前言
近年来，高等职业教育迅速发展。为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机，数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高，质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企业的青睐。作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是检验毕业生合格与否标准。本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。设计内容包括：1摘要，2目录， 3球阀及各部件的功用与用途，4三维建模造型图5结论与张望6参考文献。
第一章绪论
1.1 课题研究的背景
1.1.1 国内外控制阀的发展现状
从19世纪控制阀应用在蒸汽机开始直到今天，控制阀已经发展成为全球年产值约为200亿美元的产业，而且随着全球性工业化的发展，保持着稳定的增长。目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。
美国作为世界上的头号经济强国，美国的阀门工业从二战后初期的全球一半产值下降到现在的30%左右，仍然是全球的最大的阀门供应商。据美国阀门协会统计，美国阀门协会有超过110家企业，年产值超过40亿美元。随着美国公司国际化程度的不断加强，阀门企业开始通过收购本土以及世界其它国家的企业来扩大自己的市场份额，增强竞争力。由于企业之间的收购不断加剧，如今美国的阀门企业多数属于某个超大型跨国公司的一部分。著名的TYCO流体控制公司是年度销售额340亿美元的TYCO国际的子公司；MASONEILAN公司是DRESSER工业公司的一部分，其年销售额超过3亿美元；1984年就在中国开展业务的FISHER 控制阀由于进入中国较早，其产品已经成为中国教科书的样板，其母公司EMMERSON集团的销售额已超过140亿美元。
德国作为欧盟经济体的火车头，德国的经济在二战后得到了迅速的恢复，德国产品凭借其优良的质量迅速占领了欧洲市场，并随着中国的对外开放来到了中国。目前德国的阀门生产企业有170多家，产值超过22亿欧元，其中出口率为50%左右。德国的阀门企业一直保持着中小型私营企业的特点，目前刚刚开始类似美国的企业并购，但还没有形成类似美国的大的跨国公司。德国的控制阀企业多数属于专业性很强的公司，在某一类产品的研究、设计制造方面都有自己的独到之处。SAMSON公司作为德国控制阀行业的领军者，销售额超过4亿欧元，从1909年发明的波纹管开始，一直在控制阀领域保持技术和质量的领先。AUMA公司是世界上最大的专业生产控制阀用的电动执行器的企业之一，销售额在1.5亿欧元左右，其在电动执行机构上的技术领先使其保持着巨大的竞争优势。
日本作为世界第二的经济体，日本的阀门企业共有706家，但其中15家的产值占到了整个市场的70%。日本阀门市场的总产值约为6亿美元，控制阀是其出口的主要产品。作为中国的近邻，日本的控制阀企业早在60年代就来到中国，至今为止，日本的控制阀企业是目前国内合资企业的最大的合作外方。YAMATAKE、KOSO等几家日本最著名的控制阀生产商目前和国内的多家公司进行了合资，其产品由于价格适中，质量较好，迅速占领了国内的中低端市场。同样，在日本本国生产的控制阀在制造质量和技术上领先于合资企业，保持着在高端市场的竞争力。
目前我国阀门生产企业约有5000多家，但大多起点低，规模小，科研开发能力弱，只能参照国外的一些产品结构和样机，做一些消化吸收的工作。造成这种局面的原因主要有以下两个方面：首先，从科研人员组成及经费投入情况来看，目前国内阀门行业科研人数不到职工人数的10%，科研经费的投入小于年产值的3%；在国外，科研经费的投入达到年产值4%的企业，只能勉强维持生产。其次，在劳动生产率方面，美国每人每年13.8万美元，日本每人每年9.5万美元，而我国平均每人每年只有3万元人民币。落差如此之大，国内阀门制造企业也就无法在市场上产生震憾力，与同行业国际知名企业的竞争就更加困难。要尽快改变这种现状，不仅要进行资产重组，更重要的是提高阀门的设计水平及产品质量。
当前，控制阀生产行业正处于一个非常有利的发展时期。这主要得益于国家经济持续稳定发展，固定资产投资逐步扩大。尤其是西气东输、西电东送、南水北调等工程的开工建设，需要大量的控制阀产品与之配套；再加上入世后，国际贸易门槛降低以及发达国家调整产品结构，使我国控制阀产品的加工制造面临更大的发展空间。
1.1.2 国内外的研究动态
以球体作为关闭件的阀门，成为球阀。球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门，但它是近几年来发展最快的阀门品种之一。特别是在美、德、日、法、意、西、英等工业发达国家，球阀的使用非常广泛，使用品种和数量仍在继续扩大，并向高温、高压、大口经、高密封性、长寿命、优良的调节性能以及一阀多功能方向发展，其可靠性及其他性能指标均达到较高水平，并已部分取代闸阀、截止阀、节流阀。它在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面
都得到了广泛的应用。
阀体是球阀的主要承载结构，具有几何形状复杂、作用载荷复杂、支撑结构和约束复杂的特点。阀体结构的设计是否合理，将直接影响球阀的使用性能。因此，在对球阀进行动态分析时，其主要的分析部件就是阀体。
球阀阀体的结构分析和计算主要有两种方法:经典力学方法和有限元计算方法。经典力学方法需要对受力系统作大量简化和假设，且计算繁杂、精度差，影响球阀结构的合理化和可靠性[1]。有限元法是在近几年代发展起来的强有力的数值分析方法，它通过计算机实体建模对阀体结构进行静态或动态特性分析，找出其结构设计的关键部分，从而进行优化设计。它使复杂的工程分析问题迎刃而解，而且由于分析软件和计算机硬件处理技术的高速发展，计算效率高，实际应用越来越广泛。
目前，国内外在结构动态领域的研究十分活跃，特别是美国、西欧等一些工业发达国家，十分重视关于结构动态涉及问题的研究，并将其列为结构设计领域的重点发展方向之一。而我国在这一领域的研究还比较落后。结构动态设计的内容十分丰富，涉及现代动态分析方法、计算机技术、产品结构力学理论、设计方法学等众多学科范围，目前还没有形成一套完整的结构动态设计理论方法和体系[2]。
结构动态设计的主要内容包括两个方面：一是建立一个切合实际的结构动力学模型；二是选择有效的结构动态设计方法。其过程是：对满足工作性能要求的产品初步设计图样或需要改进的产品实物进行力学建模，并作动态特性分析，然后根据实际情况，给出其动态特性的要求或预定的动态射击目标再按结构动力学的“正”、“逆”问题求解其结构设计参数或进行结构修改[4]。
我国控制阀行业要发展就一定要实施技术创新，调整产品结构，要大力研制开发一些技术含量高、劳动附加值高、具有国际领先水平的控制阀产品，以适应现代工业对控制阀的需求。有限元分析方法在国内已开始普遍应用于球阀阀体的结构分析，研究方向也由单纯静力分析向参数化建模、结构优化和动态特性等扩展，而且将有限元分析计算与试验研究相结合，呈现多样化的局面。如江苏工业学院的张锁龙采用有限元法对球阀阀体进行动态和静态的分析[5-7]，肖俊建利用有限元法建立球阀的动态模型并对结构进行动态分析[8]，赵磊生、刘克铭、
张力钧、刘琳琳等都利用有限元法对不同类型的控制阀进行了仿真设计及动态或静态的分析[9-17] 。可以看出，目前，国内己经把有限元法作为控制阀的静态分析和动态分析的重要手段，球阀各部分结构的有限元分析模型更趋复杂、完善，计算结果精度愈来愈好，成为球阀结构分析和设计的主流工具。
1.2 课题研究的领域
1.2．1 控制阀在各生产领域中的应用
球阀在个生产领域中的应用如图1－1所示：
气动调节阀应用水处理现场应用于水厂处理现场
应用于武汉石油加氢装置应用于北京燕山化工一厂加药系统
图1-1 球阀的应用
第二章球阀的简单分析
2.1球阀的功用和用途
