双闸板平板闸阀的设计.pdf

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2004年第2期
文章编号:1002-5855(2004)02-0007-02
双闸板平板闸阀的设计
刘峰
(石油大学(华东),山东东营257062)
摘要介绍了双板平板阿阀的问板和阀杆受力分析方法,论述了该阀的结构特点。
关键词双闸板;平板阐;密封性
中图分类号:TH134
文献标识码:A
Design of double gate disc in flat gate valves
LIU Feng
(University of Petroleum, Dongying 257061, China)
Abstract: Expound constructive esigns of uble gate disc in parallel gate valve, analysis itsadvantages
Key words: double gate disc; parallel gate valve; sealing
概述
板自动调节与密封面的结合,使密封性更好。
楔式闸阌在油田生产中得到广泛应用,但是随
设计两闸板时,楔角a、相对滑动距离d、预
着生产的进一步发展,平板闸阀的应用也在增加。留滑动量b及错移量c是关键参数。
平板闸阀分为单闸板和双闸板两种结构。单闸板平
设两闸板轴线方向距离可调值为1mm,则d
板闸阀两密封座采用浮动结构,即两密封座与阀体=1/tga。楔角a应小于材料的摩擦角,一般取a=
接触的端面有弹性件,但轴线方向变形量非常小,5,则d=11.4mm。预留两闻板滑动量b与闸板
这样要求闻板的加工精度高。另外,阀门上腔体压选用的材料及热处理硬度有关,主要是考虑在使用
カ与进口端压力相同,压カ大,给上密封带来诸多过程中两闸板的磨损而预留的。两阐板错移量c与
问题,易使上密封发生泄漏。双间板平板间阀具有b有关,必须保证c>b。两闸板之间的上下一起
的特殊结构,能够克服这些不足。
移动是通过键来实现的,而相对移动是通过楔面来
2双闻板结构
实现的。
平板闸阀的双闸板结构如图1所示。两块闸板3密封状态双闻板受力分析
密封状态下双闻板受力如图2所示。间板1受
F、P和N力的共同作用处于平衡状态,其中F
是介质对闸板的工作载荷,P是阀杄对闻板的作用
力,使阐板产生正压力N来平衡工作载荷F,N
是闸板1与间板2之间的作用力与反作用力。闸板
2受F、P'和N力的共同作用处于平衡状态,其
中F'是右阙座对阐板2的作用力,P是阀体底部
对闸板2的作用力,N'是板1与闻板2之间的
作用力与反作用力。在闻板1与左阀座处于临界密
封状态(即密封力=0)时,P=FXga。为了保
板12.密封圈3、4.阀体5.岡座6.闸板2
证可革密封,实际密封力P实大于临界密封力P,
图1双闸板结构
设计时取P实=1.5P临。
组合后轴线方向的距离可以调节,从而加强了闸板4阀杆稳定性
的密封性,两闻板除两密封面的平面度和光洁度要
阀杆(图3)材料选用1cr13,由于使用双闻
求较高外,位置要求可为自由公差,同时可使两闻板,在密封状态需要轴线方向P力来保持闸板与
作者筒介:刘峰(1950-),男,副教授,现从事机械设计基础的教学和阀门的开发工作。
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密封座间的密封力,因此阀杆应进行稳定性校核。≥113mm,根据结构设计取dr≥16.5mm,阀杆强
度满足工况要求。
4.2稳定性计算
阀杄稳定性与柔度λ有关
式中
阀杆的柔度
F-一阀杆的计算长度,mm
i一杆的惯性半径,mm
dr/4
PI
一与阌杆两端支承状况有关的支承系数
取μ=0.5。因阀杆选用1cr13,当入<40
时,阀杆稳定,不必进行稳定性计算。当40<入
图2双闸板受力分析
78.2时,必须进行计算。
oY0.784k2
≤
a和b与材料有关,a=54.2,b=2.36,当
>78.2时,oy=
≤(E为材料的弹性模
0.784d
量,1Cr13的E=200GPa)。
图3阀杆
4.1强度计算
x=HE=9,5×180=21.8
阀杆强度为
因为λ<40,阀杆稳定
1.3×P实.
≤
结语
双平板闸阀具有许多优点。①闸板的位置精度
4
式中P实ー一密封状态下,阀杆对闸板的实际作要求降低,便于加工。②装配时,可完全实现互
用力,N
换,提高装配效率。③密封性得到提高。④在密封
状态阀体上腔几乎不受介质压力的作用,大大减少
实
临
上密封外漏情况。
临界密封状态下,阀杆对闻板的作
用力,N
参考文献
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ア临=F×tg5°
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a,=440MPa,[]=,安全系数nm=2.5,d
社,1991
(收稿日期:2003.08.15)
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