200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)含6張CAD圖.zip
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任務(wù)書學(xué)院 XXX 專業(yè) XXXX 班級(jí) XXX 學(xué)生姓名 XXX 指導(dǎo)教師/職稱 XX 1畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)2畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間:20XX年11月1日 2019年6月7日3畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)(指導(dǎo)教師選定部分)1 設(shè)計(jì)條件根據(jù)閥門型號(hào)“200Z41W25P閥門”確定公稱壓力、公稱直徑、閥門結(jié)構(gòu)形式等設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)。2 參考書1)陸培文閥門設(shè)計(jì)入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20092)陸培文閥門制造工藝入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20103)陸培文閥門設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)M第二版北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20094)朱培元閘閥設(shè)計(jì)技術(shù)及圖冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20125)設(shè)計(jì)手冊(cè)類書籍:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等;3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)及具體要求整個(gè)設(shè)計(jì)由論述、計(jì)算、圖表、圖紙幾部分組成;論述應(yīng)該條理清晰、觀點(diǎn)明確;計(jì)算要求方法正確,計(jì)算公式和數(shù)據(jù)必須注明出處;說(shuō)明書中所有公式必須寫明編號(hào),所有符號(hào)必須注明意義和單位;圖表應(yīng)能簡(jiǎn)要表達(dá)計(jì)算的結(jié)果;圖紙從格式到內(nèi)容都要符合制圖標(biāo)準(zhǔn)要求。4畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要任務(wù)(1)閥門密封面比壓計(jì)算、閥門通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、閥門專用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。(2)閥門精度要求,制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件。(3)繪制設(shè)備總圖、部件圖、零件圖5任務(wù)書下達(dá)日期 20XX年 11月 1 日 指導(dǎo)教師(簽字) 200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告一、題目來(lái)源本題目來(lái)源于社會(huì)實(shí)踐。二、研究(設(shè)計(jì))目的和意義改革開(kāi)放四十多年來(lái),我國(guó)閥門制造業(yè)得到了飛速發(fā)展。我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的各種類型的閥門產(chǎn)品不僅廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的個(gè)部門,而且有大量的閥門產(chǎn)品出口。隨著我國(guó)石油、化工、天然氣、冶金、水電等行業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)閥門的品質(zhì)、數(shù)量和質(zhì)量有了更高的要求。閥門的質(zhì)量至關(guān)重要,開(kāi)閉頻繁,但往往由于制造、使用選型、維修不當(dāng),發(fā)生跑、冒、滴、漏現(xiàn)象,由此引起火焰、爆炸、中毒、燙傷事故,或者造成產(chǎn)品質(zhì)量低劣,能耗提高,設(shè)備腐蝕,物耗提高,環(huán)境污染,甚至造成停產(chǎn)等事故,已屢見(jiàn)不鮮,因此人們希望獲得高質(zhì)量的閥門,同時(shí)也要求提高閥門的使用,維修水平,這時(shí)對(duì)從事閥門操作人員,維修人員以及工程技術(shù)人員,提出新的要求,除了要精心設(shè)計(jì)、合理選用、正確操作閥門之外,還要及時(shí)維護(hù)、修理閥門,使閥門的“跑、冒、滴、漏”及各類事故降到最低限度。都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)1陸培文閥門設(shè)計(jì)入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20092陸培文閥門制造工藝入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20103陸培文閥門設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)M第二版北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20094朱培元閘閥設(shè)計(jì)技術(shù)及圖冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20125設(shè)計(jì)手冊(cè)類書籍:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等;6宋虎堂.閥門選用手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20077張志賢.閥門技術(shù)資料手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,20138 陸培文等編.國(guó)內(nèi)外閥門新結(jié)構(gòu)M北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1997.9美J. L.菜昂斯著.閥門技術(shù)手冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.10 沈陽(yáng)高中壓閥門廠編著.閥門制造工藝M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984.11 英漢閥門工程詞匯編輯委員會(huì)編.英漢閥門工程詞匯M.北京:北京科技出版社,1989.12機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版 .北京機(jī)械工業(yè)出版社.2004.0813 張瑩.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社. 1997.714梁德本、葉玉駒. 機(jī)械制圖手冊(cè)M. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 200215黃平,劉建素等. 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊(cè)M. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.1999四、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)改革開(kāi)放以來(lái),隨著各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展,在閥門行業(yè)中,國(guó)有大中型企業(yè)尤其是骨干企業(yè)在閥門制造水平和技術(shù)力量上日前仍然具有較大的優(yōu)勢(shì)。這其中有些廠家采用了樹(shù)脂砂線造型,閥門的主要部件在數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)線或組合機(jī)床上加工,密封而采用等離子噴焊技術(shù),閥門設(shè)計(jì)應(yīng)用CAD技術(shù),進(jìn)行二維實(shí)體造型等。