由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材料，因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止作用是靠金属球体在介质的作用下，于塑料阀座之间相互压紧来完成的（浮动球球阀）。阀座密封圈在一定的接触压力作用下，局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表面粗糙度，保证球阀的密封性能。
又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成，故在选择球阀的结构和性能上，要考虑球阀的耐火和防火，特别是在石油、化工、冶金等部门，在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球阀，更应注意耐火和防火。
通常，在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、启闭动作迅速（1/4转启闭）、高压截止（压差大）、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏，操作力矩小、流体阻力小的管路系统中，推荐使用球阀。
球阀也适用于轻型结构、低压截止（压差小）、腐蚀性介质的管路系统中。在低温（深冷）装置和管路系统中也可选用球阀。在冶金行业的氧气管路系统中，需使用经过严格脱脂处理的球阀。在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时，需使用全通径焊接式球阀。在要求具有调节性能时，需选用带V形开口的专用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中，工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密封的球阀。
2.2球阀的工作原理
球阀的工作原理是靠旋转球体来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。
球阀有两种口径的结构形式，球体通孔的直径等于管道的内经，这种球阀称全通经球阀。通孔的直径略小于管道的内经，称缩经球阀。此次设计的是全通径软密封球阀。
设计固定球阀应考虑壳体刚度强度、阀杆强度、中法兰强度、填料高度等力学性能。还应考虑使用年限、防火、防静电、外观及便于制造、安装使用、维修
等特点。
球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V 型球阀。 3
A A 4
5
678911
A-A 104×M12×25GB898-764×M12GB6170-8611585
254×
14
14261
45
5612856A 螺纹压环11
10
9
8
7
6
54
321序号阀体接头垫 片球 心法 兰密封圈垫密封圈阀 体扳 手阀 杆数量25A32511122111111备 注12件1:2（校名）球心阀零件名称材 料聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯Cr18Ni12Mo2Ti Cr18Ni12Mo2Ti Cr18Ni12Mo2Ti Cr18Ni12Mo2Ti 图号18.02.00成绩件数材料比例（学号）（日期）（日期）
班级制图审核 1.阀体接头 2. 法兰 3.球心 4.法兰 5.密封 6.垫 7. 密封圈 8.阀体 9.扳手 10.阀杆 11.螺纹压环 球心内孔的轴线与阀体及阀体接头内孔的轴线呈垂直相交状态。此时液体通路被球心阻塞，呈关闭断流状态。转动扳手9，扳手左端的方孔带动阀杆旋转，阀杆带动球心旋转，球心内孔与阀体内孔、阀体接头内孔逐渐接通。当板手旋转至90°时，球心内孔轴线与阀体内孔、阀体接头内孔轴线重合，此时液体的阻
力最小，流过阀的流量为最大。转动扳手9处于不同位置时，流过阀的液体流量
不同，从而起到控制液体流量的作用。 2.3球阀的主要特点
球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，流体阻力小，维修方便。球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
优点：
1．流体阻力小。一般有缩经和全通径两种结构。无论哪种结构，球阀的流
阻系数都是很小的。特别是全通经球阀，由于其通道直径等于管道内经，故在所有阀门中，这种阀门的流阻是最小的。
2．结构简单、体积小、重量轻。
3．紧密可靠，两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。
4．启闭迅速球阀在一般情况下只需要转动90°就可完成了全开或全关动作，所以很容易实现启闭，启闭时间少，便于远距离的控制。
5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
8．可靠性高。阀的可靠性高主要的原因是：1、球体与阀座是硬密封所以密封圈不会因高温而融化，可以在高温的工作条件下适用。2、阀杆设计成在工作环境中拆去填料压盖阀杆不会飞出的结构，消除了填料压盖松开而飞出的事故隐患；3、采用防静电装置，适用于输送石油、天然气、煤气的管线。
9．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。缺点：
10.加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用。
2.4设计需达到技术要求
2.4．1阀体
1．阀体壁厚应符合ASME B16.34的要求。
2．法兰连接阀门的结构长度应符合ASME B16.10长型或短型的规定。
3．端法兰尺寸和法兰端面的粗糙度按ASME B16.5的规定
4．阀门零件材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
2.4．2球体
球体的通道应是圆形的，球阀全开时应保证球体通道与阀体通道在同一轴线上。球体材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
2.4．3阀杆
阀杆应设计成当填料或填料压盖拆除后能防止内压使阀杆冲出的防阀杆冲
出装置。阀杆材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
第三章球阀的类型、结构及其材料
3.1球阀类型
球阀的结构形式和品种规格非常之多，根据其用途和特点大致可分为以下几种：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。
1．按球体的支撑方式分为浮动球球阀和固定球球阀两类。
浮动球球阀：其主要特点是球体无支撑轴球体以阀门进出口两端的阀座为支撑。阀杆与球体为活动链接，因此这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动”状态。
2．定球球阀：其特点是球体与上下阀杆连成一体，球体可沿与阀门通道相垂直的轴线自由转动，但不能沿通道轴线移动。因而，固定球球阀的转矩小，阀座变形小，密封性能稳定，使用寿命长，适用于高压，大通径的场合。
3．按球体的安装方式可分为顶装式，底装式，侧装式及斜装式四种。
4．按球体结构可分为整体球球阀，半球体球阀，截球体球阀三种。其中截球体球阀又分为弓形和扇形截球体球阀。
5．按球阀与管道的连接形式可分为法兰连接球阀，内螺纹和外螺纹连接球阀和焊接连接球阀四三种。其中法兰连接球阀又分为整体法兰连接球阀，螺纹法兰连接球阀，对夹式法兰连接球阀和焊接法兰连接球阀。
6．按阀体通道数量和球体通道形式可分为二通球阀，三通球阀，四通球阀及多通球阀。其中二通球阀又分为直通式二通球阀和直角式二通球阀。三通球阀又分为L型,T型,Y型及空间交叉角式三通球阀。
7．按驱动方式可分为手动，气动，液动和电动球阀。其中手动球阀又分为带与不带驱动机构两种。气动球阀又分为活塞气缸式和旋转叶片式两种。此外还有组合式球阀，如电液联动和气液联动球阀。
8．按用途可分为真空球阀，低温及超低温球阀，高温球阀，保温球阀，耐腐蚀球阀，收发球球阀以及多功能球阀。
3.2球阀的结构
球阀是由阀体、阀盖、阀杆、球体、手柄等结构组成。
3.3球阀的材料
