【正文】 2010810 [9] Sheldon G L. Finnie I. On the ductile behavior of nominallybrittle materials during erosive cutting. Trans. ASME, 1966,88B,387 393.[10] 《機床與液壓》 Machine Tool amp。導師在專業(yè)方面給我提供了大量的幫助。(4)整個閥板襯橡膠，耐腐蝕，不出銹水。第四章 結論與展望第四章 結論與展望結論本次設計得到的產(chǎn)品是氣動（手動）楔式彈性單閘板閘閥，設計的閥門驅動裝置是雙缸氣動（手動）的驅動方式，雙氣缸用于氣源壓力較小的情況下，關閉閥門時壓縮空氣只進入主氣缸，此時副氣缸只起平衡和緩沖作用；開啟時兩氣缸同時起作用。由于通常閥桿材料的強度大于螺母材料，所以只對閥桿螺母的螺紋進行校核螺紋表面的擠壓應力 式中 QFZ—閥桿總軸向力； n—計算螺紋圈數(shù)。 其他主要零件的設計與校核 滾動軸承的選取為了減小操作力矩，一般應在閥桿軸向力超過40KN的情況下，在閥桿螺母上裝有單向推力球軸承。圖346 上密封座結構 氣缸的設計與計算在進行活塞傳動裝置力的計算時，首先近似地確定氣缸直徑d，d的確定可根據(jù)啟閉閥門所需的閥桿最大軸向力和氣源工作壓力P，如下： 式中 d—活塞桿的直徑為38mm； P—氣源動力，；故 又因為氣缸中O型密封圈室標準件，所以要考慮密封圈尺寸以保證密封，則密封圈的安裝外徑和氣缸的內(nèi)徑相同。所以， 即ⅠⅠ斷面校核合格。綜上，閥蓋的設計滿足強度要求。 nW—穩(wěn)定安全系數(shù)。c．合成應力(MPa)為 式中 [σΣ]—閥桿材料的許用合成應力(MPa)，由《實用閥門設計手冊》P607查得為230MPa。 閥桿的強度校核1. 閥桿的總扭矩閥桿的軸向力通常是由驅動裝置的扭矩產(chǎn)生的，因此計算閥桿的扭轉矩對閥桿的強度計算，螺母與閥桿的螺紋之間的摩擦力矩的計算都是不可缺少的。公式為 ： 式中 RB—中間薄板根部處半徑 C—腐蝕裕量，取3； [σW]—IG25的許用應力，《閥門設計手冊》P264查得 IG25的。一次要對閥座和閘板規(guī)定適當?shù)墓罘秶员ＷC他們能夠良好的密封，得到最佳的密封性能，達到設計的最小磨損裕量行程。=18mm。關閉閥門時，往往容易過于用力。2. 中法蘭墊片尺寸和材料的選擇由《實用閥門設計手冊》P1224選擇墊片(二)，材料為X5200，尺寸由《閥門設計》P124確定如下：墊片系數(shù) 內(nèi)徑d=360，外徑D=430，厚度t=3比壓 。按理說，一個閥體的計算要根據(jù)它的形狀和尺寸一部分一部分地單獨進行，但實際應用上并不需要這樣做，因為分開計算比較復雜，并且一個閥體中通常亦不取幾個不同的壁厚。由JB 52112008T《閥門零部件 閘閥閥座》確定的閥座結構如下：圖312 閥座其中 b=8， D=300177。閥體與閥蓋按要求選擇法蘭連接，閥體采用整體鑄造的制造形式，流道采用全通形式。 閥體的選材制造閥門的材料必須根據(jù)下列因素來選擇：(1)工作介質的壓力、溫度和特性；(2)該零件的手里情況和在結構中應起的作用；(3)有較好的工藝性（包括鑄造、加工、熱處理、焊接工藝性）； (4)成本和國家資源情況。（4）耐腐蝕的氣缸閘閥的氣缸選用無縫鋼管制造，內(nèi)表面鍍鉻，并經(jīng)拋光處理，具有摩擦力小、不易腐蝕、硬度高、壽命長等優(yōu)點。氣動閘閥關閉的前階段：在上活塞的推動下，閘板離開全開位置，開始下降。