買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 閥門(mén)是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或卸壓等功能。用于流體控制的閥門(mén)，從最簡(jiǎn)單的截止閘閥到復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門(mén)，其品種和規(guī)格繁多，閥門(mén)的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá)到 10m 的工業(yè)管路用閥。閥門(mén)可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體的流動(dòng)，閥門(mén)的工作壓力可從 0. 013 1000超高壓，工作溫度從 超低溫到 1430的高溫 。閥門(mén)的控制可采用多種傳動(dòng)方式，如手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)、渦輪、電磁動(dòng)、電磁 以在壓力、溫度或其他形式傳感信號(hào)的作用下，按預(yù)定的要求動(dòng)作，或者不依賴傳感信號(hào)而進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)啟或關(guān)閉，閥門(mén)依靠驅(qū)動(dòng)或自動(dòng)機(jī)構(gòu)使啟閉件做升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而改變其流道面積的大小以實(shí)現(xiàn)其控制功能。 閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動(dòng)的閥門(mén)。閘閥在管路中只能作全開(kāi)或全關(guān)切斷用，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。閘閥是使用范圍很廣的一種閥門(mén)，一般口徑 50切斷裝置都選用它，有時(shí)口徑很小的切斷裝置也 選用閘閥。 本設(shè)計(jì)是以楔式彈性單閘板閘閥為設(shè)計(jì)對(duì)象，主要介紹了閘閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和手動(dòng)氣動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的特點(diǎn)，以及其工作原理。閥門(mén)設(shè)計(jì)包括很多內(nèi)容，包括通用部件的設(shè)計(jì)和專用部件的設(shè)計(jì)，又包括強(qiáng)度、尺寸等眾多計(jì)算過(guò)程。其中，設(shè)計(jì)閥門(mén)的關(guān)鍵在于閥門(mén)密封設(shè)計(jì)，其中閥桿的強(qiáng)度計(jì)算，以及穩(wěn)定性計(jì)算也是重點(diǎn)。 閥門(mén)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程包括這樣幾個(gè)步驟。按設(shè)計(jì)參數(shù)確定結(jié)構(gòu)，進(jìn)行方案論證，工作原理受力分析，強(qiáng)度計(jì)算，穩(wěn)定性校核，材料選擇，測(cè)繪總裝備圖和手動(dòng)機(jī)構(gòu)裝配圖和氣缸及閥門(mén)的全部零件圖（用 制）。閘板密封面的受力分 析，閘桿穩(wěn)定性校核及閥門(mén)強(qiáng)度計(jì)算是重難點(diǎn)。其中包括這樣幾個(gè)重點(diǎn)步驟。首先對(duì)工作環(huán)境進(jìn)行確定，選擇合適的方案，對(duì)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行受力分析；然后根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和推薦尺寸來(lái)確定實(shí)際尺寸；最后對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行校核，繪制閥門(mén)工程圖。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 鍵詞： 手動(dòng) 氣動(dòng)轉(zhuǎn)換 密封面 楔式閘閥 彈性閘 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is of It is to to or to of in a of to 0m, be to a of of of . 013000269 430 be a of as In or of of a or is a or on or to or of to is of in be or be is to a of a N 50mm a is of is or 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 IV a of as on is is by AD be in to be in to by to to is of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 V 目錄 摘 要 . I . 