球阀的基体材料通常包括不锈钢系、硬质合金系和特种合金系，因为这几种材料有较好的高温稳定性。球体和阀座应采用抗腐蚀性能不低于阀体抗腐蚀性能的材料。阀杆是阀门中重要的受力零件，阀杆的材料必须具有足够的强度和韧性，能耐介质、大气及填料的腐蚀性，耐擦伤，工艺性好。连接螺栓和螺母可用经调制处理的高强度合金钢制作（最低抗拉强度大于690MPa）。本文所设计的阀体采用铸铁230—450.主要是因为其有许多特殊的性能，如耐热、耐磨、耐腐蚀等；有良好的焊接性能，有利于铸件的修补和组合，各部件结构可设计匀称，能抵抗变形。
3.4球阀的密封性
球阀的密封性指标由内泄漏和外泄漏要求确定，国家标准规定非金属密封球
阀的密封性按GB/T13927《通用阀门压力试验》的A级执行，要求“在试验持续时间内无可见泄漏”；航天行业标准规定地面气体管路系统用球阀“在0.05MPa 和1.1倍公称压力的气压条件下，保压3min，内泄漏率应不大于3×10-5Pa·m3/s (无气泡逸出)；在1.1倍公称压力的气压条件下，保压3min，外泄漏率应不大于1×10-5Pa·m3/s。
3.4．1影响球阀密封性的主要因素
影响球阀密封性的主要因素有密封面的粗糙度和球体圆度参数。众所周知，无论采用如何先进的加工技术，都不可能完全消除球体的圆度误差及密封面的微观缺陷，因此，为了达到良好的密封效果并保证加工过程可以实现，必须确定合适的密封面粗糙度和球体圆度参数值。有关资料推荐，球体密封面的粗糙度Ra 值最大允许值为0·4μm；密封座粗糙度Ra值在以聚四氟乙烯为密封材料时最大允许值为0·8μm。球面的圆度公差，按GB/T1184附表2的6级精度较为合适。
第四章球阀的维护、保养、安装和使用等注意事项
4.1操作
1．操作前须确认管路和阀已被冲洗过。
2．阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈（90°）时，阀关断。反向旋转1/4圈（90°）时，阀开启。
3．当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。
4.2维护、保养、安装和使用注意事项
1、维护保养注意要点：
一）阀门应放在干燥通风的室内 , 通径两端须密封防尘。
二）长期存放应定期检查 , 并在加工表面上涂油 , 防止锈蚀。
三）阀门安装前应仔细核对标志是否与使用要求相符。
四）安装时应清洁内腔和密封面 , 检查填料是否压紧 , 连接螺栓是否均匀
拧紧。
五）阀门应按照允许的工作位置安装 , 但须注意检修和操作的方便。
六）使用中 , 不可将闸阀部分开启调节流量 , 以免在介质流速较高时使密封面损坏 , 宜全开或全闭。
七）在开启或关闭时旋转手轮 , 不宜借助其它辅助杠杆。
八）传动件应定期加油润滑。
九）安装后应定时检修 , 清楚内腔的污垢 , 检查密封面 , 阀杆螺母磨损情况。
十）应有一套科学正确的安装作业标准，检修应进行密封性能实验 , 并做好详细的记录以备考察。
2、阀门安装的注意事项：
阀门安装之前，要确认阀门符合设计要求和有关标准。
安装前，管道内部要清洗，除去铁屑等杂质，防止阀门密封座夹杂异物。另外，安装时的阀门应是关闭状态。
在安装阀门时，要确认介质流向、安装形式及手轮位置是否符合规定。
在搬运和安装阀门时，要谨防磕碰划伤的事故。
起吊阀门作业时。阀门要在指定的起吊位置上正确起吊，不得使阀门仅在局部受力的情况下进行起吊或牵引。
法兰连接阀门的安装。
连接两个法兰时，首先要使法兰密封面与垫片均匀压紧，由此保证靠同等的螺栓应力对法兰进行连接。
在紧固螺栓时，要使用与螺母相匹配的扳手，当使用油压、风动工具进行紧固时，注意不要超过规定的力矩。
法兰的紧固要避免用力不匀，应按照对称、交义的方向顺序旋紧。
法兰的安装后，要确认所有的螺栓螺母的坚固均匀。
4.3可能发生的故障及消除办法 4.4球阀的部分参数等级
1．公称压力或压力级：PN1.0-32.0MPa 、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K ；
2．公称通径或口径：DN6～900、NPS 1/4 ～36；
3．连接方式：法兰、对焊、螺纹、承插焊等；
4．适用温度：-196℃～540℃；
5．驱动方式：手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、液动、气液联动、电液联动；
6．阀体材料：WCB 、ZG1Cr18Ni9Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti 、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti 。选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。
4.5主要零部件材料和设计采用标准
阀体─WCB 阀座─25 球体─2Cr13 阀杆─2Cr13
制造标准——API 608
尺寸公差——GB/T 1804-2000m 的规定
材料标准——ASME B143-52的规定
法兰尺寸标准——ASME B16.5a 的规定
压力试验标准——API 598的规定
密封面泄漏 1球体、阀座夹有杂物 2球体、阀座关闭位置不吻合 3弹簧失效
4阀座磨损 1清除杂质，清洗阀门内腔
2调节球体与阀座至吻合位
置正确 3更换弹簧4更换阀座
阀门两中面泄漏
1两侧密封圈或垫片失效
2法兰压紧力不均或未压紧 1更换密封圈或垫片 2压紧法兰螺栓
第五章固定球阀实体模型的建立
5.1Pro/E系统软件简介
Pro/Engineer 是美国PTC公司的产品，于1988年问世。10多年来，经历20余次的改版，已成为全世界及中国地区最普及的3D CAD/CAM系统的标准软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、航天、家电、玩具等行业。Pro/ENGINEER是一个基于特征的（Feature-Based）实体模型建模工具，利用每次个别建构区块的方式构建模型。设计者根据每个加工过程，在模型上构建一个单独特征。特征是最小的建构区块，若以简单的特征建构模型，在修改模型时，更有弹性。通过创建零件、装配、绘图等方式，可利用Proe/ENGINEER验证模型。由于各功能模块之间是相互关联的，如果改变装配中的某一零件，系统将会自动地在该装配中的其他零件与绘图上反映该变化。Pro/ENGINEER为一参数化系统，即特征之间存在相互关系，使得某一特征的修改会同时牵动其他特征的变更，以满足设计者的要求。如果某一特征参考到其他特征时，特征之间即产生父/子（parent/child）关系。根据已建好的实体模型，在装配（component）中，利用其特征（平面，曲面或轴线）为基准，直接构建（Create）新的实体模型。这样建立的模型便于装配，在系统默认（default）状态下，完成装配。
5.2用Pro/E 4.0构建球阀三维实体模型
Pro/E软件有很多版本，而其中的野火版是使用最为广泛的，本次设计所使用的三维建模软件则是Pro/Engineer Wildfire 4.0 ,是一个比较新的版本，较2.0有了很多的改进，其三维建模界面如图4-1：
图4-1三维建模界面
Pro/E 4.0的工作界面一般由标题栏、图形窗口、导航区、菜单栏、顶部工具栏、右侧工具栏、菜单管理器及过滤器等部分组成。Pro/E 4.0参数化草图绘制需要经过草图图元的绘制，草图编辑与修改，草图的几何约束、草图的尺寸约
束这四个步骤。其二维参数化草图绘制的界面如图4-2：
图4-2二维参数化草图绘制的界面
5.2.1用Pro/E 4.0构建球阀三维实体模型
Pro/E在三维建模方面的功能强大，可以方便地建立出本设计球阀的三维模型。首先要构建出球阀各零部件的三维实体模型，然后按照设计要求进行各个零件的装配，最后得到球阀的实体模型，使本课题的毕业设计能够较具体直观地展示出来。
5.2.2阀体零件的实体构建
1.阀体
阀体是球阀中最为重要的零件，是装配的基本体，后面建立的各个零件实体都要装配到阀体上去。阀体的建模也是球阀中最为复杂的，特别是二维草绘截面的绘制要涉及很多的几何和位置尺寸。阀体模型的创建需要通过旋转，拉伸，打孔，倒圆角，镜像等多种工具来进行。阀体的模型建立过程如下：
