【文章內(nèi)容簡介】 量應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核。a—a環(huán)向截面的當(dāng)量應(yīng)力按式（319）校核 （319）式中：——a—a環(huán)向截面的當(dāng)量應(yīng)力，；——拉應(yīng)力，；——彎曲應(yīng)力，；按下式計算： （320）式中：——外直徑，mm；——直徑，mm。 按下式計算： （321）式中：S——a—a環(huán)向截面處厚度，mm； （322）——作用于a—a環(huán)向截面單位長度上的最大彎矩， ；按下列步驟計算：A）、 引起的彎矩M按下式計算 （323）式中：M——引起的彎矩，；H——力臂，mm； （324）式中：——閥體頂部中性面Y—Y離直徑的距離，mm；當(dāng)時， （325）當(dāng)時， （326）所以有： B）、 中性面單位長度的彎矩： （327）式中：——中性面單位長度的彎矩, ； ——閥體頂部中性面Y—Y的直徑，mm， （328） C）、 計算系數(shù)： （329）式中：——計算系數(shù)， ；——平均壁溫下材料的泊松比，當(dāng)缺乏數(shù)據(jù)時，可取；D）、 根據(jù)值由GB150—98查圖，得值和值，取。 （330） （331） E）、 計算系數(shù)C： （332） F）、 根據(jù)及C值由GB15098查圖，得值； ——密封反力引起的徑向載荷，N。G）、 計算彎矩： （333）式中： ——單位長度彎矩，；——沿中性面Y—Y單位長度上的徑向載荷，； （234）——密封反力引起的徑向載荷，N （335） H）、最大彎矩取3—22式中絕對值較大者： （336）所以 所以a—a截面強(qiáng)度滿足要求。b—b環(huán)向截面的當(dāng)量應(yīng)力按式（3—37）校核 （337）式中： ——b—b環(huán)向截面的當(dāng)量應(yīng)力，； ——彎曲應(yīng)力，； ——切應(yīng)力，；按下式計算： （338）按下式計算： （339）所以滿足條件。21四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第4章 閘閥配管設(shè)計 閘閥配管的結(jié)構(gòu)設(shè)計高溫高壓閘閥，閥體與管道的連接端通常采用對接焊。閘閥閥后段的長度對阻力系數(shù)值影響最大，而閘閥閥前（前后以流體流動方向為準(zhǔn)）的管段的長度影響較小。在正常情況下，閘閥閥后必須有長度不小于（12～15）倍管段直徑的管段，否則閘閥的阻力系數(shù)可能急劇增加。為了方便與閥體進(jìn)、出口管段的焊接，減小流體對閥芯的沖擊力，可以將其設(shè)計成為喇叭口形狀，與進(jìn)出管采用對接焊（一般大于的管件都采用對接焊）。 閘閥配管的材料選擇配管一般采用材料。由可知在不同溫度下的許用應(yīng)力為：表41 在不同溫度下的許用應(yīng)力t/℃350375400116113110 的化學(xué)成分為含碳，硅，錳，鉬，鉻，其常溫下屈服強(qiáng)度為，抗拉強(qiáng)度為，伸長率不小于，斷面收縮率不小于，布氏硬度不大于。其焊接性能良好，綜合機(jī)械性能較好，自動焊焊絲用，焊劑、主要作大、中型鍛件用。 閘閥配管的壁厚計算采用承受內(nèi)壓管子理論壁厚公式進(jìn)行計算其理論壁厚： （41）式中：——理論壁厚，；——管子內(nèi)徑，；——材料在設(shè)計溫度下的許用應(yīng)力，；——管子的設(shè)計壓力，；——焊接接頭系數(shù)，雙面焊對接接頭和相當(dāng)于雙面焊的全熔透對接接頭，無損檢測比例，取；理論壁厚，是按照強(qiáng)度條件確定的承受內(nèi)壓所需要的最小壁厚，工程上使用的管道壁厚還需要考慮管子由于制造工藝等方面造成的強(qiáng)度削弱因素。管子設(shè)計厚度為： （42）式中： ——管子的設(shè)計厚度 ， ；——管子壁厚的附加值 ， ；由于，所以。對其圓整取為。