一章 緒 論 . 1 題意義 . 1 內(nèi)外閥門(mén)的發(fā)展 . 2 外閥門(mén)的發(fā)展 . 2 內(nèi)閥門(mén)的發(fā)展 . 2 第二章 氣動(dòng) 手動(dòng)楔式閘閥的工作原理及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) . 4 作原理 . 4 構(gòu)設(shè)計(jì)特 點(diǎn) . 5 第三章 閥門(mén)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 7 體的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 7 體的功能 . 7 體的選材 . 7 體的結(jié)構(gòu)形式和制造方法 . 8 定閥體的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和連接尺寸 . 8 構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 9 體壁厚的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 11 法蘭的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 13 板的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 17 板密封面寬度和內(nèi)徑的選取 . 17 板與閥體檔寬及相應(yīng)公差的計(jì)算 . 17 板主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 . 18 板密封面比壓計(jì)算 . 19 板強(qiáng)度的校核 . 19 桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 20 桿總軸向力 . 20 桿的直徑估算 . 21 桿的強(qiáng)度校核 . 21 桿的穩(wěn)定性校核 . 23 桿主要尺寸的確定 . 25 蓋及填料裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 26 蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 26 料壓蓋的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 27 密封座尺寸 . 31 缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 31 缸的直徑粗估算與選取 . 31 缸的校核 . 32 其他主要零件的設(shè)計(jì)與校核 . 33 滾動(dòng)軸承的選取 . 33 閥桿螺母的校核 . 33 上活塞與 T 型槽接頭連接螺栓的校核 . 34 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 四章 結(jié)論 . 35 致謝 . 36 參考文獻(xiàn) . 38 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒 論 題意義 氣 動(dòng)閘閥從八十年代進(jìn)入我國(guó)。在不到二十年的時(shí)間里，其使用范圍從普通領(lǐng)域擴(kuò)展到了更為廣闊的各行各業(yè)。從礦山電廠的選煤、排矸、排渣。發(fā)展到了城市的污水處理，從一般的工業(yè)管道發(fā)展到了食品、衛(wèi)生、醫(yī)藥等專業(yè)管道系統(tǒng)。超薄型的刀閘閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優(yōu)點(diǎn)徹底解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止閥、調(diào)節(jié) 閥、蝶閥等類閥門(mén)的流阻大、重量大、安裝難、占地面積大等的疑難問(wèn)題 1。 隨著機(jī)電一體化的趨勢(shì)，以及微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這些電動(dòng)閥門(mén)在使用中出現(xiàn)越來(lái)越多的問(wèn)題。比如控制精度不高、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試不方便、故障診斷方法不完善等，這就使得原有的電動(dòng)閥門(mén)越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，必將被淘汰。因此對(duì)電動(dòng)閥門(mén)這一重要的工業(yè)用機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行有效的改造，提高其智能化程度，使其控制過(guò)程計(jì)算機(jī)化、通訊功能數(shù)字化、故障診斷處理智能化、檢測(cè)遠(yuǎn)程化，都有著非常重要的意義 2。 氣動(dòng)閥門(mén)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮閥門(mén)、執(zhí)行器、氣動(dòng)元 件以及閥門(mén)功能等多種因素，目前設(shè)計(jì)水平和制造水平與一流執(zhí)行器閥門(mén)制造商還是有一定的差距，需要虛心學(xué)習(xí)，不斷提高 3。 