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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,決定了閥門開啟時(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,突破了以往蝶閥只能作為位置密封型閥門的限制。
  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)。是由閥門的公稱通徑DN確定,e是由閥門的蝶板厚度和閥軸直徑?jīng)Q定的,b和c是由閥門的設(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
  無論參數(shù)如何選取,在閥門全關(guān)狀態(tài)下蝶板與閥體的密封副都是完全貼合的。開啟閥門如果不發(fā)生干涉,則過關(guān)閥門密封副必將全面干涉。開啟閥門如果有干涉產(chǎn)生,則過關(guān)閥門密封副將部分干涉、部分脫離(圖2b)。此時(shí)的參數(shù)選擇不可用。
  (a)過關(guān)閥門密封副全面干涉
  (b)過關(guān)閥門密封副部分干涉
 
   閥門密封副工作狀態(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)閥門會(huì)有無數(shù)的參數(shù)組合能夠滿足圖2a中的情況。只有選擇出最優(yōu)的參數(shù)組合才能保證閥門的密封性能,降低閥門的制造難度。
 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)過關(guān)閥門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性關(guān)系。
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