①绘制出阀体的旋转草绘截面，如图4-3：
图4-3阀体的旋转草绘截面
②完成旋转命令，得到旋转实体，利用旋转、拉伸、阵列、圆角、倒角命令，完成阀体上螺栓孔、圆角、弹簧孔等特征的建立，做出阀体三维实体模型，如图
4-4：
图4-4阀体三维实体模型
2.阀盖
阀盖是一个回转体，它的建立是先激活旋转工具进入草绘平面，再按设计尺寸画出草绘截面，最后进行旋转即可得到阀盖的三维实体。阀盖的模型建立过程如下：
①制出阀盖的旋转草绘截面，如图4-5：
图4-5阀盖旋转草绘截面
②完成旋转命令，在阀盖上建立并阵列各孔，最终完成阀盖的三维实体模型，如图4-6：
图4-6阀盖的三维实体模型
3.球体
球体的模型建立过程如下：
①制出球体的旋转草绘截面，如图4-7：
图4-7球体的旋转草绘截面①完成旋转命令，如图4-8：
图4-8球体
①用拉伸减料命令，做出球体与阀杆和固定轴的连接孔，及键槽如图4-9：
图4-9球体
4.密封圈
密封圈在球阀的密封中起到了很重要的作用，也是一个旋转体，可以通过旋转工具按照其草绘截面旋转得到。模型建立过程如下：
建立出密封圈的三维实体模型，如图4-10：
图4-10密封圈的三维实体模型
美标球阀设计制造标准 内容来源自网络 美标球阀设计制造标准是API600、API602，在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。美标球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维 美标球阀设计制造标准是API 600、API 602，在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。美标球阀的工作原理是靠旋转阀恋来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。 产品型号：Q41 公称尺寸：1/2"-8" 公称压力：150Lb-600Lb 10K-40K 阀体材质：WCB、CF8、CF8M、CF3、CF3M 美标球阀产品性能规范 公称压力(PN) 1.6 2.5
4.0 6.4 壳体试验压力 2.4 3.8 6.0 9.6 密封试验(液) 1.8 2.8 4.4 7.0
密封试验(气) 0.5～0.7 适用介质 C P R 水、油品、蒸气硝酸类醋酸类 适用温度 ≤200℃ 美标球阀 主要零件材料
名称 WCB类 CF8类CF3类 CF8M类 CF3M类 阀体左体A216-WCB A315-CF8 A35-CF3 A351-CF8M A351-CF3M 球体
B2-B8 A105-1025 A182-F304L A182-F304L A132-F316 A182-F316L B8以上 A216-WCB A351-CF8M A351-CF3 A351-CF8M A351-CF3M
毕业设计开题报告 机械设计制造及自动化 承重500公斤球阀卧式焊接变位机的设计 一、前言（说明设计或论文的目的、意义，介绍有关概念） 在焊接生产中，经常会遇到焊接变位及选择合适的焊接位置的情况，针对这些实际需要，我们设计研制了焊接变位机。它可以通过工作台的回转和倾斜，使焊缝处于易焊接的位置。焊接变位机与焊接操作机配合使用，可以实现焊接的机械化，自动化，提高了焊接的效率和焊接的质量。使焊接变位机可以应用于化工，锅炉，压力容器，电机电器，铁路交通，冶金等工业部门的自动焊接系统。 在现代加工和制造过程中，焊接变位机已悄然成为的一种不可缺少的设备，其作用越来越突出。特别是近十年来，这一产品在我国工程机械行业有了很大的发展，获得了广泛地应用。各种机械产品和机械设备的结构件大多数都很复杂，尤其是各种机械的主要关键部件，其焊接质量的好坏直接影响整机性能。使用焊接变位机械可缩短焊接辅助时间，提高劳动生产率，减轻工人劳动强度，保证和改善焊接质量，并可充分发挥各种焊接方法的效能。1随着计算机技术不断向智能化发展，动控制和信息技术在制造业中的广泛应用，焊接变位机也朝着智能化、多功能化、大型化、集成化、高精度、高可靠度方向发展。 焊接变位机是改变焊件、焊机或焊工位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装置。 焊接变位机是一种通用、高效的以实现环缝焊接为主的设备装置。可配用氩弧焊机(填丝或不填丝)、熔化极气体保护焊机(C02/MAG/MIG焊机)、等离子焊机等焊机电源并可与其它机组成自动焊接系统。该产品主要由旋转机头、变位机构以及控制器组成。旋转机头转速可调，具有独立调速电路，拨码开关直接预置焊缝长度。倾斜角度可根据需要调节。焊枪可气动升降。2 对变位机的基本要求 a．保证施焊；b．提高生产率，降低成本；c．操作方便、省力、安全；d．具有良好的工艺性，便于制造、维修和保养。
课程设计 题目：球阀阀体的机械加工工艺规程及 Φ18H11孔的工艺设备 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
一、设计题目 球阀阀体零件的机械加工工艺规程及Φ18H11孔的工艺装备 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:中批或大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 四、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期
摘要 球阀阀体的机械加工及Φ18H11孔加工的工艺装备设计。并绘制球阀阀体的零件图，毛坯图，夹具装配图和夹具零件图，填写机械加工工艺过程综合卡片和工序卡片。并编写设计说明书。 球阀阀体零件的机械加工工艺规程及工艺装备事通过对球阀阀体零件工艺问题的理解分析，完成工艺规程的设计和夹具的设计。次设计为球阀阀体零件工艺规程和夹具设计提供了方法，改进了以往设计的不足，提高了劳动生产率。对于球阀阀体零件的生产具有很重要的意义。
Abstract The machine of valve body process and the Φ 18 H11 the bore process of craft material https://www.doczj.com/doc/2d16250863.html,bine draw the spare parts diagram of valve body, semi-finished product diagram, the tongs assemble diagram and tongs spare parts diagram and fill in a machine to process the comprehensive card of the craft process and work preface https://www.doczj.com/doc/2d16250863.html,bine write design manual. The machine of valve body spare parts process craft regulations and craft material matter to pass the comprehension toward the valve body spare parts craft problem analysis, completion craft regulations of design and tongs of design.The time design was regulations and tongs of the valve body spare parts craft design to provide a method, improvement former design of shortage, exaltation labor rate of production.Have very important meaning to the produce of valve body spare parts.
