2.4 工业中常用的阀门

阀门是用于管路的开通、关闭、流量控制及安全防护的一种装置，人们日常生活中离不开阀门，阀门在工业生产过程中更是随处可见。不同类型的阀门有不同的功能，即使同一类型阀门当其结构不同时，其性能也有差异。下面就工业上常用的阀门（如闸阀、截止阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀及止回阀等）作一介绍。

1.闸阀

闸阀是闸板沿阀体流道中心线的垂直方向移动并达到启闭目的的阀门，主要作切断用，使用广泛。闸阀的结构如图2-1所示。

1-阀体 2-闸板 3-阀杆 4-垫片 5-阀盖 6-上密封座 7-螺塞 8-带孔填料垫 9-填料 10-活节螺栓 11-阀杆螺母 12-轴承 13-轴承压盖 14-锁紧螺母 15-手轮 16-油杯 17-支架 18-填料压盖 19-螺栓 20、22-螺母 21-螺柱

（1）闸阀按结构形式分类 闸阀按结构形式可分成以下类型：

（2）闸阀的性能 闸阀在管道上作全开或全关切断用，一般不作调节流量用（如用来调节流量，闸板和阀座密封面易冲蚀损坏而且噪声大）。其壳体采用不同的材料，可适用于不同温度、不同压力及不同性质的介质，适用范围广，但闸阀一般不宜用于输送泥浆等黏稠类的介质。

1）闸阀的工艺特点。闸阀的工艺特点见表2-8。

2）闸阀的结构形式

①闸板的结构形式。楔式闸板是指两侧密封面呈一定角度（如5°、4°、2°52″）的楔形板与具有同样角度的两阀座组成两个密封副。

a.楔式刚性单闸板和楔式弹性闸板。楔式刚性单闸板和楔式弹性闸板的结构及性能比较见表2-9。

b.楔式双闸板。楔式双闸板的结构及性能见表2-10。

c.平行式单闸板和平行式双闸板。与楔式闸板相比，平行式闸板两侧的密封面是平行的并与两平行阀座组成密封副。平行式单闸板和平行式双闸板又分成无导流孔闸板及有导流孔闸板（普通型和调节型），如图2-2所示。

无导流孔平行式闸板闸阀安装尺寸小、重量轻，适用于不需通球清管的场合。

有导流孔平行式闸板闸阀是全通径的，可用于需通球清扫的管线上。

a）有导流孔平行式单闸板闸阀 b）无导流孔平行式双闸板闸阀

平行式闸板的结构及性能见表2-11。

d.刀形闸板。刀形闸板是薄形的无导流孔单闸板，其结构和性能见表2-12。

②明杆及暗杆结构形式。明杆楔式单闸板闸阀如图2-1所示，暗杆楔式单闸板闸阀如图2-3所示，二者的性能比较见表2-13。

2.截止阀

截止阀是关闭件--阀瓣沿阀座中心线移动的阀门，截止阀在管道上主要作切断用，使用较普遍，直通式截止阀的结构如图2-4所示。

1-阀体 2-阀瓣 3-阀瓣盖 4-阀盖 5-上密封座 6-阀杆 7-活节螺栓 8-填料压盖 9、15-螺母 10-手轮 11-阀杆螺母 12-填料 13-带孔填料垫 14-螺塞 16-垫片 17-螺柱 18-压套螺母 19-填料压套 20-阀座

（1）截止阀的分类 截止阀有多种分类方法。

1）按流通形式分类

2）按密封副的结构形式分类

3）按阀杆梯形螺纹的位置分类

（2）截止阀的性能 截止阀主要用于切断或接通管路中的介质，可在短时间内用来调节介质的流量，如果长期用于调节，密封面会被介质冲蚀，密封性能受影响。

1）截止阀的性能。截止阀的性能见表2-14。

2）截止阀结构形式

①流通形式。截止阀各种流通形式结构和性能比较见表2-15。

②密封副结构形式。截止阀各种密封副形式结构和性能比较见表2-16。

③阀杆。截止阀阀杆一般都做升降运动，手轮固定在阀杆的上端部，当顺时针转动手轮时阀杆带动阀瓣向下运动关闭阀门。

根据阀杆梯形螺纹位置的不同可分为上螺纹阀杆和下螺纹阀杆，上螺纹阀杆的梯形螺纹位于阀杆的上半部，下螺纹阀杆的梯形螺纹位于阀杆的下半部，两者的性能比较见表2-17。

3.节流阀

节流阀是指通过改变通道面积来调节介质流量或压力的手动阀门，在管道上主要作节流用，但调节精度不高。

常用于在截止阀改变阀瓣形状后作节流用。由于介质在节流状态下流速很高，容易使节流阀阀瓣受到冲蚀磨损，一般的节流阀只作调节用是非密封型，常见节流阀阀瓣的结构如图2-5所示。如果需要密封型节流阀，对阀座和阀瓣的密封面需按密封性设计、制造和试验。

