大型快关气动蝶阀的设计.pdf
文章编号 作者简介 张逸芳 女 高级工程师 从事阀门设计工作。 大型快关气动蝶阀的设计 张逸芳 王建新 江苏省东源核电阀门工程技术研究中心有限公司 江苏 启东 摘要、 。 关键词蝶阀 气压传动装置 快关阀 控制 中图分类号 文献标识码 “ 0;; ; 式中 密封面间摩擦力矩 0 偏心力矩 阀杆轴承的摩擦力矩 密封填料的摩擦力矩 阀门的公称尺寸 阀体壁厚 大型快关气动蝶阀的阀体一般采用板焊结构 件 其材料主要为普通碳素结构钢和优质碳素结构 钢 最小壁厚 为 ; 式中 阀体的最小壁厚 材料的许用拉应力 2 腐蚀余量 密封比压校核 密封面上总作用力 -为 - ; 6 式中 密封面处介质作用力 密封面上作用的密封力 密封面宽度 在设计计算时 根据密封副材质查相关设计 手册的数据表获得。密封面的计算比压 为 - 并且判断 A A B为合格。 式中 密封面计算比压 2 CB 密封面许用比压 2 7阀杆强度 阀杆在阀门使用过程中承受扭转变形的同时 还伴随有弯曲变形。按照 3 * 和 强度设计 准则 阀杆强度为 * D ; 2 C B 7 *7 D ; 658 2 CB 8 式中D 阀杆承受的弯矩 D 阀杆承受的扭矩 2 抗扭截面系数 * 3 * 屈服准则下的残余应力 2 *7 屈服准则下的残余应力 2 CB 许用应力 2 式 7和式 8中 D和 为同一危险截面 6 VALVE 比压比压 2 2 触宽度宽度 因因 DESIGN QQ 手 GROUP40444436 密封面密封 密 在设在 手册的手册 w w w . b z f x w . c o m 上的弯矩与扭矩。 8蝶板强度 蝶板在阀门的运行中承受介质的均匀载荷。只 需校核蝶板的弯曲应力小于蝶板的许用应力即可。 D D D C B 5 式中D 蝶板的弯曲应力 2 D 蝶板断面的抗弯断面系数 与断面的 惯性矩相关。 7 气动装置 蝶阀使用的气动装置采用单作用弹簧复位拨叉 式传动机构 输出扭矩特性与蝶阀的扭矩特性基本 吻合 动作灵活平稳。气动装置的设计计算内容主 要为输出力矩计算和气缸的耗气量计算。 输出力矩 气源力 是恒力。 9 式中 气源力 气缸活塞半径 进入气缸的气体压力 2 弹簧力理论上是线性变力 在阀门全开位置为 最大 在阀门全关位置为最小 但在全关 位置产生的驱动力矩确保密封副之间的必需密封比 压。全开位置的输出力矩 /为 / 式中/ 气缸全开位置输出力矩 偏心距 传动角 全关位置的输出力矩 为 6 式中 气缸全关位置输出力矩 气缸耗气量 气缸耗气量 是选择空压机排量的重要依 据。 ; “ 式中 最大耗气量 气缸的有效作用面积 气缸行程 工作压力 2 大气压 2 气缸活塞完成一次行程所需时间 “ 气缸的容积效率 8 制造 8阀门 阀门制造过程中应严格控制阀体上下轴孔的同 轴度、 上下轴孔中心线对阀座密封面的位置度、 偏心 距、 偏角、 阀座内锥角及表面粗糙度的精度 蝶板轴 孔的同轴度、 蝶板轴孔中心线对密封圈定位平面的 平行度及与密封圈定位圆的位置度的精度 密封圈 密封面的尺寸精度、 粗糙度、 形状误差、 位置误差和 密封面锥角与阀座锥角的吻合度等的精度。 8气动装置 气动装置制造过程中应严格控制箱体与传动轴 配合的两端孔同轴度、 两孔中心线相对连接法兰的 垂直度、 箱体与活塞杆配合的两端孔同轴度、 与传动 轴配合孔中心线的位置度、 拨叉与滑块配合导向槽 与拨叉与传动轴配合孔中心线的位置度、 气缸体内 孔的粗糙度及圆度、 圆柱度等的精度 气缸体内孔表 面应防腐处理。 8控制系统 控制系统制造过程中 电磁阀、 过滤器、 油雾器、 减压阀和调节阀等附件安装应回路简单 清晰 管路 连接无泄漏。接线盒的防爆接线端子之间应能承受 交流 86 - 电压 56 经 的绝缘介电强度试 验 不得有击穿、 闪烁现象。 结语 大型快关气动蝶阀具有启闭无摩擦、 快速切断、 手气动操作、 就地及远程控制等特点 已在冶金行业 燃气 蒸汽联合循环发电机组、 高炉煤气余压发电 机组等有毒、 有害介质控制系统中安全稳定运行。 参考文献 陆陪文 实用阀门设计手册 北京 机械工业出版社 66 杨伯源 材料力学 北京 机械工业出版社 66 许福玲 陈尧明 液压与气压传动 北京 机械工业出版 社 667 666 9 E E E 66 VALVE 输出力矩出力矩 DESIGN 全关全关 需密封比密封比 QQ 关 孔孔 面 GROUP40444436 粗糙度糙 座锥角的吻锥角的 置 装置制造过程置制造过 两端孔同轴两端孔同 直度、 箱体与度、 箱体与 轴配合孔中轴配合孔 与拨叉与与拨叉 的的 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载
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