机械CAD/CAM课程设计说明书球阀三维数字化造型设计 姓名 班级 学号 指导教师闫航瑞 2015年月日
1、目的和意义 机械CAD/CAM(Pro/E)课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械CAD/CAM(Pro/E)课程的一个重要的实践教学环节。机械CAD/CAM(Pro/E)课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力；使学生掌握三维实体基本造型设计、三维曲面造型及装配设计，并在实物和三维数字化造型方面受到一次比较全面的训练。 2、课题分析 （一）球阀的结构及工作原理 球阀主要由阀体、球体、阀杆、阀芯、密封圈和省力机构等几部分主要零件构成。下面对上述几个重要零件的设计进行设计计算。图示球阀结构图 球阀的工作原理：以球体作为关闭件的阀门称作球阀。球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。 （二）球阀的类型 球阀的结构形式和品种规格非常之多，根据其用途和特点大致可分为以下几种：1、按球体的支撑方式分为浮动球球阀和固定球球阀两类：1）浮动球球阀其主
要特点是球体无支撑轴球体以阀门进出口两端的阀座为支撑。阀杆与球体为活动链接，因此这种球阀的球体被两阀座夹持其中而呈“浮动”状态。2）固定球球阀：其特点是球体与上下阀杆连成一体，球体可沿与阀门通道相垂直的轴线自由转动，但不能沿通道轴线移动。因而，固定球球阀的转矩小，阀座变形小，密封性能稳定，使用寿命长，适用于高压，大通径的场合。 2、按球体的安装方式可分为顶装式，底装式，侧装式及斜装式四种。 3、按球阀与管道的连接形式可分为法兰连接球阀，内螺纹和 外螺纹连接球阀和焊接连接球阀四种。其中法兰连接球阀又分为整体法兰连接球阀，螺纹法兰连接球阀，对夹式法兰连接球阀和焊接法兰连接球阀。 4、按驱动方式可分为手动，气动，液动和电动球阀。其中手动球阀又分为带与不带驱动机构两种。气动球阀又分为活塞气缸式和旋转叶片式两种。此外还有组合式球阀，如电液联动和气液联动球阀。 5、按球体结构可分为整体球球阀，半球体球阀，截球体球阀三种。其中截球体球阀又分为弓形和扇形截球体球阀。 （三）球阀的主要特点 球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点： 1．流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。 2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。 其主要缺点： 1）因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性，包括较高的膨胀系数，对冷流的敏感性和不良的热传导性，要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以，当密封材料变硬时，密封的可靠性就受到破坏。而且，聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于180℃情况下使用。超过此温度，密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下，一般只会在120℃不使用。 2）它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。（四）球阀的适用原则 1）石油、天然气的输送主管线、需要清扫管线的，又需埋设在地下的，选用全通经、全焊接结构的球阀；埋设在地上的，选择全通经焊接连接或法兰连接的球阀；支管，选用法兰连接、焊接连接，全通经或缩径的球阀。 2）成品油的输送管线和贮存设备，选用法兰连接的球阀。 3）城市煤气和天然气的管路上，选用法兰连接和内螺纹连接的浮动球阀。
Engineered Solutions for Isolation and Control Valves for Oil & Gas Industries
Severe Operating Conditions. Critical Safety Operations. Dependability in Remote Locations. All these factors are key concerns for oil & gas equipment used in upstream, midstream and downstream processes. MOGAS metal-seated isolation and rotary control valves are built for punishing conditions. We understand the crucial need for absolute shutoff and reliable pressure and flow control. Our ongoing application-specific research and development—coupled with in-the-field customer assistance, valve analysis and maintenance / repair service—provides a high level of confidence and support. Advanced production techniques and pipeline processes are creating a demand for not only a new way of operating, but new types of equipment and valves. Production and pipeline components are expected to last longer in order to maximize return on investments—and recognize the true total cost of ownership. This is where MOGAS products excel by outlasting traditional “throw-away” valves, performing reliably in extreme conditions, and being supported with field services you can count on.