國(guó)內(nèi)外在提高閥門(mén)使用性能和使用壽命等方面進(jìn)行了大量的研究工作包括閥門(mén)的可靠性分析、可靠性設(shè)計(jì)、可靠性試驗(yàn)和提高閥門(mén)可靠性的各種方法。許多學(xué)者針對(duì)閥門(mén)進(jìn)行了深入的研究研究?jī)?nèi)容主要部分為兩大部分，一部分是關(guān)于具體型號(hào)閥門(mén)失效模式的研究；另一部分是從理論的角度對(duì)一些故障機(jī)制和可靠性方法進(jìn)行研究。目前在閥門(mén)可靠性研究領(lǐng)域密封問(wèn)題、振動(dòng)噪聲問(wèn)題和可靠性試驗(yàn)問(wèn)題是人們關(guān)注的焦點(diǎn)也是難點(diǎn)。同時(shí)閥門(mén)作為典 型的機(jī)械產(chǎn)品種類相當(dāng)多，目前尚未有統(tǒng)一的規(guī)范來(lái)指導(dǎo)閥門(mén)的可靠性研究。因此，閥門(mén)可靠性技術(shù)研究的總結(jié)和展望對(duì)今后系統(tǒng)地進(jìn)行閥門(mén)可靠性研究有重要的理論現(xiàn)現(xiàn)實(shí)意義 4。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 內(nèi)外閥門(mén)的發(fā)展 外閥門(mén)的發(fā)展 國(guó)外閥門(mén)研究機(jī)構(gòu)對(duì)閥門(mén)的設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)理論、新材料、新工藝、產(chǎn)品性能、可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化的研究十分重視。國(guó)外閥門(mén)的科研特點(diǎn)如下 :(1)試驗(yàn)研究與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)密切結(jié)合。 (2)內(nèi)部研究課題與引進(jìn)國(guó)外技術(shù)密切。 (3)重視高新技術(shù)在閥門(mén)上的應(yīng)用研究。 (4)重視高參數(shù)和特殊工況用閥門(mén)的試驗(yàn)研究。 (5)重視閥門(mén) 基礎(chǔ)理論的研究工作。 (6)重視現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與改進(jìn)工作 5。 在 50 年代以前，國(guó)外的一些國(guó)家就已經(jīng)形成了獨(dú)立閥門(mén)專業(yè)及其行業(yè)體系，有了閥門(mén)行業(yè)組織或者閥門(mén)專業(yè)學(xué)術(shù)組織。像美國(guó)、英國(guó)、東歐、西歐等都有了閥門(mén)行業(yè)協(xié)會(huì)，日本也有閥門(mén)工業(yè)會(huì)和閥門(mén)研究會(huì)，前蘇聯(lián)則有閥門(mén)設(shè)計(jì)研究院。這些閥門(mén)行業(yè)和專業(yè)組織，都是為了提高生產(chǎn)技術(shù)和對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)的需要而建立起來(lái)的。國(guó)際閥門(mén)貿(mào)易市場(chǎng)在最近幾年中十分活躍，競(jìng)爭(zhēng)也相當(dāng)激烈，實(shí)力較強(qiáng)的國(guó)家則是德國(guó)和美國(guó)，其中德國(guó)是世界最大的閥門(mén)出口國(guó) 6。 隨著高壓技術(shù)的廣泛使用 , 超高壓系統(tǒng)中的超 高壓閥門(mén)性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)工作的可靠性、安全性、工作效率和使用壽命，所以對(duì)閥門(mén)的材料選擇和結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。美國(guó) 司的超高壓針閥 , 工作壓力為 69016不銹鋼 ,工作壓力 1034采用馬氏體型沉淀硬化不銹鋼 17- 4。 內(nèi)閥門(mén)的發(fā)展 閥門(mén)是隨著流體管路的產(chǎn)生而產(chǎn)生的。人類使用閥門(mén)已經(jīng)有近 4000 年的歷史了。中國(guó)古代從鹽井中吸鹵水制鹽時(shí)，就曾在竹制管路中使用過(guò)木塞閥。公元前 1800 年，古埃及人為了防止尼羅河泛濫而修建大規(guī)模水 利時(shí)，也曾采用過(guò)類似的木制旋塞來(lái)控制水流的分配。這些都是閥門(mén)的雛形。工業(yè)用閥門(mén)的大量應(yīng)用，是從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以后才開(kāi)始的。二十世紀(jì)初出現(xiàn)了鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼、不銹鋼、鉻鉬鋼、黃銅、球墨鑄鐵等各種 材質(zhì)的閥門(mén)。