先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)了閥門生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量的提高,科技興業(yè)勢(shì)不可擋。但多數(shù)閥門廠家鑄造熔煉設(shè)備陳舊,以手工造型為主,機(jī)加工多為通用機(jī)床和單刀切削(應(yīng)在工裝上狠下功夫,力爭(zhēng)通用機(jī)床專業(yè)化,多數(shù)廠應(yīng)走這條路,檢測(cè)設(shè)備不完善或不符合標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)一些中小閥門廠家從加強(qiáng)管理入手,打基礎(chǔ)、上設(shè)備和抓技改,生產(chǎn)技術(shù)水平逐步提高,產(chǎn)品上檔次,抓產(chǎn)品質(zhì)量,抓市場(chǎng),經(jīng)濟(jì)效益可觀,有與大型或骨干企業(yè)抗衡之勢(shì),其實(shí)力和發(fā)展前景不可低估.總體而言,國(guó)內(nèi)外的閥門產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)如下:1 高參數(shù)和大型化石油化學(xué)工業(yè),核能工業(yè),冶金,宇宙航行工業(yè)和電子工業(yè)的發(fā)展,要求采用高參數(shù)的閥門產(chǎn)品。目前,300014600kg/cm2的超高壓閥門,8003430的高溫閥門,-180-269的超低溫閥門及10-8到10-10毫米汞柱的高真空閥門均應(yīng)用。隨著工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模日語(yǔ)擴(kuò)大,也要求閥門產(chǎn)品向大型化發(fā)展,目前國(guó)外已生產(chǎn)出通徑4200毫米的閘閥,用于電站的蝶閥通徑達(dá)5750毫米,用于進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)的蝶閥通徑竟達(dá)9750毫米。二十世紀(jì)四十年代以來(lái),最大的管線閥門的通徑威已達(dá)2500毫米。世界上最大的球閥通徑威3050毫米,不包括驅(qū)動(dòng)裝置在內(nèi),其重量已達(dá)184噸。2 高性能和高壽命自動(dòng)化程度很高的大型成套裝置對(duì)閥門的性能和使用壽命的提出了很高的要求,而核能,宇宙航行工業(yè)則對(duì)閥門提出了更為嚴(yán)格的要求、因此,國(guó)內(nèi)外在提高閥門使用性能和使用壽命等發(fā)面進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究工作。目前核能工業(yè)用閥門的使用壽命可達(dá)幾十年。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道:美國(guó)VKM公司生產(chǎn)的專利球閥可啟閉十萬(wàn)次無(wú)泄漏;英國(guó)GK公司生產(chǎn)的隔膜閥使用壽命為十三萬(wàn)次;英國(guó)歐西爾公司的柱塞閥的使用壽命高達(dá)一百二十五萬(wàn)次。宇航工業(yè)用的壓力調(diào)節(jié)器的精度最高達(dá)到正負(fù)1%,而閥門的動(dòng)作反應(yīng)時(shí)間不超過(guò)一豪秒。目前閥門最小的泄漏量已達(dá)110-10ml/s6。3 各種專業(yè)閥日益發(fā)展由于石油化工,和核能冶金等工業(yè)的發(fā)展通用閥門已滿足不了其特殊的工藝要求,于是適用于特定工況的各種專用閥門不斷涌現(xiàn),并日益發(fā)展。核能用閥,低溫閥,超高壓閥和管線閥門等各種專業(yè)閥門的發(fā)展和系列化,也促進(jìn)新型工藝過(guò)程和各種大型成套裝置的進(jìn)一步完善。4 驅(qū)動(dòng)方式多樣化,自動(dòng)化程度越來(lái)越高;隨著現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化水平的提高,不斷要求和促進(jìn)了閥門驅(qū)動(dòng)方式的多樣化和控制的自動(dòng)化。目前氣動(dòng),電動(dòng)液化及各種聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)正大不斷的增加和完善。驅(qū)動(dòng)裝置制造業(yè)已成為閥門工業(yè)中的一個(gè)重要分支。目前國(guó)外已有用電子計(jì)算機(jī)集中控制所有閥門的成套生產(chǎn)裝置。5 日益重視標(biāo)準(zhǔn)化工作,閥門標(biāo)準(zhǔn)逐步國(guó)際化國(guó)內(nèi)外對(duì)閥門標(biāo)準(zhǔn)化工作都很重視,各國(guó)均制定了大量閥門標(biāo)準(zhǔn),尤其重視基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),材料標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量性能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織已制定了一些閥門標(biāo)準(zhǔn)為了擴(kuò)大國(guó)際貿(mào)易和便于技術(shù)交流,技術(shù)引進(jìn),各國(guó)都趨于采用國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn),閥門標(biāo)準(zhǔn)已逐步國(guó)際化。五、主要研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容、關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路5.1 主要研究?jī)?nèi)容1 設(shè)計(jì)應(yīng)完成的主要內(nèi)容(1)閥門密封面比壓計(jì)算、閥門通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算、閥門專用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。(2)閥門精度要求,制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件。(3)繪制設(shè)備總圖、部件圖、零件圖5.2 關(guān)鍵問(wèn)題1)楔式閘閥結(jié)構(gòu)方案的確定,參考所收集的文獻(xiàn),提出不同的方案進(jìn)行比較,選擇比較優(yōu)化的一種。(2)楔式閘閥的設(shè)計(jì)計(jì)算,由于此設(shè)計(jì)計(jì)算比較成熟,可根據(jù)閥門設(shè)計(jì)選用手冊(cè)所提供的計(jì)算公式和限制條件,對(duì)使用范圍、介質(zhì)、溫度、熱膨脹系數(shù)等進(jìn)行設(shè)計(jì),并根據(jù)這些條件進(jìn)一步確定結(jié)構(gòu)尺寸,參數(shù)等,設(shè)計(jì)出自己想要的楔式閘閥。(3)在完成開(kāi)題報(bào)告過(guò)程中閱讀較充分的參考資料,基本了解本設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì),明確完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路,并做出可行的計(jì)劃安排。5.3 解決思路 (1)對(duì)200Z41W25P閥門結(jié)構(gòu)方案的確定,參考所收集的文獻(xiàn),提出不同的方案進(jìn)行比較,選擇比較優(yōu)化的一種;(2)閘閥的設(shè)計(jì)計(jì)算,由于此設(shè)計(jì)計(jì)算要求較高,可根據(jù)閥門設(shè)計(jì)選用手冊(cè)所提供的計(jì)算公式和步驟,對(duì)閥門的各個(gè)零件、精度、制造驗(yàn)收與裝配等進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),并根據(jù)這些條件進(jìn)一步確定結(jié)構(gòu)尺寸,參數(shù)等,盡可能進(jìn)行多種試驗(yàn),取得一些設(shè)計(jì)參數(shù),從而設(shè)計(jì)出較符合實(shí)際情況的平板閘閥;(3)在完成開(kāi)題報(bào)告過(guò)程中去閱讀較參考資料、詢問(wèn)導(dǎo)師、網(wǎng)上查找等途徑,基本了解本領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì),明確完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路,并做出可行的計(jì)劃安排。