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連桿蝶閥閥板的原理設計

時間:2016/7/28 來源:三精閥門 瀏覽數:5576

連桿蝶閥是蝶閥的一種結構形式,主要應用于冶金高爐熱風爐系統的管道中,它具有體積小,重量輕,動作靈活,拆裝方便等優點。因此,連桿蝶閥在熱風爐系統的空氣、煤氣、煙氣等介質管道中得到了廣泛應用。

二、連桿蝶閥的結構特點 

    
連桿蝶閥的結構如圖1所示,它主要由驅動裝置、閥板、閥體、主軸、桿系等零部件組成。閥門的啟閉是靠驅動裝置驅動主軸帶動桿系機構運動,從而實現閥板的打開和關閉。通過圖1可以看出,無論閥門在開啟還是關閉的時候,閥板及其連動部件始終是在介質的包圍之中。當閥門關閉時,閥板要承受介質的所有壓力,這樣就會引起閥板的塑性變形,進而使其連動件引起變形;當閥門開啟時,閥板又會受到介質的沖刷,以及介質流動所引起的閥板本身的振動,這樣同樣會加快連動部件的損壞,尤其是鉸接處固體自潤滑軸承的損壞。因此,連桿蝶閥閥板的壽命也就是連桿蝶閥的壽命。 

三、連桿蝶閥閥板的結構分析 

   
根據連桿蝶閥閥板的結構特點,加工制造時一般不采用鑄造結構,傳統閥板主要采用焊接的形式,如圖2所示,閥板上兩立板采用鋼板直接下料,大圓鋼板下料后需要熱壓成形,壓出一定弧度,然后與立板焊接,最后進行機加工。

 

     從工藝角度對此種結構的閥板進行分析,從圖2中可以看出,閥板由三部分組成:立板、墊板、大圓鋼板。如果采用此種結構的閥板,墊板和立板可以直接下料成形,而大圓鋼板則需要工藝人員首先算出下料尺寸,然后再按要求的弧度做出壓形胎具,用胎具將大圓鋼板壓制成形,最后與其他兩件組對焊接。而主要問題就出在制造壓形胎具這一步,通過圖2可以看出,閥板中心部分為弧形,邊緣是一平面,這就需要每做一個規格的閥門,就要做一種胎具,否則不能壓出所需要的形狀。這無形之中就增加了企業的制造成本。 

    
用有限元技術對這種結構進行分析,如圖3所示是在DN1700連桿蝶閥傳統結構閥板上加0.4MPa壓力時的分析結果,可以看出整個閥板最大變形處在兩立板上,此時發生的最大變形為1.69mm,這樣會使與閥板相連的銷軸和軸套受到很大的損壞。如圖4所示是熱風爐冷風管道的DN1700冷風閥的損壞情況(冷風管道壓力為0.47MPa,溫度為350),該閥門損壞原因是與閥板相連的銷軸變彎,銷軸處自潤滑軸承被完全擠碎。

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