a）沟形阀瓣 b）窗形阀瓣 c）塞形阀瓣

4.柱塞阀

柱塞阀又称柱塞式截止阀，是将阀瓣变形成柱塞、阀座变形成套环的截止阀。柱塞阀靠柱塞的外圆表面与被压紧的套环配合实现密封切断介质，柱塞上升至露出套环通孔时，介质流通，阀门开启。柱塞阀结构如图2-6所示，柱塞阀性能见表2-18。

通过改变与外部的连接结构，柱塞阀变为罐底阀，用于黏稠物料或粉料的输送及罐底管道的切断。

5.旋塞阀

旋塞阀是关闭件--塞子绕阀体中心线旋转90°后达到启闭目的的一种阀门，在管道上主要作切断、分配和改变介质流动方向用。根据介质的性质和阀门密封面的耐冲蚀性，旋塞阀有时也可用来节流。法兰连接端柱形塞油封／润滑型旋塞阀如图2-7所示。

1,6,20-阀盖 2-垫片 3-阀体 4-旋塞 5-垫片或密封圈 7-填料垫 8-填料 9-填料压套 10-填料压板 11-指示板和限位板 12-紧定螺栓（钉） 13-止回阀 14-注油嘴 15-卡圈 16-手柄 17-填料压盖 18-限位块 19-垫片

（1）旋塞阀按旋塞结构分类

（2）旋塞阀的性能 圆柱形旋塞通道一般呈矩形，圆锥形旋塞通道一般呈梯形，这些形状与阀门的圆形通道连接会产生压力损失。有时候，旋塞阀的通道也可以做成圆孔，此时旋塞阀的结构尺寸会增大。旋塞阀密封面之间运动时带有擦拭作用，所以全开时可完全将密封面与介质隔开，故可用于带固体颗粒的介质。

多通道的旋塞阀用于介质分配和改变介质流向。旋塞阀广泛应用于油田开采、输送和炼油装置，也应用于石化煤气等工业。

1）旋塞阀的性能。旋塞阀的性能见表2-19。

2）旋塞阀结构形式。旋塞阀几种结构形式性能的比较见表2-20。

6.球阀

球阀是旋塞阀的改进演变，它们属同一类型，球阀的关闭件是球体而不是旋塞，球体绕阀体中心线作90°旋转，可启闭阀门。球阀主要起切断、分配和改变介质流动方向的作用，设计成V形开口的球阀还可作流量调节用。

球阀具备旋塞阀的优点，同时克服了旋塞阀的缺点，球阀的优点如启闭力矩小，密封性能好等。法兰连接端浮动球侧装两体式球阀如图2-8所示。

1-阀体 2-球体 3-密封圈 4-阀杆 5-填料压盖

（1）球阀的分类 球阀分类方法很多，下面介绍几种。

1）按球体结构形式分类

2）按球阀流通形式分类

3）按阀体装配形式分类

4）按阀体流道直径分类

（2）球阀的性能 球体流道为圆形，不缩径的球体圆形流道与阀体圆形流道连接呈直管段，所以流阻非常小。根据不同的工况，密封副可选择金属／金属和金属／非金属（+金属），密封性能好。球阀在体积小、启闭迅速、操作方便、安全可靠、使用寿命长及适用范围广等优点，部分取代了闸阀、截止阀及节流阀。多通道球阀可用来实现介质分配与改变介质流向的功能。

