液控止回蝶阀的优化设计.pdf

2008年第3期
文章编号:1002-5855(2008)030013-02
液控止回蝶阀的优化设计
宋春涛
(江苏神通阀门有限公司,江苏启东226232
摘要介绍了液控止回蝶阀的升降式重锤结构和机械电磁联合锁定机构、阐述了其组成、工
作原理和特点。
关键词止回阀;蝶阀;重锤:;锁定;原理
中图分类号:TH134
文献标识码
Optimization design of the hydra ulic check valve
SON G Chun-tao
Jiangsu Shentong Valve (O. L TD, Qidong 226232, China)
Abstract: Intro duce the heavy hammer structure and lock framework with machine co mbine with
solenoid parts of the hydraulic check alve, expatiate on the co mpo sing the work principle and charac-
ter
Key words check valve, butterfly valve; heavy hammer, lock, principle
1概述
板关闭)。
在很多大型水泵出口都采用液控止回蝶阀防止
停泵时介质倒流损坏水泵。液控止回蝶阀般采用
摆臂重锤结构,依靠重锤的势能使阀门关闭,但
臂重锤占用空间人,在摆动过程中重锤有可能脱
落,对现场其他设各利和人身安全构成严重威胁。同
时维持重锤的势能需要保证一定的油応,而液压锁
利液压换向阀不可避免存在内漏现象,需要油泵经
常的补油补压米维持重锤的势能?阀门斤度,这样
増加了运行成本,滅少了汕泉的寿命。根据需要,
设计了升降式重锤结构和机械电磁联合锁定机构液
控止回蝶阀。
1.重钲2.钢丝纯3.滑轮组4.弹
2结构
.扇形板限位6.弹簧复位油缸7.限位块8.框架
液控止回蝶阀的降重锤装置出框架、扇形
9.销10.拉钩11.电磁铁12.电磁铁文架13.摆臂
14.扇形板15.动洲企
板、滑轮组、重锤、钢丝绳和駅动油缸等组成(图
图1升降式重锤液控止回蝶阀
1)。其特征在于扇形板的旋转中心和驱动油缸的摆
机械电磁联仚锁定机构是液控止回蝶阀增川
臂与阀杆相连接,在扇形板的弧边上固接有钢丝
由弹簧复位油缸、禊块、限位块、电磁铁和拉
绳,钢丝绳的另端绕过滑轮组与重锤的上端相连钩组成。该装置在阀门到达全开位置时,弹簧复位
接,所有机构均设置在框架内,结构比较紧湊。开
启阀门时,装置将液压站的液压力传送给阀(带
油缸进油动作,将限位块仲山挡作扇形板限位,电
动蝶板开启)利重锤(使重锤提升产生势能)。关
磁铁得电吸拉钩,拉钩上的楔块将限位块上的楔
州阀门时,将重锤的势能反向传送给阀杆(带动蝶
块钩住,形成互锁。其作用是将提升以斤的重锤势
作者简介:宋春涛(1974-),男,江が南通人,助埋程师,从事阀门的设计及开发作
o1994-2008ChinaacademicouaeconicPublishingHouse.Rightsreservedht.www.cnkiner
2008年第3期
能锁定,防止.重锤自行卜落
dr填料深度(设计给定),mm
3工作原理
br填料宽度(设计给定),mm
3.1升降式重锤结构
fm填料与阈杆摩擦系数
阀门开启时,利用液压站供油举升油缸的作
P一阀门公称压力(设计给定),MPa
用,通过摆臂驱动阀杄等岺带蝶板作逆时针
da1填料处阏杄直径(设给定),mm
90旋转,达到阀」开启的目的。同时,升降式重
Mc阀杆与轴承之间的摩擦力矩
锤结构动作即油的件用力也通过扇形板、钢丝绳
Tm
和滑轮组等零部件将重锤乖苴提升到高位,将重锤
的重力转換为势能,为关阀作好动力淮备。
Mc=
Cfc dt2
阀」关闭时,先通过电气控制使机械电磁联合
。轴承处摩擦系数
锁定机构取消锁定,此吋重锤的势能通过钢丝绳、
dh2-轴承处阌杆直径(设计给定),mm
滑轮组、扇形板、摆臂和阀杆等零件带动蝶板按照
Qc作用在轴承上的载荷,N
预先调定的快关、缓行及慢关序实现关闭
3.2锁定机构
当阀」?开到位后,弹簧复位油红动作,使限
D蝶板密封直径(设计给定),mm
位块仲出到锁定位置拉住扇形板限位、形成机械
M阀门自动关闭力矩,Nmm
定初锁。然斤电磁铁得电使电磁力克服弹資力驱动
Mb=1.3 (MT+MC
钩动作,拉钩钩住限位块上的禊块,形成电磁锁
r重锤作用力臂,mm
弹簧复位油缸
当关闭吋,电磁铁失电,拉钩在弹簧力的
复位弹簧按GB/T1239中有关弾簧的要求
作用下回复,脱开?限位块的约束,电磁锁定取算。弹簧丝直径d为
消,出于限位块的约朿消失,弹簽复位汕征在弹
d=1.6√ Fmax KC[p
力作用下带动限位块一起回复,机械锁定消失,扇式中7mx最大T.作负荷,N
形板在重锤的势能作用下带动利蝶板一起回
F1+F2
转,阀门关闭。
F1限位块扇形板限位之间的摩祭力
重的势能由限位块的机械锁定承受,机械锁
N
定的解除山电磁锁定约束,电磁锁定的解除则受
电磁铁的电磁力控制。只要电磁铁通电,其电磁锁
一限位块和扇形板限位摩擦系数
定利机械锁定就能得到控制,确保蝶板启后始终
F2洲缶[轴和油缶[盖之间的摩擦力,N
处于全川状态(最小流阻状态),其间无需任何补
2=f2
油或补措施。
f2油缸轴和油缸盖之间摩擦系数
4设计
K旋绕比
4.1重锤力
C曲度系数
关阀所需重锤力Q为
一弹簧许用切应力.MP
O= M/r
弹簧有效圈数n
式中M总力矩,Nmm
M=MT+Mc+ M
8CK
M阀与填料之间的摩擦力矩,式中D1弹簧中径,mm
N
mm
G材料切变模量,MPa
TA
d
弹簧刚度7为
r填料与阀杆的摩擦力,N
=(D/8(
弹貧总,圈数m1为
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