西氣東輸為代表的油氣輸送管線的建設和快速發(fā)展，我國高壓管線閥門的設計制造技術有了重要突破，特別是成功研制開發(fā)了用于主管線口徑為NPS40和NPS4壓力為Class600和Class900的高壓大口徑全焊接球閥，打破了國外閥門企業(yè)對于該領域的壟斷[14]。隨著工業(yè)用陶瓷技術的開發(fā)成功，也出現(xiàn)了陶瓷材料閥門。人類使用閥門已經(jīng)有近4000年的歷史了。(6)重視現(xiàn)場試驗與改進工作[5]。同時閥門作為典型的機械產(chǎn)品種類相當多，目前尚未有統(tǒng)一的規(guī)范來指導閥門的可靠性研究。超薄型的刀閘閥以其體積小、流阻小、重量輕、易安裝、易拆卸等優(yōu)點徹底解決了普通閘閥、平板閘閥、球閥、截止閥、調節(jié)閥、蝶閥等類閥門的流阻大、重量大、安裝難、占地面積大等的疑難問題[1]。按設計參數(shù)確定結構，進行方案論證，工作原理受力分析，強度計算，穩(wěn)定性校核，材料選擇，測繪總裝備圖和手動機構裝配圖和氣缸及閥門的全部零件圖（用Auto CAD繪制）。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質、液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體的流動，閥門的工作壓力可從0. 013MPa到1000MPa的超高壓，工作溫度從269℃的超低溫到1430℃的高溫。閘閥是使用范圍很廣的一種閥門，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置都選用它，有時口徑很小的切斷裝置也選用閘閥。首先對工作環(huán)境進行確定，選擇合適的方案，對設計的零件進行受力分析；然后根據(jù)國家標準和推薦尺寸來確定實際尺寸；最后對強度進行校核，繪制閥門工程圖。因此對電動閥門這一重要的工業(yè)用機械產(chǎn)品進行有效的改造，提高其智能化程度，使其控制過程計算機化、通訊功能數(shù)字化、故障診斷處理智能化、檢測遠程化，都有著非常重要的意義[2]。國外閥門的科研特點如下:(1)試驗研究與新產(chǎn)品開發(fā)密切結合。這些閥門行業(yè)和專業(yè)組織，都是為了提高生產(chǎn)技術和對外競爭的需要而建立起來的。這些都是閥門的雛形。2009年112月，全國累計生產(chǎn)閥門4,583,，%；2010年112月，我國閥門產(chǎn)量累計為5,390,；2011年112月，我國閥門的產(chǎn)量為5,958,；2012年14月我國閥門產(chǎn)量達2,041,。雙層氣缸和緩沖機構的工作原理，按閘板工作的四個階段分述如下：圖21 雙層氣缸和緩沖機構的工作原理圖 工作狀況（1） 工作狀況（2）開閥初始階段工作力=2P 開閥終了階段工作力P 工作狀況（1） 工作狀況（2）開閥初始階段工作力=2P 開閥終了階段工作力P氣動閘閥開啟前階段：上層氣缸的活塞（以下稱為上活塞）和下層氣缸的活塞（以下稱為下活塞）同時受力，閥桿在上、下活塞的推動下，以單活塞近二倍的提升力，克服閘板密封面和閥體密封面之間的最大靜摩擦力，帶動閘板上升。由電磁閥及其控制電路或供風系統(tǒng)發(fā)生故障時，不需其他輔助工具，即可迅速轉換成手動操作狀態(tài)，保證線路正常運行，避免事故發(fā)生。圖21 氣動手動楔式閘閥結構示意圖33第三章 閥門的設計與計算第三章 閥門的設計與計算 閥體的設計與計算閥體是閥門的重要結構要素，是連接管道的重要部件。