球阀是近年来发展很快的阀门种类之一，可以预见随着球阀制造技术的进步，球阀将会得到更广泛的应用。

1）球阀的性能。球阀的性能见表2-21。

2）几种结构形式。

①球体形式。

a.浮动球与固定球结构形式和性能的比较见表2-22。

b.固定球的几种结构和性能见表2-23。

将进、出口端的阀座密封圈设计成不同的直径，以适应流道截面积不同的球阀，利用活塞的功能，可设计成进口密封（阀前密封）、出口密封（阀后密封）和双向密封（前后端都密封）。

c.轨道式无摩擦球阀的工作原理如图2-9所示。

②阀体流道直径。阀体流道分为全通径式和缩径式，其结构和性能比较见表2-24。

7.蝶阀

蝶阀的关闭件--蝶板呈圆盘形状，可绕阀座内的轴线旋转90°，作启闭和调节介质用。蝶阀在中、低压大口径管道上使用广泛。双法兰连接端蝶阀的结构如图2-10所示。

1-阀体 2-阀体密封圈（阀座） 3-蝶板密封圈 4-密封圈压板 5-蝶板 6-阀杆 7-行程控制开关 8-一级驱动装置 9-二级驱动装置 10-手轮 11-电源开关 12-转矩控制开关 13-电动机

（1）蝶阀的分类（按结构）

（2）蝶阀的性能 蝶阀除具有结构简单、体积小、重量轻、安装尺寸小、操作简便及迅速等优点，同时还具备密封和流量调节的特性。

以往的蝶阀受技术和密封材料的制约，大部分的结构为中线形式的软密封，即阀座多为橡胶或塑料，蝶板为金属、金属外包覆橡胶或塑料。近年来随着科技的发展，蝶阀也开发出新的结构形式，偏心型的金属密封型蝶阀就是其中的一种。偏心型金属密封型蝶阀的阀座和蝶板密封面由金属硬质合金材料组成，或蝶板由软+硬材料（非金属层夹金属层）组成，使蝶阀可耐高温、耐低温、耐磨蚀及耐冲蚀，密封性好，使用寿命长，因此得到广泛使用。

蝶阀已在较大的应用范围内取代了闸阀、截止阀、节流阀及球阀，是近年来发展迅速的阀门品种之一。

1）蝶阀的性能。蝶阀的性能见表2-25。

2）蝶阀的结构形式。中线式与偏心式结构形式和性能比较见表2-26。

8.隔膜阀

隔膜阀的关闭件--软质隔膜由阀杆控制并做上、下运动以切断介质，操纵机构和介质由隔膜隔开。隔膜阀的结构如图2-11所示。

a）堰式隔膜阀 b）直通式隔膜阀 1-阀体 2-阀体衬里 3-隔膜 4-螺钉 5-阀盖 6-阀瓣 7-阀杆 8-阀杆螺母 9-指示器 10-手轮

（1）隔膜阀的分类 隔膜阀按流道流通形式分类如下：

（2）隔膜阀的性能 隔膜阀的操纵机构与管道的介质不接触，既可保证管道介质纯净，又可防止管道内介质可能会冲击操纵机构。

1）隔膜阀的性能。隔膜阀的性能见表2-27。

2）隔膜阀的结构形式。隔膜阀的几种结构形式和性能比较见表2-28。

9.止回阀

止回阀又称逆止阀或背压阀，是单向阀。止回阀依靠介质本身的流动自动启闭阀瓣，用来防止介质倒流。旋启式止回阀的结构如图2-12所示。

1-阀体 2-阀瓣 3-摇杆 4-销轴 5-垫片 6-螺母 7-螺柱 8-吊环螺钉 9-螺塞

（1）止回阀的分类 止回阀的分类方法很多，按结构形式可分成以下类型：

（2）止回阀的性能 止回阀是一种自动阀门，在管道系统中的主要作用如下：

①防止介质倒流。

②防止泵及其驱动电动机反转。

③防止容器内介质的泄放。

④用于辅助系统时可提高压力，当超过规定压力时，可补给主系统的管道中的压力。

1）止回阀的性能。止回阀的性能见表2-29。

2）止回阀的结构形式。止回阀的结构形式如图2-13所示。

a）单瓣旋启式止回阀 b）双瓣旋启式止回阀 c）多瓣旋启式止回阀 d）直通式升降式止回阀

e）立式升降式止回阀 f）蝶式止回阀

（3）旋启式止回阀与升降式止回阀性能的比较 不同结构形式的止回阀适用于不同的场合，下面将使用较普遍的旋启式止回阀与升降式止回阀作比较，见表2-30。