调节阀主要零件的精度要求

x
7
y
Φ31.60－0.03
Ф0.03
A
14.64
y±0.025
0 0
1.564
3.128
4.692
6.256
7.82
9.384
10.948
12.512
13.45
14.076
14.389
x±0.025
0.05
0.10
0.15
0.21
0.31
0.43
0.55
0.68
0.83
0.97
1.2
4.57
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6，阀芯
阀芯是调节阀的核心零件，阀内唯一的运动件，是实现调节关键零件 ，以2″，Class 300,EP单座阀芯, KV=22.5 为例
6.1 阀芯柄外园，阀杆连接导向孔尺寸精确，并同轴
Ф0.03 A
A
Ф22.1+0.05+0.02 Ф12+0.05+0.025
0.8
前面介绍过导套内孔为Φ22.2+0.08+0.065，与阀芯柄外园形成0.115～0.16间隙，为什么至少要 0.115呢？考虑同轴度偏差，园度偏差，还有温度升高后二个零件线膨胀误差；本阀芯升高到 400℃，若碳钢阀盖，导套随阀盖膨胀，阀芯自由膨胀，二者差0.04，即间隙减少了，如常温 时间隙没有到图纸要求，温度升高后可能卡死。 Φ12.+0.05+0.025 是阀杆螺纹的定位孔，使阀杆拧入阀芯后与阀芯柄同轴。 上海一核阀门制造有限公司
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2.1 上、下同轴度，密封面和定位面光洁
以2″，Class300, EP单座阀阀盖为例
3.2 3.2 Ф22.2+0.15+0.02 Ф31.2+0.055+0.03 Ф58－0.03－0.06
1.6 1.6
Ф0.03
A
Ф0.03
A
以Φ69.8为基准，它与阀体上口定位；导套嵌入孔Φ31.2、填料孔Φ22.2、执 行机构支架安装定位外园Φ58，均与Φ69.8同轴，误差0.03。另外这四个内孔 或外园的粗糙度均要在3.2以上。 10
以2″，Class300 EP单座阀为例
密封面B,粗糙度1.6
密封面D,粗糙度3.2
3.2
密封面E 同D
密封面C,粗糙度1.6
密封面B是上阀盖与阀体密封处，标准要求在1.5倍水压下不得渗漏。密封面C是阀座 与阀体的密封处，它直接涉及到阀座泄漏量，EP000,DN50单座阀，其允许泄漏量为 0.12升/分钟，如C面泄漏很难修复。密封面D、E与管道法兰密封，应达到光洁要求。 上海一核阀门制造有限公司
3
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1.1 中法兰配合孔与阀座安装孔的同轴度
一次装夹加工二孔
A
Φ69.8+0.08+0.05
Φ0.05
Φ68.30-0.02
A
以2″，Class300为例，Φ69.8是上阀盖的配合孔，单座阀的阀芯导向在上阀盖中，所以
它与Φ68.3必须同轴，才能使阀芯与阀座同轴，如果这二孔不同轴，阀芯下降时偏离 阀座，无法关闭。为保证二孔同轴，通常一次装夹加工二孔。 上海一核阀门制造有限公司
Φ31.2+0.10+0.08
0.2
0.8
Φ0.03
A
为保证同轴度，在车床上一次装夹完成加工。 14
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5, 阀座
阀座与阀芯构成节流截面，当阀芯关闭到阀座上，能切 断介质流动，所以它是调节和切断二个功能的主要构件。它 可能经受气蚀、冲刷、腐蚀等破坏，所以都用不锈钢材料， 需要时堆焊硬质合金。 阀座的底面与阀体中的密封面直接紧密接触，或用垫片 密封，要求没有任何渗漏，保证泄漏等级。 阀座上有60°锥角的切断面（俗称凡尔线），关闭时与 阀芯上的锥面紧密接触（经过研磨），使单座阀的泄漏量能 达到Ⅳ级、Ⅴ级，这此要求60°锥角的切断面与导向的阀座 外园同轴。
18
6.2 流量特性
相对流量百度文库数Ф与相对行程α之间的关系称流量特性，标准规定阀芯每移动 10%行程，流量按比例增加或减少规定的百分数。以本阀芯为例： 额定流量系数KV=22.5，即用水试验，阀全开，阀二端压差为0.1MPa， 每小时流过阀的水流量为22.5米3，或22.5吨/时，用试验测定。 本阀芯为等百分比特性，在各点上要求流过的理论流量见下表
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3，阀体双头螺柱
阀体双头螺柱用于阀体与阀盖的连接，是构成耐压壳体的
重要零件。行业或行政监督部门来检查 产品时，一般检查阀体 、阀盖和双头螺柱三种零件。 双头螺柱要承受四种力合成的巨大推力：介质推力、垫片的 反力、密封力、温度附加力，以PN100，DN100的 单座阀为 例，阀盖总推力计算值为286300N，即28.6吨，用8个螺柱， 每个承受拉力为3.6吨，用8个M22的螺柱，材料25Cr2MoVA高 强度合金钢。 通常从市场上采购双头螺柱，一定要按明细表的规定的强 度等级和材料。特列规格的双头螺柱可能自已加工，既要
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Ф69.8+0.02+0.
