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圆锥形阀瓣在绝大多数情况下是不计算的,而是采用近似方法来确定。由于阀瓣和阀座之间的介质运动速度较大,因此必须选择耐冲蚀性的材料。
密封面用钴基堆焊焊丝堆焊。因为该焊丝为低碳钴烙钨合金焊丝,具有良好的耐热,耐腐蚀,耐磨性能,在650摄氏度左右,特性不变。堆焊层硬度为40-45HRC,适用于高温高压阀门密封面堆焊。
阀瓣的锥角取为600,阀瓣里面有内螺纹。与阀瓣压盖配合固定阀杆。见附图
截止阀阀瓣形式如下图所示。阀瓣的最大载荷式在关闭的最终,这时阀瓣受到阀杆力,介质作用力和密封面间摩擦力以及阀座支反力的作用,应对图中???断面的剪切应力和???断面的弯曲应力进行校核。
图2.6 锥面密封阀瓣
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图2.7 阀瓣实体图
对于介质从阀瓣下方流入的旋转升降杆阀瓣,其应力按下式计算。
?1 =Q'fl?Q?sin??d(sB?c)_ ????
.5?723.5?sin3.640 =3224.5?45.93.14?16 =3224 =63.27????=84 式中 sB __ 阀瓣厚度(mm);
C __ 阀瓣厚度附加量(mm);
3.14?8(7?5)Q'fl __关闭时阀杆的总轴向力(N); Q? __阀杆与填料间的摩擦力(N);
? __阀杆螺纹的升角(0);
??? __许用剪切应力(MPa) 合格
2.2.7阀杆的设计与计算
通过查《机械设计手册》,根据设计整体结构的需要设计阀杆各部
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分的结构和长度,具体尺寸见附图,阀杆实体图如下图:
图2.8 阀杆实体图
(一)阀杆总轴向力
截止阀中阀杆为升降阀杆,阀杆的总轴向力按升降阀杆的计算式计算,分别对阀门在关闭最终状态和开启瞬时的轴向力进行计算,从而确定阀杆的最大轴向力,在阀门关闭最终状态时,由于阀瓣的平衡式设计,使得阀瓣上,下部均受到介质的作用力。并且阀瓣上部与高压介质接触面积大于下部与介质接触面积,因此在阀门趋于关闭状态下时,阀瓣在介质压力下形成密封状态,当介质总力大小超过所需密封力,且在密封力允许的范围内时,阀杆不需要另行提供密封力即可完成阀门的密封,而当介质总力不足以提供所需密封力时,则由阀杆轴向力来补足。 1.介质从阀瓣下方流入时,阀杆最大轴向力在关闭最终时产生,按下式计算:
'QFZ?QMF?QMJ?Q?sin?L
'式中QFZ __关闭最终时的阀杆总轴向力(N);
QMF__密封力,即在密封面上形成密封比压所需的轴向力(N);
QMJ__关闭时作用在阀瓣上的介质力(N);
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Q?__阀杆与填料间的摩擦力(N);
?L__阀杆螺纹的升角,对于梯形螺纹,可按螺纹直径和螺距查表 QMF计算如下: 1)QMF??Dmpbmsin?(1?fm)qMF tan? =?(d?bm)bmsin?(1?fm)qMF tan?0.15)?13 0tan20 =3.14?(10?6)?6?sin200(1? =2236.7N
式中?—半锥角,(0); fm—锥形密封面摩擦系数; 2)QMJ按下式计算:
QMJ??42Dmpp
=
?4(d?bm)p
=
?4?(10?6)?6.4
=1286.1N
3)Q?按下式计算:
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