河北农业大学 本科毕业设计 题目：滴灌设备与滴灌技术在节水农业中的应用 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 指导教师职称： 年月日 据2011年实习单位（）编制
目录 第一章、绪论 第二章、河北水资源及节水农业发展现状 1、河北水资源现状 2、河北节水农业发展现状及发展前景 第三章、滴灌 1、现有的滴灌技术与滴灌设备及其特点 2、滴灌在节水农业中的应用 第四章、滴灌工程实例 1、藁城地区马铃薯滴灌项目工程实例 2、藁城地区马铃薯滴灌项目工程设计 第五章、实习总结报告 第六章、毕业设计总结报告 第七章、参考文献 第八章、附录 摘要 第一章、绪论 “水，生命之源；水利，民生之本！”自古以来，水利设施的发达与否对民众以及整个社会有极大影响。现如今在水资源日益紧张的情况下唯有节流才是解决问题的最佳选择，而在其中农业节水是最重要也是最好的方法，因为农业用水占总用水量的74%，并且农业用水是所有用水中浪费最严重的，因此“解决缺水问题靠节流，节流之中农业重”，可以预见，节水效果极好的微滴灌、微喷灌必将在不久的将来大放异彩，为祖国的节水事业再添新的篇章！ 第二章、河北水资源及节水农业发展现状 1、河北水资源发展现状 河北省是我国严重缺水省份之一，全省多年平均水资源总量为203亿ｍ3，人均水资源占有量为311ｍ3，是全国平均值的1/7，不及国际上公认的人均1000m3缺水标准的1/3。近几年，由于经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，河北省用水量逐年增长，年用水量已经高达220亿m3，但可利用量仅为170亿m3，供需矛盾十分突出。 据统计分析，1986～2001年，全省用水量在200亿～230亿m3之间，不仅大大超过了多年平均可利用量170亿ｍ3，而且也超过多年平均水资源总量203亿ｍ3。由于地表水资源严重匮乏，地下水资源就成了维持河北省经济发展的主要水源,致使地下水严重超采，地下水位急剧下降，甚至引起
课程设计 题目：球阀球阀阀体零件的机械加工工艺规程及加工4-M12×1.25-8H9H螺纹孔工艺装备 班级： 姓名： 指导教师： 完成日期：
一、设计题目 球阀球阀阀体零件的机械加工工艺规程及加工4-M12×1.25-8H9H螺纹孔工艺装备。 二、原始资料 (1) 被加工零件的零件图1张 (2) 生产类型:中批或大批大量生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图1张 (2) 毛坯图1张 (3) 机械加工工艺过程综合卡片(参附表1) 1张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张 (4) 夹具装配图1张 (5) 夹具体零件图1张 (6) 课程设计说明书(5000～8000字) 1份 四、指导教师评语 成绩： 指导教师 日期
摘要 分析球阀阀体零件的零件工艺分析，确定其生产类型，然后确定毛坯的种类与制造方法，设计其机械加工工艺规程及工艺装备，并绘制出球阀阀体零件图、毛坯图、夹具装配图和夹具零件图，填写机械加工工艺过程卡片及机械加工工序卡片，编制课程设计说明书。 了解球阀阀体零件的结构以及所要加工的工序，根据其加工特点和生产类型来确定零件的定位方式，设计其夹紧装置。本设计题目是加工四个孔径相同的螺纹孔，因此应根据其加工精度与表面粗糙度选择可行的、合理的夹具。该零件的夹具设计应具有工作可靠、效率高的特点，在操作方面，操作安全、省力、夹紧迅速，并且便于制造与维修。
Abstract The analysis valve chest components components craft analysis, determined its production type, then the determination semifinished materials type and the manufacture method, design its machine-finishing technological process and the craft equipment, and draws up the valve chest detail drawing, the semifinished materials chart, the jig assembly drawing and the jig detail drawing, the filling in machine-finishing technological process card and the machine-finishing working procedure card, the establishment curriculum designs the instruction booklet. Understood the valve chest components the structure as well as must process the working procedure, according to its processing characteristic and the production type determined the components the locate mode, designs its clamp.This design topic processes four aperture same threaded holes, therefore should act according to its processing precision and the surface roughness choice feasible, the reasonable jig.This components jig design should have the work reliably, the efficiency high characteristic, in the operation aspect, the operational safety, reduces effort, the clamp is rapid, and is advantageous for the manufacture and the service.
在流体管道系统中，阀门是控制元件，其主要作用是隔离设备和管道系统、调节流量、防止回流、调节和排泄压力。 阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。由于管道系统选择最适合的阀门显得非常重要，所以，了解阀门的特性及选择阀门的步骤和依据也变得至关重要起来。 阀门的分类 一、阀门总的可分两大类：第一类自动阀门：依靠介质（液体、气体）本身的能力而自行动作的阀门。如止回阀、安全阀、调节阀、疏水阀、减压阀等。第二类驱动阀门：借助手动、电动、液动、气动来操纵动作的阀门。如闸阀，截止阀、节流阀、蝶阀、球阀、旋塞阀等。 二、按结构特征，根据关闭件相对于阀座移动的方向可分：1.截门形:关闭件沿着阀座中心移动；2.闸门形:关闭件沿着垂直阀座中心移动；3.旋塞和球形:关闭件是柱塞或球，围绕本身的中心线旋转； 4.旋启形:关闭件围绕阀座外的轴旋转； 5.碟形:关闭件的圆盘，围绕阀座内的轴旋转； 6.滑阀形:关闭件在垂直于通道的方向滑动。 三、按用途，根据阀门的不同用途可分：1.开断用：用来接通或切断管路介质，如截止阀、闸阀、球阀、蝶阀等。2.止回用：用来防止介质倒流，如止回阀。3.调节用：用来调节介质的压力和流量，如调节阀、减压阀。4.分配用：用来改变介质流向、分配介质，如
三通旋塞、分配阀、滑阀等。5.安全阀：在介质压力超过规定值时，用来排放多余的介质，保证管路系统及设备安全，如安全阀、事故阀。6.其他特殊用途：如疏水阀、放空阀、排污阀等。 四、按驱动方式，根据不同的驱动方式可分：1.手动：借助手轮、手柄、杠杆或链轮等，有人力驱动，传动较大力矩时装有蜗轮、齿轮等减速装置。2.电动：借助电机或其他电气装置来驱动。3.液动：借助（水、油）来驱动。4.气动：借助压缩空气来驱动。 五、按压力，根据阀门的公称压力可分：1.真空阀：绝对压力 <0.1Mpa 即 760mm 汞柱高的阀门，通常用 mm 汞柱或mm水柱表示压力。2.低压阀：公称压力PN≤1.6Mpa 的阀门（包括PN≤1.6MPa 的钢阀）3.中压阀：公称压力 PN2.5—6.4MPa 的阀门。4.高压阀：公称压力 PN10.0—80.0MPa 的阀门。5.超高压阀：公称压力 PN≥100.0MPa 的阀门。 六、按介质的温度分，根据阀门工作时的介质温度可分：1.普通阀门：适用于介质温度-40℃～425℃的阀门。2.高温阀门：适用于介质温度425℃～600℃的阀门。3.耐热阀门：适用于介质温度600℃以上的阀门。4.低温阀门：适用于介质温度-150℃～ -40℃的阀门。5.超低温阀门：适用于介质温度-150℃以下的阀门。 七、按公称通径分，根据阀门的公称通径可分：1.小口径阀门：公称通径 DN<40mm 的阀门。2.中口径阀门：公称通径 DN50～300mm 的阀门。3.大口径阀门：公称通径 DN350～1200mm 的阀门。4.特大口径阀门：公称通径DN≥1400mm 的阀门。
