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蝶閥設計(jì)如何合理選擇類(lèi)型和材料及連接形式

[來源:原創] [作者:admin] [日期:15-05-27] [點(diǎn)擊:]

蝶閥是給水排水管路系統中的(de)一個重要裝置随着工業技術的進步對蝶閥的(de)結(jié)構及性能提出了不同的(de)要求。因此(cǐ)在設(shè)計及選用(yòng)時應根據工況(kuàng)條件對其類型、材料和連接形式等做出合理的(de)選擇。 

下面我廠技(jì)術人員對蝶閥設計應注意的流阻、強度(dù)、剛度和結(jié)構等問題(tí)進行了簡單的概述。希望對同行有所幫助。

一、結構 

蝶閥的關閉件(蝶闆(pǎn)在介質中間設計時應考(kǎo)慮其對流(liú)阻的影響。 

1關于大口徑蝶閥蝶(dié)闆的結構, AWWA C504(美國給水工程協會(huì)标準規定蝶闆不應有(yǒu)橫向筋其厚度不得大于(yú)閥杆(gǎn)直徑的2125 倍。 

2蝶闆的迎水面和出水面應呈(chéng)流線型。 

3内部(bù)螺釘不能凸出在蝶闆外(wài)面以免增加迎水面積。 

國外某公司生産的蝶閥為了減小流阻将蝶闆(pǎn)做成鐵餅形也有公司将小型(xíng)蝶閥(fá)蝶闆做得很(hěn)薄而(ér)水電管網上用的蝶閥在全開位置時蝶闆有導流件,都(dōu)是為了減小流阻。我國JB/ T 5317121999 标準也将國際标準ISO/ TC 153/ SC1GT 8237 的流阻和流量系(xì)數(1) 列入其中這說明流阻是一個(gè)重要指(zhǐ)标。 

二、橡膠密封圈 

有時橡(xiàng)膠蝶閥(fá)使用壽命較短這與橡膠質量及密封面寬度有關。橡膠密封蝶閥(fá)的密封圈應選用優(yōu)質的橡膠材(cái)料(liào)制造在壓制(zhì)成型時應遵守工藝規程(chéng)不能任意提高硫化溫度(dù)縮短時間(jiān)否則(zé)容易造成密封圈老化和開裂。與橡膠密封圈配合(hé)的金屬(shǔ)密(mì)封面應有足夠的(de)寬度否則橡膠密封圈不易嵌入。另外閥體及蝶闆的形位公差(chà)、對稱度、精度(dù)、光潔度、密封(fēng)圈的壓彈量等也影響橡膠密封圈的使用壽命。 

三、剛度 

剛度是蝶閥設計中的重(zhòng)要問題它與蝶(dié)闆、閥軸及連接(jiē)等因(yīn)素有關。 

1閥軸尺寸(cùn) AWWA C504 中規定了閥軸尺寸。閥軸尺(chǐ)寸達不到要求可能出現剛度(dù)不夠反向密封洩漏開啟力矩大等現象(xiàng)。軸的剛度與1/EI 有(yǒu)關也就(jiù)是說要提高剛度減小變形問題應該從(cóng)提高EI 着手。是彈性模量一般(bān)鋼材差别不大選(xuǎn)用好的材料對剛度影響不大。是慣性矩,與軸的截(jié)面尺寸有關。閥軸的尺寸一般按扭合成計算它不僅與扭(niǔ)矩有關而且主要與彎矩有關,尤其大口徑蝶(dié)閥(fá)彎矩比扭矩大得(dé)多。 

2軸孔配合 AWWA C504 的(de)舊版本中規定蝶閥軸是一根直通的整軸。1980 版本以(yǐ)後,提出可以做成兩段短軸。AWWA C504 GB12238 規定軸與孔的嵌入(rù)長度應為(wéi)115 d 。日本(běn)蝶閥軸向尺寸中閥體内邊緣與蝶闆支承端(duān)之間的間隙(C 給出規定一般與口徑大小有關2545 mm 之間(jiān)也就是盡量減小軸支承間的距離(C ) , 從而減小軸的彎矩和變形。 

3蝶(dié)闆結構 蝶闆(pǎn)結構形式與剛度有直接關系因此除平闆形外(wài)多做成鍋形或桁架形。總之是為了增大斷面(miàn)的慣性矩以提高剛度。 

4閥體結構 大口(kǒu)徑蝶閥閥(fá)體設計中也存(cún)在剛度問題。一般有圈筋和橫(héng)筋實際上橫筋隻是增加穩定性不宜太多主要是圈筋。如果能加形筋則對剛度更有利但(dàn)存(cún)在工藝性差的問題。 

四、自潤滑軸承 

蝶闆上所受(shòu)介質壓力(lì)大部或全部(反向(xiàng)是通過軸傳遞到軸承(chéng)上去的因此(cǐ)軸承起到非(fēi)常重要的作用。國外蝶閥有的轉動很輕巧小(xiǎo)口徑閥門一個手指都(dōu)能轉動而國産蝶閥有的轉動卻很(hěn)沉重這除了與同軸度(dù)、對稱(chēng)度、加工精度、光(guāng)潔度和填料的質量有關之外很重要的一個因素就是軸(zhóu)套材料的潤滑性。AWWA C504 标準提出閥體中安裝的軸套或軸承應屬(shǔ)于自潤滑材料軸套存在減磨潤滑問題不允許鏽蝕(shí)。沒有(yǒu)軸套即(jí)使閥軸是(shì)不鏽鋼(gāng)閥體(tǐ)也有鏽蝕及膠合粘着問題。采用軸套還可(kě)以增加(jiā)剛性。 

五、軸與(yǔ)蝶闆的(de)連接 

小口(kǒu)徑蝶閥的軸與(yǔ)蝶闆采用鍵或花(huā)鍵(jiàn)連接為宜也可以采用多邊形軸連(lián)接或銷釘連接大口徑蝶(dié)閥的軸與蝶闆多采(cǎi)用鍵或錐銷等連接。目前軸與蝶(dié)闆采(cǎi)用銷連接的比較(jiào)多。在惡劣的工況條件下(xià)連接(jiē)銷有損壞現象這主要是由于制(zhì)造的原因其中吻(wěn)合精度不好銷子尺寸選擇不合适銷子硬度(dù)不夠或采用材料不合适(shì)等應(yīng)引起注意。大(dà)型蝶閥的軸與蝶闆(pǎn)可采用特殊的(de)方(fāng)法進行連接。 

六、結構長度 

        蝶閥的結構長度向短系(xì)列(liè)發展但這樣的做(zuò)法要慎重(zhòng)。因為結構長度太短(duǎn)對強度有影響。國際(jì)标準對(duì)法蘭蝶閥短系列結構長(zhǎng)度做出(chū)了規定但是壓力(lì)較高的閥(fá)門結構(gòu)長度(dù)不宜改短否則會出問題,尤其是鑄鐵等脆性材料。

 

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