閥芯是調(diào)節(jié)閥的可動部件，閥芯與閥座配合使用，可緊密關(guān)閉切斷流體，可通過改變節(jié)流截面積來實(shí)現(xiàn)方向控制、壓力控制或流量控制，進(jìn)而達(dá)到過程控制的目的。
 

　　為了克服柱塞型閥芯較低的流通能力和高噪聲等問題，研發(fā)出了套筒型閥芯。與柱塞型閥芯相比，套筒型閥芯的緊密關(guān)閉切斷功能和泄漏等級要差一些。在工業(yè)應(yīng)用中，套筒易磨損，更會關(guān)閉不嚴(yán)和使泄漏量增大，造成功能安全不足。此外，套筒閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)和流路也比柱塞型閥復(fù)雜，部件數(shù)量多，檢維修內(nèi)容多。密封件多也是套筒閥的一大特點(diǎn)，而抗擠壓密封件或彈簧加載密封環(huán)都屬易損件和檢修更換件，更換頻次高及墊片備件價格很高也使得維護(hù)成本增加。套筒閥的快捷拆卸設(shè)計(jì)則是應(yīng)對套筒閥內(nèi)件耐用性和經(jīng)常檢修的問題。
 

　　鉆孔式籠罩式閥芯專為高壓降的應(yīng)用場合而設(shè)計(jì)，并消除氣蝕、噪音、腐蝕和震動這些常見問題。通過鉆孔的分布來實(shí)現(xiàn)流量特性。可控Cv由閥塞與閥籠之間的間隙以及密封面到閥籠底側(cè)孔的距離決定。
 

　　非平衡式閥芯是閥芯的其中一個種類，專門設(shè)計(jì)用于氣體、蒸汽和水、及其他非腐蝕性液體工況，配備小巧、緊湊、經(jīng)濟(jì)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對抗高達(dá)100kg/cm2(430℃)的壓降懸掛式閥籠，可避免熱膨脹引起的墊片損壞和閥座、閥蓋泄漏。針對單座閥閥芯所受不平衡力大的問題，也有采用平衡型閥芯的解決方案，可使得現(xiàn)有推力有限的執(zhí)行器可用。平衡型閥芯是在閥芯開有平衡孔，將流體壓力引到閥芯另一側(cè)平衡腔室并與閥出口流路密封隔離，這樣閥芯兩側(cè)壓力差的絕大部分被平衡掉，不平衡力只有相當(dāng)于流體壓力在閥桿截面積上的作用力了。由于平衡孔徑相對小一些，若被堵上則平衡作用全失，平衡閥芯不適宜用于較臟、含較大固體顆粒物或易結(jié)晶易固化介質(zhì)。常見的平衡閥芯都是將平衡腔室的筒體設(shè)計(jì)為固定的，密封環(huán)嵌裝在平衡閥芯上，平衡閥芯類似活塞作上下提升運(yùn)動。如下圖所示，左側(cè)為非平衡式閥芯，右側(cè)為平衡式閥芯。
 

　　抗空化氣蝕閥芯又有著怎么樣的作用？在調(diào)節(jié)閥中產(chǎn)生的沖刷、汽蝕空化現(xiàn)象，其根本原因即是由于閥前后的壓差過高，流速過快。一般認(rèn)為當(dāng)Δp>2.5MPa時，流體介質(zhì)在閥內(nèi)部進(jìn)入節(jié)流部位時壓力驟然下降，在通流截面面積較小處壓力降低，當(dāng)這一壓力低于當(dāng)前溫度下流體的飽和蒸汽壓時，部分液體會出現(xiàn)汽化，形成大量微小的汽泡，當(dāng)流體流過節(jié)流口壓力回升時，這些汽泡又發(fā)生破裂回到液態(tài)，對閥體和閥芯等部件產(chǎn)生沖擊并帶來噪聲、振動、閥內(nèi)件或閥體材質(zhì)的破壞等危害。調(diào)節(jié)閥廠家都致力于抗空化氣蝕的解決方案，除了在選型計(jì)算上應(yīng)用阻塞流方程和避開產(chǎn)生閃蒸和空化的條件，還從閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)、材料選用等方面入手特殊設(shè)計(jì)出各種不同的抗空化氣蝕閥芯。特殊設(shè)計(jì)的抗空化氣蝕閥芯使流體在通過閥芯閥座時每一點(diǎn)的壓力都高于該溫度下的飽和蒸汽壓，或采用多級降壓級間壓力恢復(fù)的多級閥芯，或采用特殊結(jié)構(gòu)改變流動狀態(tài)并提前破壞氣泡而減小閃蒸效果使空化難以產(chǎn)生，同時降低噪聲。常見的多級降壓調(diào)節(jié)閥分為三類，雖然在結(jié)構(gòu)上有所不同，但有著共同的工作原理，都是通過改變結(jié)構(gòu)將總的壓差進(jìn)行分段多級降壓，使每一級壓降Δp1小于產(chǎn)生空化的臨界壓差，從而有效避免了汽蝕等危害的發(fā)生。