A
2.2 安装孔与填料法兰螺柱孔相对位置
以2″，Class300, EP单座阀阀盖为例
22.5°
45°
2-M10-6H 攻深15，孔深20
8-Φ14.5
2个M10螺孔是填料法兰螺柱，它的中心线与8-Ф14.5的孔中心线错开22.5°， 目的是保证填料法兰的螺母与管道中心线错开45°，便于将来日常维护。
4
1.2 阀盖压紧面与阀座结合面的轴向矩离
套筒阀或快速拆卸单座阀，有一关键轴向尺寸，以2″，Class300 EP单座阀体为例
71.5是经过计算和试验后得出的尺寸，若超出这个公差范围，则无法保证套筒与阀座、 阀盖与阀体同时压紧密封。
71.5+0.050
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1.3阀体的主要密封面
A
Ф108+0.054+0（镀后） Ф108+0.07+0.03（镀前）
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5.1 阀座的加工要求
以2″,Class300,EP型单座阀为例
Φ68.3－0.05-0.08
Φ0.03
A
30° 30° 28°
0.8
阀芯切断面
1.6 密封底面
阀座切断面
Φ31.8+0.030
A
为保证Ф31.8和Ф68.3的同轴度，在车床上先车上部，内孔Ф31.8、外园Ф68.3 和60°锥面一次完成加工，然后反身以外园定位，加工螺纹和密封底面。 60°锥面加工正确，保证与阀芯切断面形成线接触，容易研磨。 16
调节阀主要零件的精度要求
1，阀体 2，上阀盖 3，阀体双头螺柱 4，导套 5，阀座 6，阀芯 7，套筒 8， 阀杆
1
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调节阀零件加工精度的总体要求
调节阀产品从外表看上去是钢铁堆成的铁疙瘩，笨 头笨脑，但是从技术要求来说，它却是高科技产品。 上世纪六十年代，我国开始自力制造调节阀，一台 DN300口径碳钢调节阀，其价值可买一辆4吨的载重卡 车，直到现在还是这样；无论体积、重量、零件数量等 二者无法相比，为什么调节阀如此值钱呢？主要它的科 技含量高，具体表现为技术指标多，材料要求严。 为保证调节阀的安全和性能，其零件必须采用高 质量的材料，并严格按图纸、按工艺、按标准加工、即 “三按生产”，否则轻者影响运行，重者造成事故。
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7.1 套筒的内孔
以4″，CV=225，等百分比特性套筒为例。
3.2
Φ0.03
A
Ф116+0.087+0
与阀盖配合定位，确保阀盖上的 填料孔、执行机构安装定位外园 与套筒内孔的同轴度。 内装阀芯，是阀芯上下运动的导向孔， 与阀芯保持0.18 ～0.21的间隙，同时又 是阀芯上活塞环的密封面，所以要求 较高的表面光洁度，作为上下多个孔 的基准孔。 内装阀芯，与上面的孔一样是阀芯上 下运动的导向孔，与阀芯保持0.18 ～ 0.26的间隙，因是导向面，光洁度较高。
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4，导套
以2″，Class300,EP单座阀导套为例 Φ22.2+0.08+0.065 A 零件虽小，尺寸精度、表面粗糙度都 要求很高。 外园与阀盖的孔紧配合； 内孔为阀杆导向，又要保证间隙，间 隙太小，温度上升后会卡死；若间隙 太大，阀芯容易发生振动。 材料必须硬度高，否则高温时易与阀 杆粘牢。 内外都要磨削。
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1，阀体
阀体是调节阀的主体，是主要的承压件；它不 仅承受介质的压力、温度，还要受到冲刷、腐蚀等 破坏，要求它长期安全工作；从介质流动角度来 说，又要求流道内壁光滑、拐弯缓和、流动阻力 小，所以结构比较复杂，很多尺寸误差和形状位置 误差直接影响性能指标，影响现场安装，影响工作 寿命，下面介绍几个部位的加工精度要求。
保证双头螺柱的材质，还保证加工精度。
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3.1 双头螺柱的加工要求