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所必須具備的工作條件所必須具備的工作環(huán)境:(1) 對(duì)CAD的熟練使用(2) 對(duì)閥門知識(shí)的更多了解(3) 對(duì)SolidWorks的使用(4) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)和相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)資料等機(jī)械手冊(cè),要有扎實(shí)的力學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)七、預(yù)期成果(達(dá)到目標(biāo))通過(guò)對(duì)明桿楔式單閘板閘閥的設(shè)計(jì),系統(tǒng)的掌握了對(duì)閥體、閥蓋、閥板等軟件的設(shè)計(jì),進(jìn)一步鞏固了專業(yè)知識(shí),提高培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)及動(dòng)手的能力,為順利走向新的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排2018年10月21日 指導(dǎo)老師下發(fā)任務(wù)書2018年10月21日11月20日 查閱參考文獻(xiàn)及完成開(kāi)題報(bào)告、開(kāi)題答辯2018年11月21日2019年1月20日 初步完成畢業(yè)設(shè)計(jì)資料,中期檢查2019年1月21日2019年5月10日 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)主體工作2019年5月11日2019年5月20日 指導(dǎo)教師完成各項(xiàng)審查及相關(guān)簽字2019年5月21日2019年5月31日 評(píng)閱教師完成評(píng)閱意見(jiàn)及相關(guān)簽字2019年6月1日2019年6月3日 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯九、指導(dǎo)老師審查意見(jiàn)II-2XXXXX答辯 答辯人 XX專業(yè)班級(jí) XXX指導(dǎo)老師 XXX 日期 20XX 6 3 200Z41W25P閥門設(shè)計(jì) 目錄 一 閥門介紹二 閥門零部件設(shè)計(jì)1 閥體 密封副 閘板 閥桿 中法蘭的計(jì)算2 閥門的密封3 閥門精度要求 制造 驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件 4 致謝 本論文從選題到完成 每一步都離不開(kāi)XXX老師的幫助 在此向XX老師表示崇高的敬意和衷心的感謝 同時(shí)也感謝來(lái)參加答辯的老師 謝謝你們?cè)谶@炎熱的天氣下 來(lái)對(duì)我的論文進(jìn)行指導(dǎo) 也感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助我過(guò)我的同學(xué) 朋友 謝謝觀賞 200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)摘要 閘閥的使用在現(xiàn)代化生產(chǎn)中十分重要,其身影在人類的生產(chǎn)生活中隨處可見(jiàn)。閘閥的研究能夠帶動(dòng)人類經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),在各類生產(chǎn)系統(tǒng)中極大的提高經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約能源。如何正確設(shè)計(jì)和選用閘閥是實(shí)現(xiàn)閘閥的密封性能、調(diào)節(jié)性能、實(shí)用性能、安全性能和流通性能的關(guān)鍵所在。在本次設(shè)計(jì)中,主要對(duì)閥體、閥板、密封面等進(jìn)行了了解與設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕性等因素的考慮,對(duì)閥門的通用專用零件進(jìn)行了計(jì)算與設(shè)計(jì)。最后對(duì)閥門的精度要求,制造、驗(yàn)收與裝配進(jìn)行了認(rèn)識(shí)與了解,讓閥門整體能夠發(fā)揮出最完美的效果。關(guān)鍵詞 閘閥;閥體;密封面I200Z41w25p Valve DesignAbstract The use of gate valves is very important in modern production, and its figure is ubiquitous in human production and life.The research of gate valve can promote human economic production, greatly improve economic efficiency and save energy in all kinds of production systems. How to design and select gate valve correctly is the key to realize the sealing performance, adjusting performance, practical energy, safety performance and circulation performance of gate valve. In this design, mainly on the valve body, valve plate, dense cover and so on to understand and design, through the media temperature, pressure, corrosion and other factors, the valve of the general special parts are calculated and designed. Finally, the accuracy of the valve requirements, manufacturing, acceptance and assembly of the understanding and understanding, so that the valve as a whole can play the most perfect resultsKeywords Gate valve;Valve Body;Sealing face目 錄1 前言12 選題背景2 2.1研究目的與意義2 2.2國(guó)內(nèi)外閘閥的差距 23 方案論證4 3.1閘閥的工作原理4 3.2閘閥的結(jié)構(gòu)介紹44過(guò)程論述5 4.1零部件設(shè)計(jì)4.1.1閥體設(shè)計(jì)54.1.2密封副設(shè)計(jì)64.1.3閘板設(shè)計(jì)94.1.4閥桿設(shè)計(jì)104.1.5中法蘭設(shè)計(jì)134.1.6其余零部件選用18 4.2閥門精度要求,制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件26 4.2.1閥門精度要求264.2.2制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件275 結(jié)果分析29 設(shè)計(jì)歸納296 總結(jié)30參考文獻(xiàn)31致謝32III200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)1、前言在現(xiàn)在生活中閥門到處可見(jiàn),閘閥是運(yùn)用最廣泛的一種。閘閥是指閘板通道軸線上下移動(dòng),從而讓閥門開(kāi)啟或關(guān)閉。閥門主要阻礙介質(zhì)的流動(dòng),即全開(kāi)或全閉使用。閘閥運(yùn)用范圍很廣,并可以用于各種不同介質(zhì)。閘閥一般不用于傳送不易移動(dòng)的介質(zhì)管道中。閘閥具有如下優(yōu)點(diǎn):流體阻力比較小,安全可靠;工作所需要的力矩小:可以使介質(zhì)多向流通,也就是說(shuō)不限制介質(zhì)的流向:全開(kāi)時(shí),閘閥收到介質(zhì)的沖壓更小;形體比較簡(jiǎn)單,易于鑄造和加工;結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比較小。 