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进口蝶阀设计与选用探讨

2017-12-08

摘要: 根据现有的蝶阀使用情况和存在的问题,对蝶阀的设计作出了六方面的阐述,对选用的条件也作出了论述,对在设计和选用时需要注意什么问题提出了建议。 
  1.进口蝶阀概述 
  在给水排水管道系统中,蝶阀在其中起着重要的作用。时代在进步,技术在更新,对蝶阀的使用要求有了新的变化。在不同的工况下,对蝶阀的性能要求是不一样的,因此,应对不同工况,在钢厂的冶金中,采用合适的材料、类型和连接方式来设计蝶阀。 
  2.进口蝶阀设计 
  2.1结构。蝶阀中间的蝶板处在流体中间,当流体流经它的时候,它会对流体产生一定的阻力,在设计时就要充分考虑这个问题。一般的,当蝶阀蝶板的直径比较大的时候,根据标准,蝶板的厚度与阀杆的直径的大小关系需要控制在某个范围内,即厚度大小需要小于直径的2.25倍,另外,蝶板上部能出现横向筋。为减小蝶板给流体带来的阻力,蝶板的进、出水面应设计成流线型的。用于固定的螺钉应放置于蝶板内部,避免螺钉给流体带来阻力。有的设计公司将蝶板设计成铁饼状,为的就是尽可能的降低阻力,有的设计公司则把蝶板做得特别薄。从国内和国外的标准中可以看出,流阻在蝶阀设计中算得上是一个很重要的指标。 
  2.2橡胶密封圈。橡胶密封圈质量的好坏也会影响到蝶阀的功能。橡胶密封圈使用寿命的长短与橡胶质量、密封面的宽度有关。一般建议采用优质的橡胶来制作橡胶密封圈,在制造过程中要严格控制温度和时间,不能随意改变制造流程,以避免橡胶密封圈出现老化和开裂的现象。当橡胶密封圈的宽度与对应的金属面宽度尺寸不在合理范围内时,就会出现密封性差,密封圈进入密封面很不方便的情况。另外,还要注意橡胶密封圈与密封面、蝶板之间的形位公差、精度、粗糙度等,只有在合理的配合情况下,才能使密封圈的使用寿命较长。 
  2.3刚度。保证蝶阀、蝶板的连接刚度是十分必要的,影响刚度的因素主要有4个。第一个,阀轴尺寸。当阀轴的尺寸小于某个值的时候,就会出现刚度不足的情况,影响到密封的效果。由轴的刚度公式可以知道,弹性模量对轴的刚性影响不大,影响较大的是惯性矩,这个参数与轴的横截面尺寸形状和大小有关。另外,还要考虑轴上的扭矩大小,因此设计的时候综合考虑。第二个,轴孔的配合。以前的规定是要求蝶阀轴是一根贯穿的轴,后来的标准改为了可分段的轴。轴的间隙一般根据口径的大小得出,有一个合理的范围值,在取值的时候要考虑尽量避免和减小轴可能出现的弯曲或变形。第三个,蝶板结构。在设计蝶板的时候,要充分利用结构提高刚度,采用平板形、锅形或者桁架形,目的就是一个,增大惯性矩、加强刚度。第四个,阀体结构。对于直径较大的蝶阀,可以加设圈筋或撗筋,提高稳定性。U形筋能较好的提高刚度,但就目前的制造工艺来说,其工艺性不是很好。 
  2.4自润滑轴承。轴承是传动的重要零件,需要承受较大的压力,优质的轴承能很好的胜任传动的工作。国内生产的轴承比较笨重,在传递能量的时候自己本身也会消耗不少的能量,相比之下,国外的轴承支座工艺比较精良,容易旋转,启动旋转的力度较小。另外,在加工精度上,国产的轴承也稍微逊色一些。另外,轴承材料的润滑性也是非常关键的。一般,蝶阀中采用的轴承都是自润滑轴承,需要采用自润滑材料实现减磨润滑的效果。加设轴套不仅可以防止阀体出现生锈和胶合的情况,还能在一定程度上增加刚度。 
  2.5轴与蝶板的连接。在这两个的连接方式上有一定的讲究。一般直径较小的蝶阀中,多数采用键或花键的方式进行连接,也可以采用其他的连接方式;对于直径较大的蝶阀,采用键或锥销的方式进行连接比较好。在使用过一段时间后会发现接销有破损的现象发生,这说明在制造初期就存在一些问题,例如精度不足、误差较大、配合不合理等。 
  2.6结构长度。蝶阀的长度因适中,不能因为近几年它的结构趋势是缩短,就盲目跟风。采用太短的结构会降低强度,不利于蝶阀的使用。因此国际标准对长度做了下限要求。对于采用脆性材料铸钢制造的阀门,其结构长度需要长一些。 
  3.进口选用 
  3.1类型。蝶阀根据其结构的不同可以分为很多类,包括单偏心、斜板式、中线型、双偏心和三偏心等。一般,当流体流经蝶板的时候,流体会对蝶板产生压力,并作用在阀轴和轴承上。要想保证蝶阀的稳定性和刚度,就需要增加阀轴的直径和蝶板的厚度。最近几年,通过不断改善产生了软密封闸阀,它能避免泥沙沉积的问题,同时它的设计使得它的流阻比较小,维修方便,能在运行时进行维修,因此,在中小口径上应用十分广泛。 
  3.2密封副。冶金上的金属密封蝶阀一般性能比较好,可以在较高温度下密封较好的使用较长时间,不易被撕裂,能承受较大的压力,算得上是工程系统中的关键部位。,采用优良的橡胶制成软密封蝶阀,加上制造工艺比较优良的话,可以做成比较好的密封圈。但不可避免的是,凡是橡胶都会出现老化的现象,能做的就是尽量延缓橡胶老化。用于中温中压的条件下的蝶阀通常可以采用金属密封蝶阀,因为他的稳定性好,使用寿命较长。对于常温水的阀门,一般对蝶阀的要求不高,采用软密封阀的效果比较好。一般口径较大的蝶阀,在橡胶质量较好的情况下,主要还是采用橡胶制成的橡胶座蝶阀的比较多。 
  4.结语 
  随着科技的不断发展,新工艺和新材料层出不穷,为蝶阀的制造和改进带来了可能性。在实际应用中不断发现问题,想出改进方法,采用先进的冶金技术、制造技术等,不断提高蝶阀的性能,扩大它的使用范围。

 

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