應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，各種工礦。國(guó)內(nèi)最早引進(jìn)國(guó)外閥門(mén)生產(chǎn)技術(shù)的公司不 多，后引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)，使得國(guó)內(nèi)閥門(mén)生產(chǎn)技術(shù)突破，質(zhì)量提高，壽命加長(zhǎng) 8。隨著工業(yè)用陶瓷技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功，也出現(xiàn)了陶瓷材料閥門(mén)。陶瓷材料在低沖角下具有高的抗沖蝕性能 9。目前中國(guó)四大閥門(mén)未來(lái)發(fā)展前景及趨勢(shì)：（ 1）工程節(jié)能閥門(mén)走向系列；買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 （ 2） 水力控制閥一閥多用；（ 3）智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥瞄準(zhǔn)搖控；（ 4）閥門(mén)邁向通用化 10。 2009 年 1，全國(guó)累計(jì)生產(chǎn)閥門(mén) 4,583,，比 2008 年增長(zhǎng)了 2010年 1，我國(guó)閥門(mén)產(chǎn)量累計(jì)為 5,390,； 2011 年 1，我國(guó)閥門(mén)的產(chǎn)量為 5,958,； 2012 年 1我國(guó)閥門(mén)產(chǎn)量達(dá) 2,041,。 在我國(guó)目前的閥門(mén)市場(chǎng)上，除低壓閥門(mén)達(dá)到國(guó)際市場(chǎng)能接受的水平外，高壓閥門(mén)仍然需要依靠進(jìn)口 11。 從產(chǎn)品情況來(lái)看，我國(guó)閥門(mén)行業(yè)目前已經(jīng)能生產(chǎn)十幾大類產(chǎn)品，如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、安全閥、止回閥、節(jié)流閥、旋塞閥、減壓閥、隔膜閥、疏水閥、緊急切斷閥等，最高使用溫度達(dá)到 570，最低為 最高壓力為 600大通徑達(dá)到 5350 毫米 12。閥門(mén)產(chǎn)品市場(chǎng)的強(qiáng)勁需求，國(guó)有經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，固定資產(chǎn)投資逐步擴(kuò)大。尤其是幾項(xiàng)世紀(jì)工程“西氣東輸”、“西電東送”、“南水北調(diào)”等項(xiàng)目的開(kāi)工需要大量的閥門(mén)產(chǎn)品配套；另外，我國(guó)正面臨著工業(yè)化時(shí)代的到來(lái)，石化行業(yè)、電力部門(mén)、冶金部門(mén)、化工行業(yè)和城市建設(shè)等 使用閥門(mén)大戶將增強(qiáng)對(duì)閥門(mén)產(chǎn)品的需求 13。西氣東輸為代表的油氣輸送管線的建設(shè)和快速發(fā)展，我國(guó)高壓管線閥門(mén)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)有了重要突破，特別是成功研制開(kāi)發(fā)了用于主管線口徑為 力為 高壓大口徑全焊接球閥，打破了國(guó)外閥門(mén)企業(yè)對(duì)于該領(lǐng)域的壟斷 14。 電動(dòng)和氣動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)形式的閘閥，是現(xiàn)在使用最為廣泛的閘閥類型，電動(dòng)閘閥和氣動(dòng)閘閥隨著閥門(mén)技術(shù)的不斷進(jìn)步，向著高技術(shù)、高規(guī)格、抗腐蝕、壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展，兩者工作性能的提高，使其在行業(yè)中占的比重越來(lái)越 大，得到更多的市場(chǎng)發(fā)展空間 15。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 第二章 氣動(dòng) 手動(dòng)楔式閘閥的工作原理及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 作原理 本設(shè)計(jì)以 05化壓縮空氣工作壓力，推動(dòng)活塞，帶動(dòng)閘板座垂直于流體的位移實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟關(guān)閉 閥門(mén)的目的。 雙層氣缸和緩沖機(jī)構(gòu)的工作原理 ，按閘板工作的四個(gè)階段分述如下： 圖 2層氣缸和緩沖機(jī)構(gòu)的工作原理圖 工作狀況（ 1） 工作狀況（ 2） 開(kāi)閥初始階段工作力 =2P 開(kāi)閥終了階段工作力 P 工作狀況（ 1） 工作狀況（ 2） 開(kāi)閥初始階段工作力 =2P 開(kāi)閥終了階段工作力 P 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 1、氣動(dòng)閘閥開(kāi)啟前階段：上層氣缸的活塞（以下稱為上活塞）和下層氣缸的活塞（以下稱為下活塞）同時(shí)受力，閥桿在上、下活塞的推動(dòng)下，以單活塞近二倍的提升力，克服閘板密封面和閥體密封面之間的最大靜摩擦力，帶動(dòng)閘板上升。