由于閘閥具有許多優(yōu)點(diǎn),因此使用范圍很廣。通常公稱尺寸DN50mm的管路,選用閘閥阻止物質(zhì)流動(dòng),有些小口徑的也選用閘閥。閘閥也有一些缺點(diǎn),主要體現(xiàn)在是:它所需要的空間較大。在啟、閉過(guò)程中,密封面間有相對(duì)摩擦,磨損較大,容易引起擦傷現(xiàn)象。閘閥通常有兩個(gè)密封副,這種設(shè)計(jì)會(huì)給加工維修制造一些苦難。開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)。閘閥有許多不同的結(jié)構(gòu),他們的不同主要在于的密封元件結(jié)構(gòu)形式不同。根據(jù)密封元件的結(jié)構(gòu)。我們通常把他們分為平行式閘閥和楔式閘閥。再依據(jù)閥桿的結(jié)構(gòu)形式的不同,我們又把閘閥還分為明桿閘閥和暗桿閘閥。312選題背景2.1研究目的與意義隨著科技的發(fā)展,閥門在各個(gè)行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,大到國(guó)防、航天等新技術(shù)領(lǐng)域,小到城市和工業(yè)的排水、供熱和供氣都離不開(kāi)閥門,閥門成為了我們現(xiàn)在生活不可或缺的重要機(jī)械產(chǎn)品。我國(guó)雖然現(xiàn)在閥門行業(yè)發(fā)展速度快,但好多產(chǎn)品還屬于低檔產(chǎn)品,國(guó)家閥門生產(chǎn)技術(shù)含量還不搞,大部分關(guān)鍵閥門還依賴進(jìn)口,核心技術(shù)的的不許使我們國(guó)家的閥門技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后去其他國(guó)家,有人認(rèn)為我國(guó)家閥門技術(shù)落后于其他國(guó)家很多,因此這需要我們投入更大的努力去研究更多適用的閥門,提高我國(guó)閥門技術(shù),讓我們國(guó)家的閥門也能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平,提高我國(guó)科技實(shí)力,為中華名族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)自己的一份力量。2.2國(guó)內(nèi)外閘閥的差距由于我國(guó)閥門起步較晚,相比較發(fā)達(dá)國(guó)家差距還比較明顯,現(xiàn)在行業(yè)發(fā)展水平低,技術(shù)含量不足,閥門產(chǎn)品大多為抵擋產(chǎn)品,很多重要閥門還依賴于進(jìn)口,而且我們國(guó)內(nèi)自動(dòng)化水平遠(yuǎn)不如外國(guó)先進(jìn),在閥門行業(yè)需要投入更多精力。具體差距我總結(jié)了一下幾點(diǎn)差距:在我看來(lái)之所以我們國(guó)家閥門生產(chǎn)水平落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,主要存在以下四點(diǎn)差距:一是技術(shù)不足創(chuàng)新能力上的差距;二是產(chǎn)品成產(chǎn)制造工藝的差距;三是質(zhì)量公司管理層次的差距;四是自動(dòng)化生產(chǎn)線上的差距。我們需要認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,加以吸取外國(guó)知識(shí),改進(jìn)提高我國(guó)閥門的生產(chǎn)水平,讓我們國(guó)家閥門行業(yè)進(jìn)入世界領(lǐng)先行業(yè)。技術(shù)和創(chuàng)新能力的是我們國(guó)家閥門生產(chǎn)的絆腳石,雖然國(guó)內(nèi)有許多研發(fā)中心,但受限于條件的影響,沒(méi)有好的設(shè)施及資金,讓研發(fā)與技術(shù)落后于其他國(guó)家。所以我們需要投入更多的精力與時(shí)間去研發(fā)屬于自己的東西而不是依靠國(guó)外不思進(jìn)取。 目前國(guó)內(nèi)閥門水平還是落后去發(fā)達(dá)國(guó)家,許多國(guó)內(nèi)閥門企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)卻很少再做創(chuàng)新,止步不前。當(dāng)海外客戶參觀中國(guó)重工業(yè)發(fā)展的的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)很多只是在原有的基礎(chǔ)上稍加改變難以達(dá)到更完美的效果。同時(shí)我們現(xiàn)在的加工工藝也較落后,盡管有現(xiàn)代化的設(shè)備,卻不能做出更完美的產(chǎn)品。而且絕大數(shù)企業(yè)設(shè)備落后。我們和國(guó)外的經(jīng)營(yíng)觀念有很大不同,國(guó)外會(huì)更加投入產(chǎn)品的研發(fā)更新,而我們想的卻是搞基建,擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,增加設(shè)備,擴(kuò)大生產(chǎn)收益,卻忽略了新產(chǎn)品的研發(fā),在閥門市場(chǎng)上投入了大量的時(shí)間精力。僅僅只能開(kāi)生產(chǎn)出低檔產(chǎn)品,提高不了國(guó)內(nèi)閥門生產(chǎn)的能力。我們國(guó)家的閥門產(chǎn)業(yè)體系存在一定的問(wèn)題,我們自主研發(fā)的能力薄弱,創(chuàng)新能力不足,大部分企業(yè)在研發(fā)、科技上的投入較少,目前整個(gè)行業(yè)的投入,不足以支撐我們閥門行業(yè)去科研去開(kāi)發(fā)高端產(chǎn)品。3結(jié)構(gòu)方案論證3.1 200z41w25p閥門的工作原理A開(kāi)啟過(guò)程1.在關(guān)閉位置,閥桿對(duì)閥體進(jìn)行作用,緊壓在閥座上。2.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪的同時(shí),閥桿也會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng),使球體脫離閥座。 3.閥桿繼續(xù)提升,與導(dǎo)銷相互作用,使閘板開(kāi)始移動(dòng)。 4.發(fā)到全開(kāi)位置,閥桿上升到最高位置,閥板也上升到它的最高位置。 B關(guān)閉過(guò)程 1.關(guān)閉時(shí),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,閥桿開(kāi)始下降并使閘板沿著擋板移動(dòng)到閥座位置。 2.旋轉(zhuǎn)手輪,由于銷的作用,閥桿和閘板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)90。3.手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最后幾圈,閥桿底部的角形平面機(jī)械地楔向壓迫閘體,使其緊密地壓在閥座上,達(dá)到完全密封。 3.2結(jié)構(gòu)介紹通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪帶動(dòng)閥桿螺母的旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)閥桿的上下移動(dòng),帶動(dòng)閘板的移動(dòng)而開(kāi)啟和關(guān)閉通道。閘閥開(kāi)啟時(shí),閥桿伸出,可以直接了解閘閥的開(kāi)關(guān),閘桿的螺紋不與介質(zhì)接觸,防止腐蝕,同時(shí)可以達(dá)到潤(rùn)滑的效果。因此閘閥適用于腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)中。缺點(diǎn)是螺紋外漏,容易粘上灰塵,會(huì)導(dǎo)致螺紋磨損,因此需要安裝在室內(nèi)。盡管如此,應(yīng)用還是較為廣泛。圖1 明桿楔式單閘板閘閥4過(guò)程論述4、1閥門零部件設(shè)計(jì)4.1.1閥體設(shè)計(jì) 閥門中閥體和閥蓋需要承受介質(zhì)的壓力,所以閥門的設(shè)計(jì)一定要滿足標(biāo)準(zhǔn),而后用強(qiáng)度理論的計(jì)算方法去校驗(yàn)。一個(gè)閥體往往存在幾種形狀,哪怕相同形狀,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都存在差異,正常來(lái)說(shuō)一個(gè)閥體需要滿足他的形狀和尺寸,要一部分一部分的進(jìn)行計(jì)算,但并不要這樣計(jì)算。