bm=1d (GB/T897)
d
bm
x
x L
b
Bm=1d 拧入阀体的长度是1个螺纹直径，不能短了。 X 退刀槽，按图纸的尺寸，槽底为园弧形，不要加工面尖角，避免应力集中。 L是拧入阀体后露出的长度，其公差用IT14级。 螺纹达到6g等级，不能太松了，如螺牙太短，强度不够。 按图纸规定的材料，不能随意更换。 13
相对行程% 相对流量%
10 2.96 20 4.37 30 6.48 40 9.56 50 14.14 60 20.90 70 30.92 80 45.72 90 67.62 100 100
理论流量m3/h
Qi+1/Qi
0.666
0.983
1.458
2.151 3.182
1.48
4.703
6.957
6
1.4 两端面距（法兰距L），法兰尺寸
二法兰必须平行，以2″，Class300, EP单座阀体为例
2″，Class300, 267±1 22.5° 22.7 8-Ф18
端面距是按标准设计的，用于安装调节阀。法兰厚度和外园虽然没有标公差， 称自由公差，但不能乱“自由”，按 IT14级公差，22.7± 0.26， 法兰一般用 正公差；Φ165 ±0.56 。法兰孔注意几何位置,水平和垂直方向一般不设计螺栓 孔。 上海一核阀门制造有限公司
10.287 15.215 22.5
可调比R=50：1
如将上表中的数据画成曲线，比较直观看出流量特性的要求。 阀芯设计过程中，经复反流量试验，特性全格后确定了上面轮廓尺寸，如果这个 尺寸不合格，流量特性一定不合格。现在用数控车床加工，技术上不成问题。
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6.2 流量特性曲线
钻深22，太深 了，影响耐压壁厚。 攻深到16，否则影 响双头螺柱的接合 牙数
在夹具上校正上端面至水平，然后钻打螺纹底孔和攻螺纹，一次完成加工。 上海一核阀门制造有限公司
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2，上阀盖（简称阀盖）
阀盖与阀体组成耐压壳体，是耐压主要件，所 以它的强度和材料通常与阀体相同。 它下面连接阀体，上面连接执行机构，是承上启 下的重要零件，它决定了执行机构的推杆、阀杆、阀 座三者能否同轴，影响到阀杆的位移精度、泄漏等 级等技术指标。 阀杆从它的填料孔中穿出，阀杆在填料中不断来 回运动，是保证密封的唯一关口，所以要求填料孔 与定位孔同轴，孔壁表面粗糙度达到要求
可调比R=50 Qi/Qmax%
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
全开 L 直线特性 全关 等百分比特性 l/L% 20
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7，套筒 套筒是套筒调节阀的主要零件，它不仅具有导 向的功能，其侧面的窗口具有流量特性功能，而且 它有降噪声抗气蚀结构型式，在压差较大的场所防 止发生气蚀，对于气体介质能降低噪声等级。 套筒形状看上去很简单，是一个园筒，但是其 内孔和台阶都有配合或定位要求，因此位置误差和 尺寸精度要求都很高。
Φ165
7
1.5 中法兰螺纹孔
以2″， Class300，UP单座阀为例
位置要定准，否则影响阀盖和 执行机构的安装位置。螺纹孔 中心线必须垂直上端面，否则 无法安装上阀盖。
8-UNC1/2－13 －3B
22.5°
22 16
英制螺纹，UNC 是美国螺纹标准 代号，1/2是螺纹 公称直径，13是 螺距1″13牙 （1.95mm）。3 表示螺纹精度， 相当我国4H、 B表示螺孔。 加工时看对攻头。
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6.2 切断面锥角、阀芯轮廓尺寸保证精度
以2″，Class 300,EP单座阀芯, KV=22.5, 等百分比特性为例。 切断面单面锥角28°（顶锥角56 °） 必须正确，前面已经介绍过，并与A同轴。 阀芯头部轮廓尺寸见下表，这尺寸精确到千分之一毫米，它决定了流量特性。
A
28°
阀芯轮廓，又称 仿锤形轮廓