节流阀阀瓣的设计

节流阀除阀瓣以外与截止阀基本相同，零件的强度计算方法亦大致一样，只是阀瓣需要特殊设计。

节流阀阀瓣是节流阀起节流作用元件。可以设计成一定形状的锥体或具有窗孔及缝状切口的空心柱塞。不同形状的阀瓣具有不同的特性，一般都设计成圆锥体，如图9-10所示。

圆锥体具有变化的截面，随着插入阀座孔的深度不同要占去一部分有效截面，因此余下的有效流通面积按照选用的特性遵循一定的规律，随着阀杆的行程而改变。

圆锥体阀瓣在绝大多数情况下是不计算的，而是采用近似方法来确定。由于阀瓣和阀座之间的介质流动速度较大，因此必须选择耐冲蚀的材料，如12Crl8Ni9、钴铬钨硬质合金等。

阀座通道直径D_MN必须符合有关标准规定的内径，如GB／T12224—2005附录A规定的内径，或GB／T 12235—2007标准中规定的内径尺寸。对于美标节流阀通道孔的直径应符合美国机械工程师学会标准 ASME B16·34—2004附录A的规定。

阀瓣的圆锥角2α一般取14°～18°，这样可使阀瓣的行程大些。阀瓣和阀座间的流通面积(mm²)约为

(9-29)

或：A_k=π(D_MN-hsinα)hsinα(9-30)

式中h——开启高度(mm)；

α——阀瓣的锥半角(°)。

这样，就可以算出阀瓣在不同开度下的流通面积。表9-6列出了阀瓣锥角2α为16°时，以阀座直径百分数表示的h与A_k的关系数值。

图9.11所示为阀瓣锥角2α为16°时的内部特性曲线，从图中可以看出，当开启高度h=1.4D_MN时，调节的流量q_v为最大流量q_vmax的95％，如果继续开启时，对调节性能来说已经没有多大意义了。

(9-29)