目前，我國有關部門正在對新材料進行大量的實驗研究工作，如新的鋼種、工程塑料和新的密封面堆焊材料等，這些材料的出現(xiàn)無疑亦給閥門制造業(yè)創(chuàng)新提供了條件。材料為Q345R標準號GB713，其結構及尺寸查P36~、：圖311 整體法蘭 表311 整體法蘭 結構設計與計算1 閥座密封面的設計與計算1）閥座密封面內(nèi)徑和寬度的選取閥座密封面內(nèi)徑，對于堆焊的密封面，由于堆焊工藝的要求，一般取比內(nèi)徑大4~5mm；對于非堆焊的密封面，去與閥座內(nèi)徑相等。這種形式的密封在介質進口端閘板與閥座密封面之間是不密封的，這里或者根本沒有比壓力，或者只有比密封比壓小的比壓力；在介質出口一邊閘板與閥座密封面之間的密封性由閥桿軸向力來強制地加以保證，當沒有介質時，密封面上的額比壓力不得小于密封比壓。 P—設計壓力一般去公稱壓力PN； σL—材料ZG25的許用拉應力 C—考慮鑄造偏差、工藝性和介質腐蝕等因素而附加的裕 量，查《閥門設計》P119，表75得C=5mm；根據(jù)《實用閥門設計手冊》P1442表918查得法蘭和對焊連接鋼 。所以， 所以，選擇35號鋼的螺栓是符合設計需求的。間隙量越大，實際接觸面積就越有可能較理論接觸面積為小。由《實用閥門設計手冊》P1283表712查得LK=80mm。 閘板主要結構尺寸的確定1. 閘板與閥桿頭部相配合的T型槽尺寸由《實用閥門設計手冊》P1289圖721和表722以及已知的公稱通徑、閥桿直徑確定閘板T形槽結構與尺寸如下：圖321 閘板T形槽結構如圖：， ， 2. 閘板密封面外徑閘板密封面外徑為。填料材料選為聚四氟乙烯，其結構及尺寸由《閥門設計》P528查得，單填料(上、中填料)高度為6mm，填料墊為6mm，最后根據(jù)填料函的結構尺寸以及填料的結構尺寸，確定中填料的個數(shù)為6。由《實用閥門設計手冊》P1027與P1028查得閥桿受力圖及強度驗算公式，對于裝有推力球軸承的明桿閘閥閥桿的總扭矩為： 式中 RFM—螺紋的摩擦半徑，由《實用閥門設計手冊》P665 查得。1. 影響因素穩(wěn)定性是指受壓桿件發(fā)生橫向的彎曲破壞，影響閥桿的穩(wěn)定性的主要因素有：特別是其抗彎曲性能是影響穩(wěn)定性的重要因素，具體體現(xiàn)在彈性模數(shù)E的值；閥桿截面積越大，截面形狀越有利于抗彎，則其穩(wěn)定性越好，綜合界面積與形狀的影響，反映在計算中的位界面的慣性矩，而結合材料性能，即為桿件的抗彎強度；桿件的長度越大，其受壓的穩(wěn)定性越差；主要是桿件兩端的固定方式和中間支撐狀況，兩端的自由度越大，則穩(wěn)定性越差，在計算中反映為長度折算系數(shù)。 閥桿主要尺寸的確定1. 下閥桿端部結構尺寸由《實用閥門設計手冊》P1297查得下閥桿端部結構與尺寸如下：圖332 閥桿端部結構 D=200 d0=46 SR=200 h=190+ h1=30 + H=62 b=28 B=452. 下閥桿頭部結構尺寸下閥桿頭部結構較復雜，有螺雙連接和鍵的連接，還有密封圈溝槽和退刀槽，具體尺寸確定如下：設計時務必考慮鍵的安裝，一定要保證能裝進去螺栓為M36，密封圈內(nèi)徑26。填料的結構尺寸按形式如下圖所示，尺寸按JB/T1712 2008中表4規(guī)定。3. 活節(jié)螺栓的設計與強度校核活節(jié)螺栓主要作用是連接填料壓蓋與閥蓋，材料為35鋼，活節(jié)螺栓的尺寸由GB798