｐ ａ 时， 选用顺流方式 ， 即介质从 阀瓣下方流入、 上
方流出； 当公 称压 力 ≥２ ０ Ｍ Ｐ ａ时 ， 采 用 逆 流形 式 ， 即
Ｗｏ ｒ ｋ ｓ 完结三维建模及 运动仿 真 ， 并提取 流道 结构 导入 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ 与Ｃ Ｆ Ｘ 中对其进行 流体场剖析 ， 调查 其压 力散布、 速度散布及 流体轨道 ， 得 出直流式截止 阀在不 同开度 下腔 内流体状 态 ． 与直通式截止 阀相 比， 直流式截 止阀具有更 小的压力丢失 ． 要害 词 ：直流 式截止 阀 ； 结构规划 ； 流体 场 ； Ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｔ ； Ｃ Ｆ Ｘ 中图分类号 ： Ｔ Ｈ １ ３ ４ 文献标 志码 ： Ａ
截止阀是一种强制密封 式阀门， 即在 阀门关 闭的时 候， 需对 阀瓣 施加 压 力来 确保 密封 面 不 产生 走漏 ． 由
好， 敞开高度不大， 且制作简单 ， 修理便利， 适用于中 低压及高压等特色 ， 运用非常广泛． 目 前， 一些学者对
本研 究 的阀体 和 阀盖之 间的 密封面通 过 聚 四氟 乙烯 垫 片来 填 充 ， 其 结 构 规划 计 算 主 要 是 密封 面上 的比压值 核算 ， 核算 公式 为 ，
截止阀的结构及流体方面做了研讨 ， 并取得了很多 的效果＿ １ － ６ ］ ． 此外 ， 依据通道方 向， 截止阀主要有直通 式、 直 流式 、 角式和柱 塞式 ． 直通式 截止 阀的流道 比较
弯曲 ， 介质在其中活动时会有速度矢量的骤变 ， 在造 成压力会集的一起也伴 跟着动能的丢失 ． 对此 ， 本研 究从全体结构、 合作精度、 外表粗糙度、 力学功能、 许 用应力 、 资料挑选等方面对直流式截止阀进行结构设 计， 使用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ 进行三维建模 ， 对直流式截止阀的 流道进行独自提取， 再使用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ中的 Ｆ Ｌ Ｕ Ｆ ＿ ２ ￣、 Ｃ Ｆ Ｘ
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ ． Ｃ 。 ｈ ｅ ｎ ｇ （ ｉ ｕ Ｕ 。 ｎ ｉ 。 ｖ ～ ｅ ｒ ｓ 。 ｉ … ｔ ｙ 。 （ Ｎ 。 ａ — ｔ ｕ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ）
对介质 的压力 散布 、 速度 散布 、 流 线状 态进行 分 析 ， 并
密封面别离 ， 直流式截止阀处于敞开状况 ； 反之顺时 针 滚动 手轮 ， 回到关 闭状 态 ． 在 各零部 件 资料选 择 方
面， 依据规划标准， 阀体及 阀盖资料为铸钢 ； 阀座启 闭件 、 阀杆 选用 １ ２ Ｃ ｒ １ ３ ； 双头螺 柱 、 销轴 、 螺母 等 紧 固 件选用 ３ ５ 号碳素钢 ； 垫片和填料选用聚四氟 乙烯 ， 最 终确 定 的 阀 门型 号 为 Ｊ ４ ５ Ｆ 一 １ ６ Ｃ． 直 流 式 截 止 阀 结 构规划 中各零件布局二维 图如 图 １ 所示 ．
要 ：直流 式截止 阀的流道与 流体 运动方向成必定视点 ， 对 流体 流向的损坏程度较 小 。 相应 的压力损 失 比起
般 的截止 阀也更小 ． 在 剖析 直流式截止 阀作业原 理的根底 上 ， 对其进 行 结构设 计及 强度校核 ， 并利 用 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ —
基 金项 目：四川省教育厅 自然科学 基金 （ １ ４ Ｚ Ｂ ０ ３ ７ ３ ） 赞助项 目．
作者简 介 ： 高蕾娜 （ １ ９ ７ ８ 一 ） ， 女， 博士， 讲师 ， 从 事机电一体化技术研讨
文章编号： １ ０ ０ ４ —５ ４ ２ ２ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ４— ０ ３ ９ ６— ０ ４
经过核算 ， 阀盖与阀体 、 阀座密封垫片的比压值 小于许用值［ ｑ ］ ． 填料 装 置包 括 填 料 、 填 料压 板 、 填 料压 套 、 活 节