因?yàn)榉珠_(kāi)計(jì)算比較復(fù)雜,并且在一個(gè)閥體中,不會(huì)出現(xiàn)多種壁厚只需要選用最小的壁厚來(lái)進(jìn)行計(jì)算。1、 閥體材料已知:已知:公稱壓力,溫度,介質(zhì)流體為硝酸類故選用1Cr18Ni9Ti二、閥體壁厚設(shè)計(jì)給定: (1)公稱通徑:DN=200mm;(2)公稱壓力:PN=2.5MPa;(3)適用溫度:20;(4)適用介質(zhì):硝酸類;(5)結(jié)構(gòu)尺寸要求:長(zhǎng)度L=400mm;全開(kāi)高度H3000mm。參考資料:實(shí)用閥門設(shè)計(jì)手冊(cè)p1102頁(yè),(表5-74)閥體壁厚計(jì)算公式計(jì)算厚度mm : 計(jì)算壓力(Mpa):p=2.5Mpa計(jì)算內(nèi)徑(mm):DN=200mm許用壓力:查表3-3 =92附加余量:C=5計(jì)算得=7.39mm實(shí)際厚度 所以=10mm4.1.2 密封副設(shè)計(jì)閥門需要具備可靠的密封性,不然會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)的泄漏以及環(huán)境的污染降低工作效率。閥門的密封副指的是啟閉件與閥座相互接觸進(jìn)行關(guān)閉的部分,密封面在進(jìn)行密封過(guò)程中容易受到磨損,密封性隨著使用次數(shù)增加而減低。閘閥的密封副是對(duì)稱的,可以通過(guò)閥桿的小作用在進(jìn)口和出口上形成相同的密封。所以,對(duì)于一般工業(yè)要求,單面強(qiáng)制密封足夠滿足,但高壓系統(tǒng)則難以滿足。選材是非常重要的需要滿足介質(zhì)的強(qiáng)度的同時(shí),還需要抵抗介質(zhì)的腐蝕。一、密封副材料已知公稱壓力、溫度、介質(zhì)流體為硝酸類設(shè)計(jì)給定=12mm 密封面直徑=206mm密封面材料:不銹鋼14Cr17Ni2 材料硬度200-300HB 密封面間無(wú)滑動(dòng)二、密封副的總作用力和比壓的計(jì)算密封面比壓的滿足條件: 式中:密封面上的必須比壓 閥門設(shè)計(jì)入門與精通 查資料表3-13 得 :密封面的許用比壓 查資料 得 :實(shí)際比壓(MPa) 式中:實(shí)際密封面比壓 :閥座密封面內(nèi)徑,設(shè)計(jì)給定,d=200(mm):密封面寬度, 設(shè)計(jì)給定 ,=12(mm)(1)密封面比壓計(jì)算公式 式中: 閥座密封面內(nèi)徑d=206 mm; 閥座密封面寬度bm=12 mm;(2)出口端閥座密封面上的總作用力: 式中:作用在出口密封面上的介質(zhì)靜壓力: =93265.85 N; 密封面上達(dá)到必需比壓時(shí)的作用力:= 213570.24N; 代入得:=1146228 N;代入得:q= 139 Mpa;查表得:密封面必需比壓= 40Mpa; 密封面許用比壓= 150Mpa; 則得: q驗(yàn)算合格1楔半角52閘閥的殼體最小壁厚(GB12234)t=14.8mm3閥桿最小直徑(GB12234)d=32mm4推薦加工余量值表4-2 C8mm4.1.3 閘板的計(jì)算圖2 閘板計(jì)算厚度: 式中:圓弧過(guò)渡外半徑密封面平均半徑系數(shù):K=1.24計(jì)算壓力p: 設(shè)計(jì)給定2.5Mpa;許用彎曲應(yīng)力 = 110MPa;附加余量C: 設(shè)計(jì)給定5.0mm;代入上式得:= 59.6mm;實(shí)際厚度 : 設(shè)計(jì)給定60mm;則得: 合格。4.1.4 閥桿一、閥桿強(qiáng)度計(jì)算關(guān)閉時(shí)閥桿總軸相力 :QFZ=K1QMJ+K2QMF+Qp+QT=441810.72N; 開(kāi)啟時(shí)閥桿總軸向力: 閥桿最大軸向力(取 QF、QFZ較大值):QFZ= 249841.74N ; 查表得: 系數(shù): K1=0.29 K2=0.77 K3=0.41 K4=0.62密封面處介質(zhì)作用力,由序號(hào) 得:QMJ =932658.5 N;密封面上密封力,由序號(hào) 得:QMF = 213570.24N;閥桿徑向截面上介質(zhì)作用力:閥桿直徑:設(shè)計(jì)給定D F=100mm;計(jì)算壓力p: 設(shè)計(jì)給定2.5MPa; 閥桿與填料摩擦力: 查表得(按h/b):系數(shù):= 0.15 ; 填料深度hT: 設(shè)計(jì)給定 100mm;填料寬度bT: 設(shè)計(jì)給定 20mm;軸向拉應(yīng)力:軸向壓應(yīng)力:查表3-17(按退刀槽處At)得:閥桿最小截面積F s :7853mm2 ; 扭應(yīng)力:關(guān)閉時(shí)閥桿螺紋摩擦力矩: 查表得:螺紋摩擦半徑RFM: 6.94mm;查表3-17(按退刀槽處At)得: 閥桿最小斷面系數(shù)合成應(yīng)力: 查表得許用拉壓力:= 115Mpa;許用壓應(yīng)力:= 130Mpa; 許用合成應(yīng)力:= 120Mpa;, , , 合格。二、閥桿頭部強(qiáng)度驗(yàn)算圖3 閥桿頭部閥桿的剪應(yīng)力:開(kāi)啟時(shí)閥桿總作用力,由序號(hào)得: 閥桿與填料摩擦力,由序號(hào)得:圖示b: 設(shè)計(jì)給定 38mm;圖示h: 設(shè)計(jì)給定 25mm;查表3-7得: 100攝氏度時(shí)剪應(yīng)力t= 69Mpa; 注:合格。圖4 閥桿穩(wěn)定性三、閥桿穩(wěn)定性驗(yàn)算允許細(xì)長(zhǎng)比0:30;實(shí)際細(xì)長(zhǎng)比:支承型載影響系數(shù):= 0.558;閥桿直徑dF: 設(shè)計(jì)給定 22mm;計(jì)算長(zhǎng)度lF: 設(shè)計(jì)給定 1500mm; 查表3-22得: 臨界細(xì)長(zhǎng)比:L= 134;壓應(yīng)力:關(guān)閉時(shí)閥桿總軸向力,由序號(hào)得:閥桿截面積:F=7853mm2實(shí)際許壓應(yīng)力:= 54Mpa; 注:1、0 合格 2、合格 4.1.5 中法蘭設(shè)計(jì)閥體中法蘭是指閥體與閥蓋連接的法蘭,它適用于各種不同的介質(zhì)、壓力,溫度,這樣的連接形式在閥門中是十分普遍的,法蘭連接由三個(gè)零件組成,即法蘭.螺栓和墊片,這些零件的物理力學(xué)性能對(duì)法蘭連接有很大的影響。在采用法蘭連接閥門的工作條件中,介質(zhì)的壓力和溫度的變化對(duì)中法竺的設(shè)計(jì)有很大的影響,中法蘭的設(shè)計(jì)必須保證閥門在工作溫度和工作壓力下有足夠的強(qiáng)度和密封性。法蘭連接的密封性是用擰緊螺栓聯(lián)接的螺母來(lái)保證的,計(jì)算時(shí)應(yīng)確保的條件為:在閥門承受工作壓力和工作溫度時(shí),按作用力求得的螺栓和法蘭的安全系數(shù)應(yīng)不低于規(guī)定值。一、中法蘭材料中法蘭用于連接閥蓋與支架,支撐閥桿。法蘭的設(shè)計(jì)計(jì)算很重要,需要計(jì)算法蘭各個(gè)溫度下的強(qiáng)度以及所承受的應(yīng)力,其材料的選擇要根據(jù)計(jì)算載荷來(lái)選擇。已知:溫度、材料ZG230-450、螺栓材料35鋼二、中法蘭計(jì)算常溫時(shí)比值系數(shù): 初加溫比值系數(shù): 高溫時(shí)比值系數(shù): 計(jì)算載荷(N): 取比值系數(shù)、中的最大值常溫狀態(tài)下螺栓計(jì)算載荷(N):取、的最大值操作下總作用力(N):最小預(yù)緊力(N):三、中法蘭墊片計(jì)算墊片處介質(zhì)作用力(N): 墊片平均直徑(mm):計(jì)算壓力(Mpa):取墊片上的密封力(N): 墊片的有效寬度(mm):查表4-263,根據(jù)查得 墊片的寬度(mm):設(shè)計(jì)給定墊片系數(shù)(Mpa):查表4-273得墊片彈性力(N): 系數(shù):按固定法蘭得關(guān)閉時(shí)閥桿總作用力(N):必須預(yù)緊力(N): 密封面預(yù)緊比壓(Mpa):查表4-27得墊片形狀系數(shù):按圓形取介質(zhì)工作溫度():設(shè)計(jì)給定法蘭材料線脹系數(shù)():根據(jù)查表4-121得四、中法蘭連接螺栓已知:溫度、材料ZG230-450、螺栓材料35鋼(1)常溫時(shí)強(qiáng)度驗(yàn)算: 操作下總作用力: 螺栓的最小預(yù)緊力: Q=QYJ= 114353.97N;螺栓計(jì)算載荷(取Q或Q中較大值): QL=190743.27N; 墊片處介質(zhì)的作用力:墊片平均直徑DDP:設(shè)計(jì)給定 700m計(jì)算壓力p: 設(shè)計(jì)給定 2.5Mpa;在墊片上的密封力:由表(根據(jù))得:墊片有效寬度:B=12mm;墊片寬度: 設(shè)計(jì)給定 12mm;由表得 墊片系數(shù):=2.75;墊片彈性力:系數(shù): =0.2 (按固定法蘭取0.2);關(guān)閉時(shí)閥桿總軸向力,由序號(hào)得: QFZ = 19587.25N;必須預(yù)緊力:查表得:密封面預(yù)緊比壓:墊片形狀系數(shù):KDP=1 (按圓形取1);螺栓拉應(yīng)力: 螺栓總截面積: 螺栓數(shù)量Z: 設(shè)計(jì)給定 12;由表(根據(jù)d L)得: 單個(gè)螺栓截面積: F1 = 152.25mm; 螺栓直徑d L: 設(shè)計(jì)給定 16mm; 許用拉應(yīng)力: =200Mpa;螺栓間距與直徑比:螺栓孔中心圓直徑D1: 設(shè)計(jì)給定190mm;注:1、 合格。 