楔式閘閥的閘板的結(jié)構(gòu)原理

　　常用的楔式閘板結(jié)構(gòu)分為彈性閘板、剛性閘板和雙閘板三種。楔式閘板兩側(cè)密封面與閘板的垂直中心線有一定的傾角θ，稱(chēng)為楔半角。常用的楔半角有2°52'和5°兩種。楔半角的大小對(duì)閘閥的使用性能有重要影響。角度小時(shí)關(guān)閉閘閥所需的力減小，但此時(shí)管道由于溫度的變化而引起變形時(shí)，楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住的可能性卻增大。

　　為了不使楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住，必須使其不自鎖，即應(yīng)保持下述條件:閥門(mén)<tanθ式中閥門(mén)——摩擦因數(shù)；θ——楔式閘板兩側(cè)密封面與閘板垂直中心線的傾角(稱(chēng)為楔半角)，(°)。

　　對(duì)于楔半角θ=2°52'的閘閥，tanθ=0.05，對(duì)于楔半角θ=5°的閘閥，tanθ=0.09。楔式閘閥在實(shí)際使用條件下，摩擦因數(shù)大于上述數(shù)值，因此楔式閘閥一般是在楔形閘板自鎖條件下工作。

1、彈性閘板

　　彈性閘板[圖1(a)]的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，當(dāng)介質(zhì)溫度變化時(shí)不易被楔住，楔角的加工精度要求相對(duì)較低。采用彈性閘板的閘閥，關(guān)閉力矩不宜過(guò)大，以防止超過(guò)閘板的彈性變形范圍，所以閥門(mén)應(yīng)設(shè)有限位機(jī)構(gòu)以控制閘板的行程。

　　楔式彈性閘板是單片式，兩個(gè)密封面被支承在中心的懸臂梁上。其垂直中分面上帶有一個(gè)環(huán)形溝槽，正是這個(gè)溝槽使閘板具有一定的彈性，當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，利用閘板產(chǎn)生的微量變形，彌補(bǔ)因加工制造偏差而產(chǎn)生與閥座的配合間隙，使閘板兩密封面分別與兩側(cè)閥座達(dá)到完整吻合，同時(shí)形成密封比壓，從而實(shí)現(xiàn)密封。彈性閘板關(guān)閉時(shí)，是靠閘板的彈性負(fù)載施加于閥座密封面上而不是直接由閥桿施加的楔緊力。不論是溫度變化引起的熱脹冷縮，還是閥體變形產(chǎn)生的收縮應(yīng)力均不會(huì)導(dǎo)致閘板被楔住。

　　彈性閘板結(jié)構(gòu)適用于各種壓力、溫度的中、小口徑閘閥，介質(zhì)中不能含有過(guò)多固體顆粒物，以防積塞于閘板環(huán)形槽內(nèi)，影響其彈性變形的能力。

2、剛性閘板

　　剛性閘板[圖1(b)]為單片實(shí)心結(jié)構(gòu)，不能補(bǔ)償由于管道載荷或熱波動(dòng)引起的閥座對(duì)中變化，兩側(cè)密封面的楔半角加工精度要求很高，制造及維修都比較困難。運(yùn)行中密封副間易產(chǎn)生磨損，溫度變化時(shí)閘板易被楔住。因此，大于DN50(NPS2)，采用楔式剛性閘板時(shí)一般不推薦使用于溫度超過(guò)121℃(250℉)的場(chǎng)合。楔式剛性閘閥被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的，幾乎所有小于等于DN50(NPS2)的小型閘閥，都采用楔式剛性閘板，一般適用于較低的“壓力-溫度”工況。

3、楔式雙閘板

　　楔式雙閘板[圖1(c)]由兩塊閘板組合而成，用球面頂心鉸接成楔形閘板�？梢宰杂烧{(diào)整角度以達(dá)到與兩閥座的良好吻合。閘板密封的楔角可以由中間鉸接的頂心球面自動(dòng)調(diào)節(jié)，因而對(duì)密封面楔角的加工精度要求較低。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)不易被卡住，也不易產(chǎn)生擦傷現(xiàn)象。閘板密封面磨損后可以在頂心處加墊片補(bǔ)償，便于維修。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較多，不適用于黏性介質(zhì)，由于閘板是活動(dòng)連接的，長(zhǎng)期銹蝕后，容易造成閘板脫落。通常垂直安裝于水和蒸汽介質(zhì)的管路上。

　　楔式雙閘板結(jié)構(gòu)能解決實(shí)際工況中楔式單閘板結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生的以下問(wèn)題:如果閥體受到意外的壓力或轉(zhuǎn)矩，并可能造成閥體扭曲，但雙閘板結(jié)構(gòu)仍然能夠正常開(kāi)啟，因?yàn)殚l板試圖開(kāi)啟之前，閥座密封負(fù)載已經(jīng)消除。如果閥體只是輕微的扭曲，那么獨(dú)立的閘板可以沿著它們各自的閥座移動(dòng)。當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，溫度改變也不會(huì)導(dǎo)致閘板楔死。這種閥門(mén)的設(shè)計(jì)適合尺寸為DN50～600(NPS12～24)。閥體材料包括碳素鋼、鉻鉬鋼、不銹鋼、雙相不銹鋼和鎳合金等，適應(yīng)工作溫度范圍可達(dá)-196～816℃。