壓縮空氣由上氣缸的下氣室，經(jīng)由設(shè)置在隔板的特定通道，通過(guò)連通管，到達(dá)下氣缸的下氣室，推動(dòng)上下活塞同時(shí)工作。下氣缸上氣室中的氣體，經(jīng)由設(shè)置在各班內(nèi)的另一特定通道。暢通無(wú)阻的排出氣 缸體外。 2、氣動(dòng)閘閥開(kāi)啟的后階段：在上活塞的推動(dòng)下，閘板離開(kāi)全開(kāi)位置，開(kāi)始下降。 3、氣動(dòng)閘閥關(guān)閉的前階段：在上活塞的推動(dòng)下，閘板離開(kāi)全開(kāi)位置，開(kāi)始下降。 4、氣動(dòng)閘閥關(guān)閉的后階段：當(dāng)上活塞碰到下活塞的凸臺(tái)，并帶動(dòng)下活塞一起下降時(shí)，由于氣缸上氣室的進(jìn)氣通道和下氣缸下氣室的排氣通道設(shè)有阻礙，同時(shí)，還保護(hù)了密封面，免受猛烈沖擊兒破壞。 構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn) （ 1）氣動(dòng) 裝氣動(dòng)執(zhí)行器氣缸缸蓋上部的氣動(dòng) 閘閥開(kāi)啟的關(guān)閉過(guò)程的任何位置上，都可十 分方便的轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄，直接地進(jìn)行由氣動(dòng)至手動(dòng)或手動(dòng)至氣動(dòng)的操作方式的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換操作手柄采用定位銷自鎖設(shè)計(jì)，手柄定位后，可靠鎮(zhèn)定。 由電磁閥及其控制電路或供風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不需其他輔助工具，即可迅速轉(zhuǎn)換成手動(dòng)操作狀態(tài)，保證線路正常運(yùn)行，避免事故發(fā)生。在新建工程的自控制系統(tǒng)未完成之前，本系列閘閥可以可靠地作為手動(dòng)閘閥使用，動(dòng)作時(shí)靈活輕快。 （ 2）關(guān)閉時(shí)間可調(diào)通過(guò)調(diào)整 通過(guò)調(diào)整，安裝在隔板上的緩沖機(jī)構(gòu)，還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整閘板關(guān)閉的時(shí)間。 （ 3）可配用回訊器 本閥可以配 用電的或氣的回訊器，用以發(fā)送閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息（其中防爆行程開(kāi)關(guān)有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩種）。因此，使用本閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制和自動(dòng)控制。 （ 4）耐腐蝕的氣缸 閘閥的氣缸選用無(wú)縫鋼管制造，內(nèi)表面鍍鉻，并經(jīng)拋光處理，具有摩擦力小、不易腐蝕、硬度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 （ 5） O 形密封圈 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 氣缸中的密封圈采用耐油橡膠 O 形密封圈，密封性能可靠，維修時(shí)更換方便。 該閥主要由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、密封圈、雙層氣缸及其活塞，活塞桿、隔板連同緩沖機(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng) 填料箱裝置等部件組成，結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖。 圖 2動(dòng) 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 第三章 閥門(mén)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 體的設(shè)計(jì)與計(jì)算 閥體是閥門(mén)的重要結(jié)構(gòu)要素，是連接管道的重要部件。閥體的設(shè)計(jì)時(shí)比較重要的一個(gè)部分，主要計(jì)算部分包括：閥體的壁厚，閥座密封面等。詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)下文。 體的功能 閥體是閥門(mén)的重要部件之一，閥體的重量是整個(gè)閥門(mén)重量的 70%左右，對(duì)于雙氣缸 氣動(dòng)楔式閘閥中閥體的重量會(huì)比通常小些。 