CAD在三偏心蝶阀三维设计中的应用

　　运用CAD 软件展现了三偏心蝶阀的干涉情况, 通过干涉分析得出了不同偏心量与干涉值之间的曲线关系,总结了偏心量变化对干涉的影响规律。

1、概述

　　三偏心蝶阀以结构长度短、占用空间小、开关速 度快、制造成本低以及密封性能好等特点在石油、化 工、空分和冶金等领域得到广泛的应用,但是由于三 偏心蝶阀密封面为斜锥面,蝶板在开关过程中可能和阀体密封面产生干涉,影响蝶板密封面与阀座密 封面的紧密贴合,从而出现泄漏点。本文介绍了CAD软件在三偏心蝶阀三维干涉分析中的应用,以 及偏心量对干涉的影响。

2、结构设计

　　以美标42 in1 (1500mm) - 150LB蝶阀为例(图1) ,蝶板在合理布置加强筋以及通过受力分析的情 况下,确定了合理厚度,这样阀杆中心与密封面中心 的距离即轴向偏心距b可以大致确定一个最小值。 为减小蝶阀的开启扭矩以及增加蝶阀反向打压的能 力,应该在允许的范围内减小径向偏心a值。在设 计时可以初定一个a值。蝶阀的密封面锥角θ与所 选的密封材料的摩擦系数μ有关, 以保证阀门在关 闭位置时实现自锁,根据机械原理可知tgθ=μ,对于金属硬密封蝶阀密封面,θ≥18℃。根据三个偏心量的初设值对三偏心蝶阀进行干涉分析,从而实现各个偏心量的优化选择。

5、结语

　　三偏心蝶阀的各个参数对密封的影响是相互关联的, 可以在一定的范围内变化, 选择参数时主要是综合考虑降低扭矩、实现密封、不产生干涉和更好的反向承压能力等各个方面。三偏心蝶阀的各个偏心参数的选择是一个比较繁琐的过程, 工作量较大, 通过运用CAD 的干涉分析方法既可以实现参数的合理化选择, 又可以进行快速的干涉分析, 从而实现了产品的精确设计并缩短了开发周期。

参考文献

　　〔1〕　梁瑞, 姜峰. 三偏心结构蝶阀金属密封副干涉几何学分析[J]. 流体机械, 2003(5):2-3.
　　〔2〕　明友, 王渭. 三偏心结构参数对其蝶板干涉影响的分析[J]. 阀门, 2008(4):31-33.