三偏心蝶阀结构参数变化对蝶板的影响分析

三偏心蝶阀的基本结构特点是阀杆位置决定了轴向和径向两个偏心, 形成蝶板锥体的倾斜度决定了另一个角偏心。在设计三偏心蝶阀时要合理的设计各个参数值避免发生干涉现象。本文将定性的分析三偏心蝶阀的结构参数变化对干涉现象的影响。

      在阀门全关状态下蝶板与阀座两密封面完全接触,处处贴合。将蝶板绕回转轴线旋转一定角度, 如果旋转过程无干涉发生,则阀门通过干涉检验。设P 为蝶板密封表面上任意一点,由于P 点绕回转轴线旋转的轨迹为圆,过P 点且垂直回转轴线的平面M 截交阀座密封表面,所得曲线在x ∈[ e - b/ 2 , e + b/ 2 ] 内为双曲线的一支或一支的两部分。如果在旋转过程中圆的轨迹在密封面宽度范围内始终在双曲线轨迹的内部,则表示蝶板密封面不会与阀座密封面发生干涉,如果在旋转过程中圆的轨迹在密封面宽度范围内在双曲线轨迹的外部, 则蝶板密封面将与阀座密封面发生干涉。

      利用程序可得出部分参数不发生干涉的范围。以DN = 200mm , PN = 215MPa 的蝶阀为例进行分析。

      从蝶板不发生干涉的角度分析, 得出如下结论。 ①随着a 的增加δ先减后直线增加, 为了不使阀门产生干涉现象, 应选择较大的a 值。 ②随着e 的增加δ近似呈直线下降, 因此e 一般取最小值附近的值。 ③随着b 的增加δ减小, 因此b 的取值一般不宜过大。 ④随着α的增加δ先增后减, α应选择拐点附近的值。 ⑤随着β的增加δ近似呈直线增加, 因此β应选择较大值。

      在三偏心蝶阀各个参数的确定过程中很多参数只能确定一定的范围, 在参数的合理化选择的过程中主要考虑的因素有密封、力矩和干涉以及阀门结构等几方面的问题。在参数确定过程中可以利用本文的方法来验证参数不发生干涉的范围, 然后再根据阀门结构设计的其他要求对参数进行选择, 这样在阀门产品设计过程中使得干涉检验变得更加方便, 提高产品设计的效率。