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控制阀细节分析之五－阀芯阀座李宝华摘要：包含阀芯阀座的阀内件（Valve Trim ）是控制阀的关键核心部件，直接影响控制阀的流量特性、流体调节和控制质量。
阀内件是与流体直接接触的阀内可拆卸的改变流通截面积和截流件导向等作用的零部件总称，包括典型截流件的阀芯(Plug)和阀座(Seat)、套筒(Cage)、阀杆(Stem)，以及减噪器(Flow divider)、抗空化气蚀部件(AC-trim)、导向(Guide)，等等。
从单座型控制阀(Globe valve)的阀芯阀座等阀内件的细节分析入手，看部分品牌厂家的阀芯阀座设计。
关键词：控制阀；阀内件；阀芯；阀座；细节分析；区别引言控制阀（Control valve ，国标GB/T 17213.1-1998定义为控制阀，国内旧称调节阀）是终端控制元件，决定着过程控制是否及时有效，在整个控制回路中较为重要但又是长期以来技术比较薄弱的环节。
一个控制系统的控制质量受到组成系统各环节的影响，更取决最薄弱环节的影响，控制阀虽然相对控制系统和过程仪表而言略显简单，但在工业生产过程对控制要求及安全性不断提高的情况下，其必要性、重要性以及在回路中较高的故障频次已引起业内注意。
控制阀的生产厂家众多，造成控制阀品种多、规格多、参数多，质量参差不齐。
不同厂家的同类型控制阀的设计差异、技术特点和应用情况如何？应是大家关注的问题。
本文着重对目前在用量最大、多数厂家都在生产的单座型控制阀(Globe valve)做一些细节分析。
以部分知名品牌控制阀为例，对阀内件的阀芯阀座的技术细节进行分析探讨。
阀内件（Valve Trim）国标《工业过程控制阀 第1部分：控制阀术语和总则》GB/T17213.1－1998（等效IEC 60534-1）对阀内件（Valve Trim ）的定义是：阀内接触被控流体的部件，例如截流件、阀座、套筒、阀杆、以及连接阀杆与截流件的部件等。
阀体、阀盖、底法兰和垫圈不属于阀内件。
第四章 控制阀本章重点：1. 三位四通电磁换向阀和电液换向阀的工作原理2. 溢流阀的流量特性及溢流阀的应用3. 节流口的流量特性，调速阀的工作原理本章难点：1. 滑阀式换向阀的中位机能2. 直动式溢流阀和先导式溢流阀的工作性能及压力流量特性比较3. 减压阀的工作原理及应用第一节 阀的基本类型和要求一、阀的基本类型控制阀在液压系统中的作用是控制液流的压力、流量和方向，以满足执行元件在输出的力(力矩)、运动速度及运动方向上的不同要求。
控制阀可按不同的特征进行分类，如表4-1所示。
表4-1控制阀的分类分类方法种类详细分类压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀、比例压力控制阀、压力继电器等流量控制阀节流阀、调速阀、分流阀、比例流量控制阀等按机能分方向控制阀单向阀、液控单向阀、换向阀、比例方向控制阀等人力操纵阀手把及手轮、踏板、杠杆机械操纵阀挡块、弹簧、液压、气动按操纵方式分电动操纵阀电磁铁控制、电-液联合控制管式连接螺纹式连接、法兰式连接板式及叠加式连接单层连接板式、双层连接板式、集成块连接、叠加阀按连接方式分插装式连接螺纹式插装、法兰式连接插装开关定值控制阀（普通液压阀）定值控制液流的压力和流量伺服阀根据输入信号，成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量模拟量比例阀根据输入信号，成比例、连续、远距离控制液流的压力、方向和流量按控制信号形式分数字量数字阀根据输入的脉冲数或脉冲频率，控制液流的压力和流量。
只能用于小流量控制场合，如电液控制的先导控制级二、基本要求控制阀的性能对液压系统的工作性能有很大影响，因此液压控制阀应满足下列要求：(1)动作灵敏、准确、可靠、工作平稳、冲击和振动小；(2)油液流过时压力损失小；(3)密封性能好；(4)结构紧凑，工艺性好，安装、调整、使用、维修方便，通用性大。
第二节 方向控制阀方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。
