在工業過(guò)程自(zì)動控制中，由于V形球閥調節比大，調節元件可切斷流(liú)體中的纖維、粘性懸浮雜質，而被廣泛應用于造(zào)紙、紡織等行業的物料控制(zhì)和調節(jiē)。目前，我國V形球閥調節球閥的調節特性(xìng)和國外同來産品比較缺點在于調節範圍較窄、調(diào)節特性和實際工藝流程的調(diào)節特性存在較大誤差，主要原因是不同開(kāi)度下的流通面積滿足不了實際流通量。 

筆者通過理(lǐ)論分析V形球閥不同開度下的流量(liàng)與閥座處流通面積的關系，優化閥(fá)芯球結構，使V形球閥的設計流量特性與等百分比流量(liàng)特性趨于一緻，減小調節誤差，增強V形球(qiú)閥的可調性和靈敏(mǐn)度。

筆者分析的V形調節球閥，其主要參數為：壓差Δp=100kPa，可調比R=50，介質(zhì)為水，結構如圖1所示。V形球閥的閥芯是球冠，球冠 底圓的邊緣上開有一個(gè)V形切口(圖2)。圖2中的(de)V形切口由(yóu)一個(gè)圓角為r的圓弧和與圓弧相切的有一定角度的兩端切線構成，t為球冠(guàn)投影中心至V形切口頂點 距離，V形切(qiē)口的角度一般取(qǔ)60°。V形球閥是通過改變閥芯、閥芯的(de)V形切缺口與閥(fá)體的(de)流(liú)道構成的流通面(miàn)積來調節設備和管道的介質流量，其不同開度下的流(liú) 通面積由閥體通道、V形切口和球體球冠的組合面積(jī)構成。

圖1 V形球(qiú)閥的結構

圖2 V形切口形狀

按照規定(dìng)，控制閥的相對(duì)流量系數(shù)與等百分(fèn)比相對流量系(xì)數的誤差必須小(xiǎo)于10%。通過測試該閥的流量特性，測試結(jié)果見表1。

表1 原結構(gòu)測試相(xiàng)對流量系數與等百分比相對流量(liàng)系數對比 %

由表1可以看出(chū)，其在不同(tóng)開度下的相對流量系數均大于等(děng)百分比的相對流量系(xì)數；在相對開度10%～50%時，相對流量(liàng)系數誤差均大于10%，最大(dà)誤差達31.2%，因此，必須優化閥芯結構，确定流通面積與流量系數關系(xì)，減小調節誤差。