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三偏心蝶閥密封結(jié)構(gòu)分析
[ 2014-05-16 ]
1、概述
三偏心蝶閥的各偏心參數(shù)及錐頂角的選取，決定了閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)是否干涉，關(guān)閉時(shí)密封面密封比壓是否均勻，及其密封的可靠性。本文應(yīng)用Solidworks軟件定性和定量分析三偏心蝶閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法。
2、結(jié)構(gòu)分析
三偏心蝶閥的整個(gè)關(guān)閉過(guò)程都不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，在最終關(guān)閉瞬間整個(gè)密封面相互貼合，類(lèi)似于截止閥的關(guān)閉特性。因此三偏心蝶閥是扭矩密封型閥門(mén)，突破了以往蝶閥只能作為位置密封型閥門(mén)的限制。
三偏心蝶閥的徑向偏心、動(dòng)密封副厚度、靜密封副厚度、密封面橢圓長(zhǎng)軸、軸向偏心、偏心角和錐頂角等7個(gè)參數(shù)可以確定三偏心蝶閥的密封副結(jié)構(gòu)。是由閥門(mén)的公稱(chēng)通徑DN確定，e是由閥門(mén)的蝶板厚度和閥軸直徑?jīng)Q定的，b和c是由閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力及密封面材料、密封面密封比壓決定的，選擇則決定了三偏心蝶閥關(guān)閉時(shí)是否干涉及關(guān)閉后密封面密封比壓是否均勻，密封是否可靠。
三偏心蝶閥
3、干涉分析
無(wú)論參數(shù)如何選取，在閥門(mén)全關(guān)狀態(tài)下蝶板與閥體的密封副都是完全貼合的。開(kāi)啟閥門(mén)如果不發(fā)生干涉，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副必將全面干涉。開(kāi)啟閥門(mén)如果有干涉產(chǎn)生，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副將部分干涉、部分脫離(圖2b)。此時(shí)的參數(shù)選擇不可用。
(a)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副全面干涉
(b)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副部分干涉
閥門(mén)密封副工作狀態(tài)
只有當(dāng)發(fā)生中的情況時(shí)，選擇的參數(shù)才是可用的，然而一臺(tái)閥門(mén)會(huì)有無(wú)數(shù)的參數(shù)組合能夠滿(mǎn)足圖2a中的情況。只有選擇出最優(yōu)的參數(shù)組合才能保證閥門(mén)的密封性能，降低閥門(mén)的制造難度。
4、數(shù)據(jù)分析
以DN300超低溫蝶閥為例，分析各個(gè)參數(shù)選擇的方法。DN300超低溫蝶閥是設(shè)計(jì)應(yīng)用于空分行業(yè)，需在-196℃深冷工況下長(zhǎng)期工作。
在參數(shù)a、α、β的取值范圍內(nèi)，單一變換某一參數(shù)過(guò)關(guān)閥門(mén)0.3°，計(jì)算密封副的干涉量。以變換參數(shù)為橫坐標(biāo)，干涉量為縱坐標(biāo)繪制出參數(shù)與干涉量變化趨勢(shì)圖。
徑向偏心 偏心角 錐頂角
從徑向偏心、偏心角、錐頂角與干涉量的關(guān)系可以看出，在不干涉的參數(shù)取值范圍內(nèi)，徑向偏心、偏心角和錐頂角與干涉量呈正線(xiàn)性關(guān)系。
三偏心蝶閥的各偏心參數(shù)及錐頂角的選取，決定了閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)是否干涉，關(guān)閉時(shí)密封面密封比壓是否均勻，及其密封的可靠性。本文應(yīng)用Solidworks軟件定性和定量分析三偏心蝶閥設(shè)計(jì)中各個(gè)參數(shù)的選擇方法。
2、結(jié)構(gòu)分析
三偏心蝶閥的整個(gè)關(guān)閉過(guò)程都不會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，在最終關(guān)閉瞬間整個(gè)密封面相互貼合，類(lèi)似于截止閥的關(guān)閉特性。因此三偏心蝶閥是扭矩密封型閥門(mén)，突破了以往蝶閥只能作為位置密封型閥門(mén)的限制。
三偏心蝶閥的徑向偏心、動(dòng)密封副厚度、靜密封副厚度、密封面橢圓長(zhǎng)軸、軸向偏心、偏心角和錐頂角等7個(gè)參數(shù)可以確定三偏心蝶閥的密封副結(jié)構(gòu)。是由閥門(mén)的公稱(chēng)通徑DN確定，e是由閥門(mén)的蝶板厚度和閥軸直徑?jīng)Q定的，b和c是由閥門(mén)的設(shè)計(jì)壓力及密封面材料、密封面密封比壓決定的，選擇則決定了三偏心蝶閥關(guān)閉時(shí)是否干涉及關(guān)閉后密封面密封比壓是否均勻，密封是否可靠。
三偏心蝶閥
3、干涉分析
無(wú)論參數(shù)如何選取，在閥門(mén)全關(guān)狀態(tài)下蝶板與閥體的密封副都是完全貼合的。開(kāi)啟閥門(mén)如果不發(fā)生干涉，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副必將全面干涉。開(kāi)啟閥門(mén)如果有干涉產(chǎn)生，則過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副將部分干涉、部分脫離(圖2b)。此時(shí)的參數(shù)選擇不可用。
(a)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副全面干涉
(b)過(guò)關(guān)閥門(mén)密封副部分干涉
閥門(mén)密封副工作狀態(tài)
只有當(dāng)發(fā)生中的情況時(shí)，選擇的參數(shù)才是可用的，然而一臺(tái)閥門(mén)會(huì)有無(wú)數(shù)的參數(shù)組合能夠滿(mǎn)足圖2a中的情況。只有選擇出最優(yōu)的參數(shù)組合才能保證閥門(mén)的密封性能，降低閥門(mén)的制造難度。
4、數(shù)據(jù)分析
以DN300超低溫蝶閥為例，分析各個(gè)參數(shù)選擇的方法。DN300超低溫蝶閥是設(shè)計(jì)應(yīng)用于空分行業(yè)，需在-196℃深冷工況下長(zhǎng)期工作。
在參數(shù)a、α、β的取值范圍內(nèi)，單一變換某一參數(shù)過(guò)關(guān)閥門(mén)0.3°，計(jì)算密封副的干涉量。以變換參數(shù)為橫坐標(biāo)，干涉量為縱坐標(biāo)繪制出參數(shù)與干涉量變化趨勢(shì)圖。
徑向偏心 偏心角 錐頂角
從徑向偏心、偏心角、錐頂角與干涉量的關(guān)系可以看出，在不干涉的參數(shù)取值范圍內(nèi)，徑向偏心、偏心角和錐頂角與干涉量呈正線(xiàn)性關(guān)系。
本文標(biāo)題：三偏心蝶閥密封結(jié)構(gòu)分析
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