方向控制阀知识方向控制阀简称方向阀，主要用来通断油路或切换油流的方向，以满足对执行元件的启、停和运动方向的要求。
按其用途可分为两大类：单向阀和换向阀。
（1）单向阀单向阀又称止回阀，它的功用是使油液只能单向流过。
根据阀芯结构不同，单向阀可分为球阀式和锥阀式两种。
图5—1所示出为两种单向阀的结构及单向阀的符号。
球阀式阀芯结构简单，但容易因摩擦而使密封性变差，只用于低压场合。
锥阀式应用较多，且密封性较好。
根据阀中通道情况，又可分为直通式和直角式。
直通式液流阻力小，更换弹簧也较方便，一般采用管式连接；而直角式则即可采用管式连接。
又可采用板式连接或法兰连接。
单向阀中弹簧的主要作用是在没有油流通过或油液倒流时可帮助阀迅速关闭。
但它同时也增加阀开启时的阻力，并成为油液流过单向阀时产生压力损失的主要部分。
在不影响阀灵敏可靠的同时，就应把弹簧做得软些。
’一般单向阀开启压力是0．035～0．05MPa，全部流量通过时的压力损失大约是0．1～0．3MPa。
图5—1单向阀1—阀体；2—弹簧；3—阀芯；4—阀座（要求：动画显示两种单向阀正向导通，反向截至的工作过程，动画可参见第五章动画资源“5-1直通式单向阀（动画按钮可去掉）及5-2直角式单向阀”）在某些场合，需要单向阀允许油流反向通过，这时即采用液控式单向阀。
液控式单向阀结构和符号如图5—2所示。
它主要由直角单向阀和控制活塞两部分组成。
当下盖7上的控制油口元压力油时，它仅是一个普通单向阀，只允许油液从A流向B；当控制油口通人压力油时，则控制活塞就被顶起，通过顶杆使阀芯1强制打开，允许油液由B向A反向流过。
图5—2液控单向阀1—单向阀阀芯；2—弹簧；3—上盖；4—阀体；5—单向阀阀座；6—控制活塞；7—下盖（二）换向阀换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对运动来接通、关闭油路或变换油液通向执行元件的流动方向，以使执行元件启动、停止或变换运动方向。
（1）换向阀分类换向阀按结构分有转阀式和滑阀式；按阀芯工作位置数分有二位、三位和多位等；按进出口通道数分有二通、三通、四通和五通等；按操纵和控制方式分有手动、机动、电动、液动和电液动等；按安装方式分有管式、板式和法兰式等。
阀门典型结构与工作原理阀门是一种用于控制、调节或阻挡流体（液体、气体、蒸汽）流动的装置。
它广泛应用于工业生产和日常生活中的蒸汽、液体、气体管路系统中，如石油化工、电力、冶金、供水、排水等领域。
阀门的结构形式多种多样，每种类型的阀门都有其特定的结构和工作原理。
根据结构形式的不同，阀门可以分为截断阀、调节阀、安全阀、止回阀、排放阀、隔断阀等多种类型。
一、截断阀截断阀是用于切断或开启管路中流体的流动的阀门。
其结构主要由阀体、阀瓣、阀杆和阀座组成。
阀瓣与阀座之间的连接面通常采用密封副形式，如平面密封、斜面密封、球面密封等。
当阀瓣与阀座密封连接时，阀门处于关闭状态，流体无法通过；当阀瓣与阀座分离时，阀门处于开启状态，流体可以通过。
二、调节阀调节阀是用于通过调节介质流量来实现对介质压力、流量、液位和温度的控制的阀门。
其结构主要由阀体、阀芯、阀盖和阀座组成。
当阀芯上下运动时，流道的开启面积发生变化，流体流量随之改变，从而实现对介质流量的调节。
三、安全阀安全阀是一种用于在超过设定压力时保护压力容器和设备不受损坏的阀门。
其结构主要由阀体、阀盖、弹簧、阀瓣和调整螺母等组成。
当介质压力超过设定压力时，阀盖受到压力的作用，弹簧压缩变形，阀瓣从阀座上抬起，流体排入排放管道，从而降低压力。
四、止回阀止回阀是用于阻止介质倒流的阀门。
其结构主要由阀体、阀瓣和弹簧等组成。
阀瓣与阀座之间的接触面通常采用斜面密封形式，使得介质在单向流动时能顺利通过，而在倒流时能自动关闭阀门，阻止介质倒流。
五、排放阀排放阀是用于排放介质管道中的杂质和废水的阀门。
其结构主要由阀体、阀瓣、阀座和排放管道等组成。
通过调整阀体上的开口面积，可以控制介质的排放量。
适用于需要定期排放污水或废液的管道系统。
六、隔断阀隔断阀是一种用于隔离管道上下游介质的阀门。
其结构主要由阀体、阀瓣和阀盖等组成。
当阀瓣与阀座紧密连接时，阀门处于关闭状态，介质无法通过。
当阀瓣与阀座分离时，阀门处于开启状态，介质可以通过。