2、2.7 LJ4合格(2)中法蘭連接螺栓初加溫時(shí)強(qiáng)度驗(yàn)算螺栓計(jì)算載荷: 常溫時(shí)螺栓計(jì)算載荷,由1)序號(hào)得: QLZ =190743.27N;初加溫時(shí)螺栓溫度變形力: 由表(根據(jù)t)得;初加溫時(shí)溫度差:t= 15;介質(zhì)工作溫度T: 設(shè)計(jì)給定 20;由表(根據(jù)tL)得:材料線脹系數(shù):= 12.60101/;螺栓計(jì)算長(zhǎng)度:;中法蘭厚h:設(shè)計(jì)給定30mm;墊片厚度: 設(shè)計(jì)給定 4mm;中法蘭溫度: 螺栓溫度:螺栓總截面積,由1)序號(hào)得:FL = 1729.20mm2;查表(根據(jù)tL)得:螺栓材料彈性模量:墊片面積:mm墊片平均直徑DDP: 設(shè)計(jì)給定 600mm;墊片寬度bDP: 設(shè)計(jì)給定10mm;查表得:墊片的彈性模量:;安全系數(shù):查表 (根據(jù)tL)得:屈服點(diǎn): = 490Mpa;ns =3.141.25合格 (3)中法蘭連接螺栓高溫時(shí)強(qiáng)度驗(yàn)算螺栓計(jì)算載荷: 常溫時(shí)螺栓計(jì)算載荷,由1)序號(hào)得: QLZ = 190743.28N;高溫時(shí)螺栓溫度變形力:由表(根據(jù)t)得:高溫時(shí)溫度差:t= 15;介質(zhì)工作溫度t: 設(shè)計(jì)給定 100;由表(根據(jù)tL)得:材料線脹系數(shù):= 13.90101/;由表(根據(jù)t)得:初加溫時(shí)溫度差:t= 30;初加溫時(shí)螺栓溫度變形力: Qt= 79305.30N;中法蘭溫度,由2)序號(hào)得: tF=0.9t= 72;螺栓溫度: tL=tFt= 47;螺栓拉應(yīng)力:螺栓總面積,由1)序號(hào)得: FL = 1729.20mm2;安全系數(shù):屈服極限:ns=5.081.35 合格。4.1.6其余零部件選用一、閥蓋設(shè)計(jì)閥蓋的用途有兩個(gè):一是定位,二是密封作用,裝有閥桿密封件的閥零件,用于連接或是支撐執(zhí)行機(jī)構(gòu),閥蓋與閥體可以是一個(gè)整體,也可以分離。閘板閥中閥蓋主要起壓緊填料作用閥蓋支撐閥桿,閥桿形成垂直作用在閥板上,對(duì)介質(zhì)做出全開(kāi)或全關(guān)的動(dòng)作。閥蓋上有螺紋孔,作用是進(jìn)行密封或強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)時(shí)排放空氣,保證內(nèi)外氣壓平衡。對(duì)閘閥一般采用帶開(kāi)口的蝶型閥蓋。圖5 閥蓋(1) 閥蓋材料閥蓋可以和閥體可以使用相同的材料,選用閥蓋材料:1Cr18Ni9Ti(2) 閥蓋壁厚計(jì)算壁厚: 計(jì)算壓力:內(nèi)半球半徑:設(shè)計(jì)給定過(guò)渡半徑:設(shè)計(jì)給定許用彎曲應(yīng)力:查表4-33得形狀系數(shù):根據(jù) 值,查表3.7 3:表3.7 形狀系數(shù)K的值0.060.100.150.200.220.240.252.001.651.401.301.251.101.00得附加余量:所以:實(shí)際厚度:因?yàn)?,所以設(shè)計(jì)合格。所以設(shè)計(jì)合格。二、閥桿螺母閥桿螺母放在在閥桿與閥蓋之間,通過(guò)閥桿螺母實(shí)現(xiàn)閥桿的上下運(yùn)動(dòng)。閥桿螺母的磨損后,會(huì)導(dǎo)致零件間的工作相互影響,影響閥門的正常使用。閥桿是將手輪、電機(jī)等轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變成扭矩的機(jī)械零件,閥桿螺母直接承受著閥桿來(lái)的扭矩。閥桿螺母材料不能與閥桿材料一直,否則可能導(dǎo)致咬死現(xiàn)象,所以閥桿螺母的選材要更加細(xì)心。(1)閥桿螺母材料閥桿螺母材料的需要通過(guò)對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度等進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)對(duì)閥門中的零件有更好的配合,能夠完美的工作。同時(shí)需要降低成本,以求在最節(jié)約的情況下達(dá)到更完美的效果。閥桿螺母材料選用參考資料1:鑄鋁青銅(ZCuAl9Mn2)(2)閥桿螺母擠應(yīng)力計(jì)算與型號(hào)閥桿螺母螺紋表面的擠壓應(yīng)力計(jì)算: :常溫時(shí),閥桿最大軸向力(N),取、中的較大值因?yàn)?,所以?螺紋總高度(mm):螺紋螺距(mm): 取閥桿螺母尺寸規(guī)格:M481.5,=45.7mm,d=34mm,D=55mm,L=90mm.=50mm,=16mm,=50mm.B=11mm,b=2.5mm,三、填料壓蓋設(shè)計(jì)圖6 填料壓蓋(1)填料壓蓋材料填料壓蓋材料選用:20鋼(2)填料壓蓋型號(hào)根據(jù)明桿閘閥閥桿直徑選取填料壓蓋標(biāo)準(zhǔn)3:d=50mm, D=70mm, =90mm, 74mm,=54mm,=18mm,A=120mm,H=45mm,=28mm ,=25mm, =12mm,b=16mm,r=18mm,=4mm,=2.0四、 鎖緊螺母設(shè)計(jì)鎖緊螺栓是圓柱形的帶有螺紋一種禁錮零件,它與相應(yīng)規(guī)格的螺母配用。把兩個(gè)的機(jī)械零件通過(guò)螺栓、墊片和螺母的相互配合進(jìn)行的機(jī)械連接叫做螺栓連接。螺栓連接屬于可拆卸連接,它能通過(guò)一些固有的機(jī)械工具將螺母從螺栓上旋下,把原本緊密連接的機(jī)械零件拆分下來(lái)。鎖緊螺栓也是有規(guī)格的,不同的公稱壓力、公稱通徑的機(jī)械零件需要通過(guò)不同型號(hào)規(guī)格的螺栓進(jìn)行連接。(1) 鎖緊螺母材料公稱壓力、公稱通徑的鑄鋼閘閥的閥桿螺母的結(jié)構(gòu)型式及尺寸見(jiàn)圖鎖緊螺母所示,鎖緊螺母的材料選用35鋼2。(2) 鎖緊螺母型號(hào)圖7 鎖緊螺母設(shè)計(jì)給定:公稱壓力、閥桿直徑鎖緊螺栓選用規(guī)格:M321.5、D=72、R=30、D1=61、B=12、b=8、t=3.5、t=0.8五、手輪設(shè)計(jì)手輪通過(guò)外力產(chǎn)生力矩,經(jīng)由閥桿將扭力矩轉(zhuǎn)變成推力矩,控制閥桿的上升下降來(lái)保證閘閥閘板的開(kāi)啟閉合,手輪是閘閥的重要機(jī)械零件,也是動(dòng)力輸入機(jī)械機(jī)構(gòu),手輪的選取直接影響到閥門密封副的密封性能,所以閥門的規(guī)格型號(hào)也十分重要。圖8 手輪(1)手輪材料手輪作為閘閥的動(dòng)力來(lái)源,須選擇具有扭應(yīng)力,選用材料:球墨鑄鐵(2)手輪型號(hào)手輪直徑的確定: 式中:閥桿上的最大扭矩(Nmm):取和的最大值關(guān)閉時(shí)閥桿總力矩:開(kāi)啟時(shí)閥桿總力矩(Nmm):關(guān)閉時(shí)閥桿螺紋摩擦力矩(Nmm):開(kāi)啟時(shí)閥桿螺紋摩擦力矩(Nmm):關(guān)閉時(shí)螺紋摩擦半徑(mm):查表4-193開(kāi)啟時(shí)螺紋摩擦半徑(mm):查表4-193手輪的圓周力(N):一般規(guī)定,所以:確定手輪:、H=34mm、六、閘閥密封為了盡量減少閥門的泄漏。節(jié)省能源,保護(hù)環(huán)境和提高工作效率。閥門必須具有可靠的密封性能。閥門的密封部位主要有啟閉件與閥座兩密封面間的接觸處,閥桿和閥蓋接觸處,閥桿密封處,閥體與閥蓋之間的墊片接觸處等。閥門各密封部位如下圖所示:本閘閥的密封設(shè)計(jì)主要包括閥桿與閥蓋間的密封(即上密封)和閥板與閥座間的密封。 