專利名稱：一種管道截止閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種管道截止閥，屬于管道閥門技術領域。 背景纟支術
現有管道截止閥結構中，流體介質進口核二沒計成垂直于閥瓣底面，介質以 垂直于閥瓣底面的方向從進口流進閥腔并以垂直于閥瓣底面的方向直接沖擊 在閥瓣底面，然后轉過一個直角后進入閥腔出口。這種流動方式造成的局部阻
力損失較大，是相同介質在相同壓力、流速下圓滑轉過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 轉變成內能，大部分轉變成壓力能，使流體對閥桿的壓力增大。
現有技術為解決閥桿壓力^于流體介質在閥瓣底面流動滯止而使壓力增 大的問題，出現了將閥瓣底面設計成球面或錐面或內凹的曲面，如圖1所示的 三種閥瓣結構，現有4支術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 構能有效減小滯止流體對閥桿的壓力，但使介質流動更加復雜，不能減小閥腔 流動的局部阻力。另外，介質流過現有的截止閥，由于介質輸送壓力的存在， 介質直接沖擊在閱瓣上，在閥體內產生漩渦，給整個管道系統造成了較大的能 量損失。上述能量損失在現有管道系統中占去了維持管道運行電力的80%,這 是現有截止閥的 一 大缺陷。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，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方案實現上述目的
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。 本實用新型的技術方案所述截止閥結構與現有技術的閥結構不同，現有技術的閥當流體流道中出現90度折轉時，流體垂直撞擊在折轉內壁面上，使流
動速度突然降為零，向前流動的動能降為零，絕大部分動能轉變為壓力能，使 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， 一方面阻止進口處的流體向前流動；而實際上，流體流動的折轉角度越 小，流體動能轉變為壓力能的部分就越少，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方案所要達到的技術效果，本實 用新型所述的閥瓣底面使流體流動90度折轉的流動分成被分成了折轉角的和 等于卯度的多次折轉，而實際上4斤轉的次數越多，流體每一次折轉角度就越 小，總的流動損失就越小，當折轉次數無限大時，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，閥瓣優選方案是當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。所閥桿上還可以設有限制閥瓣軸向運動的導向裝置， 以減少不對稱的閥瓣因轉動帶來的不利影響。
與現有技術相比，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構，其閥瓣能夠使閥門的局部阻力有明顯下 降，由于閥瓣構造能夠使介質從閥腔進口到出口光順流動，能夠降低介質對閥 桿的壓力；本實用新型還實現了截止閥閥體內介質流向的順滑過度，大幅度減 少了流體阻力，根據計算最少可節能30%;本實用新型還減小了介質對閥板的 沖擊力，減低了閥板的磨損。由于本實用新型閥瓣底面的結構，使得在關閉閥 門和打開閥門的過程中，流道面積逐漸變化，使得此種結構的截止閥可以做調 節閥使用。本實用新型的技術方案大幅減少了管道閥門的能量損耗，節約了管 道運行成本，在環境保護和能源節約方面有著不可忽一見的積極作用。

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

以下通過具體的實施例進一步說明本實用新型的技術方案。 實施例1
圖2所示為本實用新型的閥門整體結構。閥體閥腔1內流體流動的方向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，當周瓣 升起時A點與閥腔入口最高點重合，是介質流入閥腔的初始點，B為底面21 的最高點，當閥瓣升起時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點是介質流動必經的兩點。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 結構-使流體(或稱為介質)能夠光順地從進口段流進閥腔，并在閥瓣底面光順 曲面約束下，光順地流入出口^a。該結構由于使介質在閥內沿著最小阻力的流 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入出口段,將現有技術中的90°折轉的流動分成了兩 次各小于90。的折轉，從而減小了流體內流動的流動損失。
本實用新型的結構^f吏流體介質經過時順著閥瓣的方向流動，實現了順滑的 過度，根據流體力學可以得出結論，介質的機械能損耗大大降低。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面構成的曲面中的全部或部分；或者說底面21是介 質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術方案。
本實用新型采用上述這些閥瓣底面結構，當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還可以設有支撐體4，如圖3所示。因本 實用新型的閥瓣是不對稱的結構，閥瓣受介質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 于軸向壓力比現有結構小得多，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，則閥瓣2的底面與理想 狀態會旋成一定的角度，導致減小過流面積，大大增加流體阻力，所以需要對 2 ,岡瓣的軸向自由度限制，加裝了導向裝置3以限制閥桿的旋轉，如圖2所示。
權利要求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有支撐體。
7. 如權利要求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有限制閥瓣軸向運動的導向裝置。
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構，其閥瓣能夠使閥門的局部阻力有明顯下降，由于閥瓣構造能夠使介質從閥腔進口到出口光順流動，大幅減少了管道閥門的能量損耗，并能夠降低介質對閥桿的壓力，節約了管道運行成本，在環境保護和能源節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 優先權日2008年12月5日
發明者衛 楊, 楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯塑科技實業有限公司