法兰截止阀设计毕业论文[1]

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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