前言 近年来，高等职业教育迅速发展。为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机，数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高，质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企业的青睐。作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是检验毕业生合格与否标准。本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。设计内容包括：1摘要，2目录， 3球阀及各部件的功用与用途，4三维建模造型图5结论与张望6参考文献。
第一章绪论 1.1 课题研究的背景 1.1.1 国内外控制阀的发展现状 从19世纪控制阀应用在蒸汽机开始直到今天，控制阀已经发展成为全球年产值约为200亿美元的产业，而且随着全球性工业化的发展，保持着稳定的增长。目前，全球的控制阀市场如同大部分工业品一样被三个经济体瓜分，分别是美国为代表的北美经济体，以德国、英国、法国为代表的欧盟地区，和以日本为代表的亚太地区。 美国作为世界上的头号经济强国，美国的阀门工业从二战后初期的全球一半产值下降到现在的30%左右，仍然是全球的最大的阀门供应商。据美国阀门协会统计，美国阀门协会有超过110家企业，年产值超过40亿美元。随着美国公司国际化程度的不断加强，阀门企业开始通过收购本土以及世界其它国家的企业来扩大自己的市场份额，增强竞争力。由于企业之间的收购不断加剧，如今美国的阀门企业多数属于某个超大型跨国公司的一部分。著名的TYCO流体控制公司是年度销售额340亿美元的TYCO国际的子公司；MASONEILAN公司是DRESSER工业公司的一部分，其年销售额超过3亿美元；1984年就在中国开展业务的FISHER 控制阀由于进入中国较早，其产品已经成为中国教科书的样板，其母公司EMMERSON集团的销售额已超过140亿美元。 德国作为欧盟经济体的火车头，德国的经济在二战后得到了迅速的恢复，德国产品凭借其优良的质量迅速占领了欧洲市场，并随着中国的对外开放来到了中国。目前德国的阀门生产企业有170多家，产值超过22亿欧元，其中出口率为50%左右。德国的阀门企业一直保持着中小型私营企业的特点，目前刚刚开始类似美国的企业并购，但还没有形成类似美国的大的跨国公司。德国的控制阀企业多数属于专业性很强的公司，在某一类产品的研究、设计制造方面都有自己的独到之处。SAMSON公司作为德国控制阀行业的领军者，销售额超过4亿欧元，从1909年发明的波纹管开始，一直在控制阀领域保持技术和质量的领先。AUMA公司是世界上最大的专业生产控制阀用的电动执行器的企业之一，销售额在1.5亿欧元左右，其在电动执行机构上的技术领先使其保持着巨大的竞争优势。
固定球阀 Q347F-40 产 品 使 用 说 明
尊敬的用户： 非常感谢你选择使用本公司钢制球阀系列产品。本公司集阀门产品的设计、开发、制造、安装和销售服务于一体，对所有阀门产品的质量、售后服务有了全面保障。现对阀门产品的结构特点、工作原理、设计制造标准、技术性能参数等做出详细的说明。请你务必在安装使用本公司产品前详细阅读《使用说明书》，确保你在安装使用时更加便利。如果你在阀门使用过程中有何疑难问题，请致电本公司售后服务部。
1,用途和性能规范 1．1用途 a、本产品主要用于气体、液体介质管路上作启闭器，接通或截断介质，具有流阻 小，启闭较省力等优点。 b、适用范围：化工、石油、冶金、造纸、制药等行业。 1 1．3阀门最大工作压力额定值（压力-温度基准） 表中温度是指工作状态下管路介质的温度，表中压力是持续无冲击压力 2 采用标准 2．1设计制造按GB/T 12237的规定； 2．2检验和试验按GB/T 13927或JB/T9092的规定； 2．3法兰尺寸按JB/T79的规定； 2．4结构长度按GB/T 12221的规定； 3 结构特点和使用原理 3．1结构及主要外形尺寸参见简图 3．2本阀靠旋转手轮使阀杆转动而带动球转动来达到启闭目的。 3．3本阀门关闭时手柄按顺时针方向旋转（操作器上设有开关标记）。 3．4本阀门采用PTFE阀座，工艺简单、密封更换方便。 3．5采用A105套球对PTFE软密封，关闭力矩小，易密封。 3．6采用可换式密封结构，维修方便。 3．7球阀的阀座具有自泄压作用从而保证阀门中腔的泄压。 — 1 —
1 底盖 2 下阀杆 3阀体 4 阀座组件 5 阀盖 6球体 7 滑动轴承 8上阀杆 9 滑动轴承 10螺栓11螺母 12压套 13填料 14连接盘 15执行器 4 阀门主要零件材料 5 阀门主要连接尺寸 — ２ — 零件名称 阀体 阀盖 上阀杆下阀杆 阀座 组件 球体 滑动轴承 螺栓 螺母 平键 所用材料 A105 2Cr13 A105+ PTFE A3+ENP 304+PTFE 35 45 45 口径 L D ?1 n-d ?2 ?3 f f1 b DN150 559 350 290 12-?34 250 204 3 4.5 46
缩径球阀与全通径球阀的选型及对比 定义： ●国家标准、美国标准和欧洲标准均没有提出全通径球阀和缩径球阀问题，要求所有球 阀均要进行压力降测试，仅韩国标准中规定：阀球内径小于等于球阀端口内径85%时称为缩径球阀，球阀内径大于球阀端口内径95%时称为全通径球阀。 ●全通径为等宽流道,也就是从流进到流出的孔道大小是相同的，其尺寸不能小于标准规 定的值,大概与该规格公称通径相当,如DN50全通径球阀流道通径为50左右； ●缩径球阀流道入口宽于流道通径,流道实际通径大概比该规格小一个规格，如DN50缩 径球阀流到通径为38左右，大致与DN40的规格相当。 适用介质： ●用于输送粘性、易结渣介质管道上的球阀应使用全通径的，方便定期的刮蜡吹扫器通过。 ●用于输送气体或物理性能近似于水的介质的管道上宜使用缩径球阀，因其重量比全通径 的球阀轻30%左右，而其流通阻力只有相同口径截止阀的1/7左右。有利于减轻管道负荷，降低成本。 适用工艺： ●对于需要定期清管的管道来说，不管输送何种介质，都必须采用全通径球阀。 ●介质经过全通径球阀不会减小流量，并且流阻小是作为管道控制的理想型产品，特别是 要求严格的工况。 ●在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时，需使用全通径焊接式球阀。 ●在选择时候请注意，缩径球阀适用于一些要求不高，对流阻要求小等工况当中。 对管道流通能力的影响：
●加拿大JANA实验室的测试说明，当阀的内径大于管端内径80%以上时，对管道流体 通过能力几乎没有影响。 ●很多阀门都有缩径，一般控制在0.8以内，缩径一方面降低了阀门的流通能力，也即阀 门的Kv值，增大了阀门两端的压降，造成了能量的损失，对管路来说，没有太大影响，或许增大了对管路的冲刷。 ●按API6D标准，球阀有缩颈和全通径两种，缩颈阀门在DN300及以内缩一个规格， 250-600缩两个规格，600以上按合同协商。 优缺点比较： ●安装空间：缩径球阀体积小，因此它的安装空间的要求更小。 ●阀门两侧管段的支吊架选择及管段荷载：缩径球阀，因其重量比全通径的球阀轻30% 左右，有利于减轻管道负荷，减少运输负荷，降低成本。 ●造价：由于现在市场竞争非常激烈特别是阀门行业，价格非常敏感价格一降再降。为厂 家为了节省成本，在已有全通径球阀的基础上纷纷推出缩径球阀系列产品降低成本提高利润。缩径球阀比全通么价格低一个等级，DN500的阀门可以差到好几千元。DN1200的全通径全焊接球阀比缩径的要贵好几万元。考虑到性价比，国际上普遍默认，相邻管径采用同一球径阀体。如dn32与dn40、dn50与dn63、dn90与dn110、dn160与dn200、dn250与dn315采用同一球体。 ●由于缩径球阀的阀内径小，阀杆所受力矩小，更适宜延长阀门开关的使用寿命。尤其是 大口径阀门的低扭矩设计。 ●预先清扫杂质功能。 ●缩径不能缩很多，否则系统阻力会增大。但是如果不缩径，一来是增加采购费用，再者 一般都会降低阀门控制特性，使调节效果变差。而且调节阀总在小开度下使用，会降低
