彈簧式針型閥結構的發展。
針型閥分兩種基本類型:重錘式和彈黃式。初型式的彈簧式針型閥采用的是組合碟形彈簧。但在載荷大時,這種型式的彈簧就不合適了。初的重錘式針型閥使用在閥桿中心直接加載的重錘而不用杠桿。隨著設備壓力和生產能力的提高,逐漸地過渡到了杠桿重錘式和帶螺旋形彈黃的彈簧式針型閥。
目前,杠桿式針型閥的應用范圍限于閥桿載荷不超過750公斤力、重錘質量不超過75公斤。因為當載荷過大時閥體會變形,而這將對閥門關密件的密封帶來不利的影響。根據這個原則,在高壓和大容量情況下,采用重錘式針型閥已越來越少。
在蒸汽鍋爐上,近幾年以前,杠桿重錘式針型閥曾長期地被優先采用;而現在,也開始被彈簧直接加載的針型閥和帶輔助操縱機構的針型閥所取代。在造船和化學工業中,則從一開始起就廣泛地采用了對振動不太敏感、使用也更加可靠的彈簧式針型閥。
在過去幾十年期間內,針型閥的結構改變得很少。但近年來由于所建造的設備比過去要復雜得多,因而對于現代設備的針型閥來說,改進結構、提高工作可靠性就成了首要的問題。
彈簧式針型閥按其結構來說是簡單的。其缺點是彈簧作用力隨著閥門的開啟高度而增加,但這可以用幫助閥門開啟的專門機構來彌補。全啟式針型閥相對于閥座截面積的排量系數可達0.90~0.95。保證排量系數高的首要條件是閥瓣開啟高度要大,至少不低于0.25d0,好是(0.3~0.4)do。為了獲得0.90以上的排量系數,有必要根據氣體動力學原理進行結構的通道部分的試驗工作。
全啟式針型閥結構的發展是按兩條途徑進行的。途徑之一是增加受介質沖擊作用的閥瓣的有效面積,使之迅速開啟。這可以通過加大閥瓣直徑或在閥桿上裝設獨立的沖力盤來實現。這樣,閥門開啟時受介質流束沖擊作用的表面積增加了,從而可達到大的開啟高度。