圖9 閘閥的密封部位(1)閥桿的密封閘閥密封性好使用壽命長(zhǎng)結(jié)構(gòu)段等特點(diǎn),讓閘閥在閥門行業(yè)中占一定比例。但是楔式閘閥在頻繁的使用中,零件會(huì)磨損最后導(dǎo)致介質(zhì)的泄漏。這種泄漏在現(xiàn)場(chǎng)處困難,影響閥門正常運(yùn)行。楔式閘閥結(jié)構(gòu)為全密封性,閥桿也有防護(hù)罩,防止傳動(dòng)裝置受雜質(zhì)影響。閥上裝有可視式的指示桿,以指示閥的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)。閥桿密封的作用讓介質(zhì)不隨閥桿運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致介質(zhì)的損失。目前,閥桿密封以填料函為主。填料函可分為以下幾種形式:(1)壓蓋式:這是用得最多的形式,簡(jiǎn)便易行。主要由填料函、填料、填料壓蓋等組成;(2)壓緊螺母式:這種形式,外形尺寸小,但壓緊力受限制,只使用于小閥門。 本設(shè)計(jì)選用壓蓋式,如下圖10所示:圖10 開(kāi)式填料密封結(jié)構(gòu)1.上密封 2.閥桿 3.填料蓋 4.填料 5. 填料函 6. 支架 7. 閥蓋 (2)閥體與閥蓋的密封楔式單閘板密封結(jié)構(gòu)將整體單閘板分解為左右閘板,榨干軸向力通過(guò)訂芯球鉸使左右閘板密封面緊貼在閘體密封面上,消除了間隙,提高了兩隊(duì)密封副的吻合性,保證了密封的可靠性,也能滿足互換性。雙閘板密封結(jié)構(gòu)采用閘板架連接左右閘板,如下圖11所示:圖11 1.閥體2.下?lián)醢?.閘板架4.左閘板5.右閘板 6.頂心墊片 7.上擋板4.2閥門精度要求,制造、驗(yàn)收與驗(yàn)收4.2.1閥門的精度要求閥門制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀是越來(lái)越廣泛地應(yīng)用在重要位置,因此閥門對(duì)閥門的精度要求也大大的提高了,如何保證機(jī)構(gòu)有更高的精度要求在閥門制造工藝中占有極重要的地位。任何加工方法都不能確保正確的尺寸,哪怕同等條件下加工出來(lái)的零件那也是有所不同的。所謂加工精度,就是指加工出來(lái)的閥門零件與其絕對(duì)準(zhǔn)確的形狀及尺寸相符合的程度。加工精度用數(shù)字來(lái)表示時(shí)稱為加工誤差。明桿楔式單閘板閘閥精度要求如圖所示:圖12 精度要求4.2.2閥門制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件一、閥門制造工藝的特點(diǎn)(1)閥門材料種類繁多,機(jī)械加工難度大(2)毛坯的制造和檢驗(yàn)比較負(fù)責(zé)(3)閥門的承壓件和控壓件在機(jī)床上安裝比較困難(4)全焊接閥門的焊接工藝(5)控制閥閥芯的制造工藝二、閥門的驗(yàn)收閥門在總裝完成后必須進(jìn)行性能試驗(yàn),以檢驗(yàn)閥門產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家所規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),閥門的密封性能、閥的材料、毛坯、熱處理、機(jī)械加工質(zhì)量和組裝的缺陷一般都能在試驗(yàn)過(guò)程中暴露出來(lái)。 試驗(yàn)分出廠試驗(yàn)與型式試驗(yàn)兩種。出廠試驗(yàn)點(diǎn)每臺(tái)閥門必須進(jìn)行的試驗(yàn)。如閥體實(shí)驗(yàn)、密封性實(shí)驗(yàn)等。型式試驗(yàn)是對(duì)閥門進(jìn)行全部性能方面的檢驗(yàn),只有在有下列情況之一時(shí),才進(jìn)行型式試驗(yàn):(1)正常生產(chǎn)時(shí),需要定期進(jìn)行檢查。(2)產(chǎn)品長(zhǎng)期停產(chǎn)生后,恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)。(3)檢驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)有較大差異時(shí)。(4)有關(guān)部門提出型式試驗(yàn)的要求時(shí)。三、閥門的裝配閥門制造中常用的組裝方法可分為三種,即完全互換法、修配法及調(diào)整法。閥門的組裝與零件的配合有重大聯(lián)系。根據(jù)對(duì)裝配尺寸鏈的分析,可確定達(dá)到規(guī)定的組裝精度所應(yīng)采取的最適宜的方法。所謂解裝配尺寸鏈,就是結(jié)合設(shè)計(jì)要求與制造方面的經(jīng)濟(jì)性,確定裝配尺寸鏈中各環(huán)的極限尺寸或極限偏差。閥門由許多零件組成,各個(gè)零件的精度將決定閥門的精度。研究零件精度與組裝精度的關(guān)系,對(duì)選擇的組裝方法和指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作都很有必要,為了方便分析零件的精度對(duì)組裝精度的具體影響,通常運(yùn)用尺寸鏈的基本理論。(1)0裝配尺寸鏈的基本概念為解央機(jī)械組裝的某一精度問(wèn)題,將與該精度有關(guān)的各零件尺寸及各零件間的相互關(guān)系,按照一定的順序排列而形成的封閉形,稱為裝配尺寸鏈。(2)完全互換法閥門采用完全 互換法組裝時(shí),閥門的每個(gè)零件不需經(jīng)過(guò)任何修整和選擇,組裝后即能達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。組裝的最終精度通常就是封閉環(huán),因此,只有在裝配尺寸鏈中I的各組成環(huán)同時(shí)出現(xiàn)極限值的情況下(即所有增環(huán)同時(shí)出現(xiàn)極限值而所有減環(huán)同時(shí)出現(xiàn)反方向的極限值),實(shí)現(xiàn)完全互換法組裝必須是:各組成環(huán)組成的尺寸鏈的公差之和不能大于封閉環(huán)的公差。(3)修配法 閥門采用修配法組裝,零件可按經(jīng)濟(jì)精度加工,組裝時(shí)再對(duì)連接中某零件的尺寸進(jìn)行修配,以達(dá)到規(guī)定的組裝精度。5 結(jié)果分析設(shè)計(jì)歸納對(duì)于明桿楔式單閘板閘閥設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)該在閘閥的設(shè)計(jì)與計(jì)算上。通過(guò)對(duì)題目的分析與認(rèn)識(shí)確定老師所給我的數(shù)據(jù)以及對(duì)主要部分外形尺寸的確定,對(duì)部分零件進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算,同時(shí)對(duì)主要零件進(jìn)行分析。既要考慮到閘閥的工作環(huán)境,也要考慮到生產(chǎn)的成本就是我們作為設(shè)計(jì)者必須考慮的問(wèn)題。雖然我們現(xiàn)在還不能做到最好,但是通過(guò)我所學(xué)到的知識(shí),以及現(xiàn)在的條件去盡量達(dá)到經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的目的是我們追求的目標(biāo)。 首先參照有關(guān)手冊(cè)對(duì)主要零件的材料進(jìn)行選用: 閥體、閥蓋閘、 不銹鋼 閥桿 1Cr18Ni9Ti 閥桿螺母采用鋁青銅 ZCuAl10Fe3; 螺栓采用合金結(jié)構(gòu)鋼 35CrMo; 手輪采用球墨鑄鐵或可鍛造剛 QT400-15; 填料采用柔性石墨 密封面、閘板采用 堆焊硬質(zhì)合金其次確定閘閥的結(jié)構(gòu)以及主要的尺寸。通過(guò)計(jì)算討論,相關(guān)資料的查閱最終確定的閘閥為明桿楔式單閘板結(jié)構(gòu)的閘閥。本次設(shè)計(jì)重要的是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所進(jìn)行的相關(guān)計(jì)算:(1) 閥門密封面比壓計(jì)算(2) 閥門通用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算(3) 閥門專用零件的設(shè)計(jì)計(jì)算。(4)閥門精度要求,制造、驗(yàn)收與裝配的技術(shù)條件6結(jié)論或總結(jié)在為期幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中我得到許多意料之外的驚喜,從我的畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始,時(shí)至今日,設(shè)計(jì)基本完成。