閥體的主要功能： 作為工作介質(zhì)的流體通道； 承受工作介質(zhì)的壓力、溫度、沖蝕和腐蝕； 在閥體內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)空間，設(shè)置閥座以及容納啟閉件，閥桿等零件； 在閥體端部設(shè)置法蘭連接結(jié)構(gòu)，滿足閥門(mén)與管道系統(tǒng)的安裝要求； 承受閥門(mén)啟閉載荷和在安裝使用過(guò)程中，因溫度變化、震動(dòng)、流體沖擊等影響產(chǎn)生的附加載荷； 安裝過(guò)程中作為閥門(mén)總裝配的基礎(chǔ)。 體的選材 制造閥門(mén)的材料必須根據(jù)下列因素來(lái)選擇： （ 1）工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性； （ 2）該零件的手里情況和在結(jié)構(gòu)中應(yīng)起的作用； （ 3）有較 好的工藝性（包括鑄造、加工、熱處理、焊接工藝性）； （ 4）成本和國(guó)家資源情況。 可供制造閥門(mén)零件用的材料牌號(hào)很多，包括各種不同的鋼材、有色金屬及其合金，買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 各種非金屬材料等。但是為了減少供應(yīng)儲(chǔ)備上的困難，我們已經(jīng)進(jìn)行了材料選用方面的標(biāo)準(zhǔn)化工作，便于既滿足與設(shè)計(jì)要求，又方便生產(chǎn)。目前，我國(guó)有關(guān)部門(mén)正在對(duì)新材料進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，如新的鋼種、工程塑料和新的密封面堆焊材料等，這些材料的出現(xiàn)無(wú)疑亦給閥門(mén)制造業(yè)創(chuàng)新提供了條件。 本次設(shè)計(jì)中適用于壓力 P 質(zhì)溫度 T 200的低壓閥門(mén) ，常用牌號(hào)有，其機(jī)械性能按照 12226用閥門(mén) 灰鑄鐵件技術(shù)條件的規(guī)定。但是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使用鑄鐵的成本和使用鑄鋼的成本不相上下了，使用 鋼材能夠獲得更好的機(jī)械性能。本設(shè)計(jì)中決定使用 機(jī)械性能等查閥門(mén)設(shè)計(jì) 體的結(jié)構(gòu)形式和制造方法 由閘閥的公稱壓力 5稱通徑 00常情況閥體在結(jié)構(gòu)允許的條件下使用圓形中腔，圓形中腔較之 其他形狀的中腔受力較好。閥體與閥蓋按要求選擇法蘭連接，閥體采用整體鑄造的制造形式，流道采用全通形式。 定閥體的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和連接尺寸 12221屬閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度表 7 法蘭連接閘閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，參考公稱設(shè)計(jì)參數(shù)確定公稱壓力 5稱通徑 00321 閥體與管道采用法蘭連接，根據(jù)閥門(mén)的公稱壓力與公稱通徑查 取凸面整體鋼制法蘭。材料為 結(jié)構(gòu)及尺寸查 7圖 圖 3體法蘭 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 表 3體法蘭 構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 閥座密封面的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1）閥座密封面內(nèi)徑和寬度的選取 閥座密封面內(nèi)徑，對(duì)于堆焊的密封面，由于堆焊工藝的要求，一般取比內(nèi)徑大 45于非堆焊的密封面，去與閥座內(nèi)徑相等。本設(shè)計(jì)屬于堆焊，故取閥座密封面內(nèi)徑D=300+5=305 閥座密封面的寬度一般取公稱通經(jīng)的201501，并且隨著公稱通經(jīng)的增大，密封面寬度與工程通徑之比逐漸減小。除了采用如鈷鉻鎢硬質(zhì)合金等較好的材料密封面寬度取較小之外，一般閥座密封面寬度最好不小于 5取閥座密封面寬度 =10 由 211門(mén)零部件 閘閥閥座確定的閥座結(jié)構(gòu)如下： 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 圖 3座 其中 b=20， D=500 05， 608， 50， C=4 H=44 2）密封面形式的選取 按照介質(zhì)靜壓力與介質(zhì)密封力的不同關(guān)系，閘板與閥座之間的密封有三種形式：自動(dòng)密封、單面強(qiáng)制密封、雙面強(qiáng)制密封。 本設(shè)計(jì)采用單面強(qiáng)制密封。這種形式的密封在介質(zhì)進(jìn)口端閘板與閥座密封面之間是不密封的，這里或者根本沒(méi)有比壓力，或者只有比密封比壓小的比壓力；在介質(zhì)出口一邊閘板與閥座密封面之間的密封性由閥桿軸向力來(lái)強(qiáng)制地加以保證，當(dāng)沒(méi)有介質(zhì)時(shí)，密封面上的額比壓力不得小于密封比壓。這是在介質(zhì)靜壓力小于密封力時(shí)所必須采取的強(qiáng)制密封的一 種，也是通常采用的一種。 3）單面強(qiáng)制密封的受力分析和密封面比壓的計(jì)算 作用在閥門(mén)上的出口端閥座密封面的比壓要比進(jìn)口端大，其值按下列公式計(jì)算： 密封面上介質(zhì)靜壓力 2j M N mD b P （ 26 0 8 1 0 2 547 4 9 9 . 