對其進(jìn)行強(qiáng)度驗算：承受內(nèi)壓的管子，管壁上任一點的應(yīng)力狀態(tài)可以分為三個互相垂直的主應(yīng)力來表示，他們是沿管壁圓周切線方向的環(huán)向應(yīng)力，平行于管道軸線方向的軸向應(yīng)力，沿管壁直徑方向的徑向應(yīng)力為，則個主應(yīng)力的平均應(yīng)力表達(dá)式為： （43） （44） （45）管壁上的三個主應(yīng)力服從關(guān)系式。根據(jù)最大切應(yīng)力強(qiáng)度理論，強(qiáng)度條件應(yīng)為： （46）即： 所以滿足強(qiáng)度條件。25四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計第5章 閥芯設(shè)計 閥座的設(shè)計 閥座的結(jié)構(gòu)設(shè)計 閥座的結(jié)構(gòu)型式有：（1）整體式閥座閥座是在閥體上直接加工出來的。（2）分離式閥座 由于結(jié)構(gòu)、尺寸、加工工藝或密封面材料的限制，不能在閥體上直接加工或堆焊出閥座時，均可以采用分離式閥座。當(dāng)介質(zhì)溫度超過400℃時，螺紋固定的座圈應(yīng)施以密封焊或定位搭焊，以防熱變形引起閥座的泄漏，介質(zhì)溫度超過560℃，應(yīng)采用堆焊的整體式閥座。設(shè)計的閥門的閥座不能在閥體上直接加工，所以設(shè)計的閥座采用分離式閥座，又考慮到閥門的工作壓力較高所以選用壓入后焊死。 閥座的尺寸確定 閥座密封面的內(nèi)徑一般應(yīng)與閥座的內(nèi)徑相等，堆焊的密封面，由于工藝上的要求，密封面的內(nèi)徑通常大于閥座的內(nèi)徑。 密封面寬度，通徑越大取值越小，密封面寬度通常不小于。取 密封面形式以及材料固定方法：壓入后焊死材料： 因為這種密封圈適合用于閥體為鋼，壓力為高中壓閥門的閥體。由閘閥焊接式閥座的推薦尺寸可以得到： 閥座的密封面平均直徑： 閘板的設(shè)計 閘板的結(jié)構(gòu)形式平行式閘閥的閘板兩密封面相互平行，并有平行式單閘板和平行式雙閘板之分，平行式單閘板，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便。由于尺寸大，不能靠其自身達(dá)到強(qiáng)制密封。因此為了保證密封性，必須采用固定或浮動的軟質(zhì)密封閥座，適用于中，低壓，大，中口徑，介質(zhì)為油類或煤氣，天然氣的閘閥。平行式雙閘閥，又可分為自動密封式和撐開式兩種。自動密封式平行閘閥，是依靠介質(zhì)的壓力把閥板壓向出口側(cè)閥座密封面，達(dá)到單面密封的目的。若介質(zhì)壓力較低時，則其密封性不易保證。因此在兩塊閥板之間放置一個彈簧，在關(guān)閉時彈簧被壓縮，靠彈簧力的作用，幫助實現(xiàn)密封。但由于彈簧把閘板壓緊在閥座上，所以閥門啟閉時密封面易被擦傷和磨損。目前自動密封式平行雙閘板已經(jīng)很少采用，大多采用撐開式。撐開式平行雙閘板，是用頂楔把兩塊閘板撐開，并壓緊在閥座密封上而達(dá)到強(qiáng)制密封。撐開式平行雙閘板有上頂楔和下頂楔兩種。本設(shè)計采用上頂楔式平行雙閘板。當(dāng)閘板關(guān)閉時，頂楔下降到底后，閥桿繼續(xù)推動閘板向下移動，使兩塊閘板撐開，并緊壓在兩側(cè)閥座的密封面上。達(dá)到強(qiáng)制密封。當(dāng)開啟時，閥桿首先帶著頂楔向上移動，使兩塊閘板和閥座脫離，然后帶動閘板上升。由于閘板與閥座間沒有相對滑動，因而不易被擦傷和磨損。 雙面強(qiáng)制密封是最可靠的方法，為了保證這些條件，閘閥制造精度要求高，而且要用剛度較大的閥體，這大大提高了閘閥的造價。為了保證雙面強(qiáng)制密封，作用力也要求較大。因此常常只能做到保證單面強(qiáng)制密封。在單面強(qiáng)制密封狀態(tài)下，其閘板與閥座密封面在出口端的正壓力為介質(zhì)的靜壓力與密封面力之和。 閘板的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇 閘板按密封面的配置，可以分為楔式和平行式閘板。按設(shè)計要求采用平行式雙閘板，他的主要特點是:依靠介質(zhì)的