從開(kāi)始對(duì)閥門的一無(wú)所知,到慢慢了解和詢問(wèn)老師查閱資料,思路逐漸清晰,再也沒(méi)有一開(kāi)始的那種迷茫。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不懈努力,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了?;叵脒@段日子,我受益良多。去年,與導(dǎo)師的交流討論了我的題目是:200Z41W25P閥門設(shè)計(jì)。開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候,我就去圖書館查閱資料,可是書太多了不知道該如何選擇,還好老師給我們推薦了基本書,讓我們簡(jiǎn)單了解閥門再去尋找自己想要的資料。我在學(xué)校圖書館翻閱資料認(rèn)真尋找每本閥門書籍,將這些寶貴的資料全部仔細(xì)閱讀,完善我對(duì)閥門行業(yè)的認(rèn)識(shí),補(bǔ)充我對(duì)閥門的了解,為我以后的設(shè)計(jì)路打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)我的認(rèn)真尋找,資料已經(jīng)查找完畢了,我開(kāi)始考慮閥門材料的選用和尋找閥門計(jì)算公式。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到計(jì)算問(wèn)題我會(huì)先和同學(xué)交流如果還是解決不了,就會(huì)去尋找老師幫忙解決。在大家的幫助下,我所面臨的困難著一克服,同時(shí)我對(duì)閥門的結(jié)構(gòu)與計(jì)算有了更深層次的了解。閥門的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)束后我就開(kāi)始整理資料,進(jìn)行相關(guān)零件的繪制。為了畫出自己滿意的裝配圖,零件圖等,我仔細(xì)學(xué)習(xí)了AUTOCAD的繪圖技術(shù)。在畫圖初期,由于有很多細(xì)節(jié)部分沒(méi)有考慮到,我的圖紙經(jīng)過(guò)了好幾次的修改,甚至對(duì)于有些地方的尺寸也進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)計(jì)算。當(dāng)我終于完成了所有繪圖的任務(wù)后,對(duì)閥門整體有了更深的了解,也對(duì)cad操作更加熟練,雖然很累,但收獲是豐厚的。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程是我完善大學(xué)生活,準(zhǔn)備步入社會(huì)的最后一個(gè)階段,同時(shí)也是我學(xué)習(xí)、提高自己的一個(gè)階段。我不會(huì)忘記這難忘的幾個(gè)月的時(shí)間。畢業(yè)設(shè)計(jì)帶給我難忘的回憶。在圖書館與教室的兩點(diǎn)移動(dòng)中,讓我再次體會(huì)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,對(duì)知識(shí)的渴望讓我不停的去查找資料來(lái)完善自己去閥門的認(rèn)知。通過(guò)對(duì)資料的搜索,我對(duì)現(xiàn)在的閥們種類及技術(shù)有了大體的了解。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我腳踏實(shí)地、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的完成老師布置的每一個(gè)任務(wù),不再好高騖遠(yuǎn)能夠小心謹(jǐn)慎的完成設(shè)計(jì)這是我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲。參考文獻(xiàn)1陸培文閥門設(shè)計(jì)入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20092陸培文閥門制造工藝入門與精通M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20103陸培文閥門設(shè)計(jì)計(jì)算手冊(cè)M第二版北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,20094朱培元閘閥設(shè)計(jì)技術(shù)及圖冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20125設(shè)計(jì)手冊(cè)類書籍:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等;6宋虎堂.閥門選用手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20077張志賢.閥門技術(shù)資料手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,20138 陸培文等編.國(guó)內(nèi)外閥門新結(jié)構(gòu)M北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1997.9美J. L.菜昂斯著.閥門技術(shù)手冊(cè)M北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1991.10 沈陽(yáng)高中壓閥門廠編著.閥門制造工藝M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984.11 英漢閥門工程詞匯編輯委員會(huì)編.英漢閥門工程詞匯M.北京:北京科技出版社,1989.12機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版 .北京機(jī)械工業(yè)出版社.2004.0813 張瑩.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社. 1997.714梁德本、葉玉駒. 機(jī)械制圖手冊(cè)M. 北京. 機(jī)械工業(yè)出版社. 200215黃平,劉建素等. 常用機(jī)械零件及機(jī)構(gòu)圖冊(cè)M. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社.1999致謝歷時(shí)幾個(gè)月的論文終于寫完了,在論文的寫作過(guò)程中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙,對(duì)閥門知識(shí)的一無(wú)所知、自身能力的不足等問(wèn)題,使我的論文之路無(wú)比曲折,好在有熱心的同學(xué)和老師,在他們的幫助下,我解決了各種各樣的問(wèn)題,他們對(duì)我的論文提供了很多幫助,在這真心的說(shuō)一句謝謝,有你們真幸運(yùn)。尤其要感謝我的論文指導(dǎo)史老師,他對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助,不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改。而且不管什么時(shí)間只有有問(wèn)題,他都會(huì)在第一時(shí)間給我提供幫助,讓我的論文能夠更好的完成下去。另外,在校圖書館查找資料的時(shí)候,圖書館的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助。在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最衷心的感謝!感謝我的同學(xué)和朋友,在我寫論文的過(guò)程中給予我了很多有用素材,還在論文的撰寫和排版燈過(guò)程中提供熱情的幫助。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提高了我獨(dú)立思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力而且培養(yǎng)了認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn),一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。由于經(jīng)驗(yàn)匱乏,能力有限,設(shè)計(jì)中難免有許多考慮不周全的地方,希望各位老師多加指教。
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