0 6 0 其中： 密封面內(nèi)徑 閥座密封面寬度 P 計(jì)算壓力 密封面上介質(zhì)靜壓力 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 介質(zhì)密封力 （ 6 0 8 1 0 1 0 61 1 6 . 4 9 0 其中： 密封壓力，由閥門(mén)設(shè)計(jì) 6（ 密封面上的總作用力： M Z M J M Q + Q = 7 6 1 5 . 5 5 0 密封面上的比壓計(jì)算： M N Z 3 9 2 . 2 5D + b p （ 密封面材料使用 2由閥門(mén)設(shè)計(jì) 得需用比壓 q=45所以 q q 故閥體密封比壓校驗(yàn)合格。 體壁厚的設(shè)計(jì)與計(jì)算 閥體壁厚的計(jì)算方法與它的形狀有關(guān) ， 不同類型的閥體的形狀亦有所不同。一個(gè)閥 體又往往由幾種形狀所組成 ， 即使 是同一形狀 ， 尺寸亦不一樣 ， 例如抵押閘閥的閥體 ， 通道兩端是圓形 ， 而中腔確是橢圓形 ； 中壓和高壓閘閥的閥體雖然通道兩端與中腔都是 圓形 ， 但圓的內(nèi)徑又不一樣。按理說(shuō) ， 一個(gè)閥體的計(jì)算要根據(jù)它的形狀和尺寸一部分一部分地單獨(dú)進(jìn)行 ， 但實(shí)際應(yīng)用上并不需要這樣做 ， 因?yàn)榉珠_(kāi)計(jì)算比較復(fù)雜 ， 并且一個(gè)閥體中通常亦不取幾個(gè)不同的壁厚。另外需要注意的是 ： 閥體壁厚的計(jì)算除了考慮強(qiáng)度之外 ，還應(yīng)考慮其剛度 ， 否則同樣會(huì)出現(xiàn)因受力變形而報(bào)廢的現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)采用的是 屬于塑性材料因此按照塑性材料計(jì)算其壁厚 根據(jù)閥門(mén)計(jì)算 計(jì)算公式 ： 8 1 . 4 1 m 3 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 （ 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 其中： 中腔直徑 ； P 設(shè)計(jì)壓力一般去公稱壓力 L 材料 C 考慮鑄造偏差、工藝性和介質(zhì)腐蝕等因素而附加的裕量 ， 查閥門(mén)設(shè)計(jì)表 7=5 根據(jù)實(shí)用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè) 制閘閥的殼體最小壁厚為 82 所以最后取 2 中法蘭的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、 中腔尺寸 定 閘閥閥體中法蘭是指閥體與閥蓋連接的法蘭 ， 這樣的連接形式在閥門(mén)上是十分普遍的。中法蘭的設(shè)計(jì)必須保證在工作溫度和工作壓力下有足夠的強(qiáng)度與密封性。對(duì)在高溫下工作的閥門(mén) ， 應(yīng)按常溫、初加溫和高溫三種工況分別鹽酸 ， 當(dāng)介質(zhì)溫度 300時(shí) ， 只按照常溫工況計(jì)算。 中腔尺寸的確定可參考楔式閘閥閥體、閘板軌道和軌道槽的形式 根據(jù)實(shí)用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè) 圖 3式閘閥閥體、閘板軌道和軌道槽的形式 其中： L=635 1=62508.0l=60808.00508.0b=15 6 根據(jù)以上數(shù)據(jù) ， 確定中腔直徑 00 2、 中法蘭墊片尺寸和材料的選擇 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 由實(shí)用閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè) 擇墊片 （ 二 ） ， 材料為 尺寸由閥門(mén)設(shè)計(jì) 墊片系數(shù) 內(nèi)徑 d=500， 外徑 D=730， 厚度 t=82 比壓 5 3、 中法蘭結(jié)構(gòu)尺寸的確定 同時(shí)參考中法蘭墊片尺寸和標(biāo)準(zhǔn)法蘭尺寸得中法蘭結(jié)構(gòu)同圖 3尺寸如下： 表 3法蘭 4、 螺栓的總計(jì)算載荷 當(dāng)工作溫度小于等于 200是 ， 直接計(jì)算并校核。 1） 工作時(shí) （ 操作時(shí)總作用力 ） D J D F D T F Q Q Q 式中： 墊片處的介質(zhì)壓力， 24 J D P26 3 5 2 547 9 1 7 4 墊片密封力， 2D F D P N D B M P2 5 0 0 2 . 2 2 2 53 4 5 . 5 7 5 墊片彈簧力，0 . 2 7 9 1 7 . 3 0 4 1 5 8 3 . 4 6 1 所以 7 9 1 7 . 3 0 4 3 4 5 . 5 7 5 1 5 8 3 . 4 6 1 9 8 4 6 . 3 4Q K N 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 2） 最小預(yù)緊力 而 Y J D P N Y J D B q K 5 0 0 2 . 2 1 0 13 4 .