冲击式水轮机毕业设计任务书、基本资料和指示书 河海大学水电学院动力系 二○○六年三月
冲击式水轮机毕业设计 任务书 一、设计内容 根据给定的原始资料，对指定的电站、指定的原始参数进行该电站的机电初步设计，包括：电站装机机型的比较设计和参数选择，调节保证计算及调速设备选择，该电站的辅助系统设计和电气一次系统初步设计。 二、时间安排 1、电站装机机型比较设计4周 2、调节保证系统1周 3、辅助系统2周 4、专题 1.0周 5、电气部分2周 6、成果整理1周 7、评阅答辩1周 8、机动0.5周 总计12.5周 三、成果要求 1、设计说明书：说明设计思想，方案比较，参考资料及最终结果。 2、设计计算书：设计计算过程，计算公式，参数选取的依据，计算结果。 3、图纸：主机部分厂房纵剖图，配水环管装配图，水系统图，气系统图和油系统图，电气主接线图及专题部分图纸，规格为1号图，其中主机部分厂房纵剖图及配水环管图要求既要画出手工图纸又要CAD图，其他全部CAD图。 冲击式水轮机毕业设计 资本资料 一、田湾河电站 田湾河位于四川甘孜州康定县、雅安市石棉县境内，为大渡河中游的一级支流，发源于贡嘎山西侧，主源莫溪沟由北向南流，在魏石达先后有贡嘎沟和腾增沟分别自左、右岸汇入后始称田湾河。下行至界碑石进入石棉县境内并有环河自右岸汇入，经草科、田湾在两河口注入大渡河。 整个田湾河开发方案规划为干、支流“两库四级”开发。整个梯级从上至下依次由巴王海、仁宗海、金窝和大发四级水电站组成。业主提出整体开发田湾河的思想，计划在2007年内完成仁宗海、金窝、大发三个梯级水电站的建设。 仁宗海水库水电站位于康定县和石棉县交界处，工程为混合式开发。电站龙头水库坝址位于仁宗海口上游约400m处，水库正常蓄水位2930m，总库容1.09亿m3，调节库容0.91亿m3，水库具有年调节性能；引水隧洞长约7.5km；地下厂房厂址位于界碑石下游约650m，距田湾河河口约30km。仁宗海水库电站工程已于2003年开工，第一台机组计划投产日期2007
第一章绪论 1.1球阀简介 球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方国家工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。 球阀主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。 1.2球阀的工作原理 球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如V型球阀。 球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。 1.3球阀的特点 1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2．结构简单、体积小、重量轻。 3．紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中也已广泛使用。 4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。 5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。 6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。 7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中。 1.4球阀的分类 球阀分有：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。 按壳体/主体材料分类，球阀可分为： 1. 金属材料阀门：如碳钢阀门、合金钢阀门、不锈钢阀门、铸铁阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门等。 2. 金属阀体衬里阀门：如衬胶阀门、衬氟阀门、衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。 3. 非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。 国内生产球阀的厂家比较多，连接尺寸也大多不统一。主要分以下几个大类：（1）以JB／T2203－1999《球阀结构长度》为主的通用类。目前国内大多数球阀生产厂家均按本标准设计生产。如上海良众阀门有限公司、浙江罗浮锅炉附件厂、杭州阀门厂、、上海阀门厂、开封高压阀门厂、海安阀门厂等。但本标准也不尽完美，规格不全，浮动式球阀最大公称通径为DN1200，固定式球阀最大公称通径DN2000。根据厂所生产的阀门规格及掌握的资料来看，目前浮动式球阀公称通径最小为DN6，固定式球阀公称通径最小为DN50。经考证，各厂家
目录 阀体壁厚验算 (1) 密封面比压验算 (2) 阀杆总转矩及圆周力 (3) 阀杆头部强度验算 (5) 中法兰螺栓强度验算 (6) 阀体中法兰强度验算 (9) 参考资料 1、API 6D………………………………………………………………管道阀门 2、ASME B16.34…………………………………阀门—法兰、螺纹和焊端连接的阀门 3、ASME B16.5…………………………………管道法兰和法兰管件—NPS1/2~NPS24 4、机械工业出版社………………………………………《阀门设计手册》 5、机械工业出版社………………………………………《实用阀门设计手册》 6、ASME 第二卷 D篇………………………………………锅炉及压力容器规范材料规范 7、ASME VIII第一册………………………………………压力容器建造规则 8、机械工业出版社………………………………………《阀门设计入门与精通》 说明 1、以公称压力作为计算压力 2、对壳体壁厚的选取，在满足计算壁厚的前提下，按相关标准取壳体最小壁厚且圆整整 数，已具裕度 3、涉及的材料许用应力值按-29～200℃时选取 4、适用介质为水、油、气等介质 5、不考虑地震载荷、风载荷等自然因数 6、瞬间压力不得超过使用温度下允许压力的1.1倍 7、管路中应安装安全装置，以防止压力超过使用下的允许压力
简 图 零件名称 阀 座 材料牌号 PTFE 计算内容 密封面比压验算 根 据 《实用阀门设计手册》 序号 计算数据名称 符号 公 式 数 值 单位 1 密封面外径 D MW 设计给定 119 mm 2 密封面内径 D MN 设计给定 108 mm 3 密封面宽度 bm 设计给定 5.5 mm 4 计算压力 P PN 设计给定 2.0 MPa 5 密封面必须比压 q MF 查手册表3-13 4.85 MPa 6 密封面计算比压 q ()4() MW MN MW MN D D P D D +- 10.318 MPa 7 密封面许用比压 [q] 查手册表4-66（阀门设计手册Pg428） 15 MPa 结论： 〔q 〕≥q ≥q MF 合格
Made in Italy - Europe 意大利 DAFRAM 网上发布给全世界的球阀介绍样本，
tremely modern workshop and testing centre with technical and engineering offices locat-ed on site.The manufacturing process is con-tinually improved and renewed with the most advanced manufacturing technologies,such as: multi-function machining centres and in-novative testing equipment for standard pres-sure tests and for low emission helium tests.Special testing centres are used for testing of all production and specifically for valves in high pressure and big size executions. PRODUCTS AND SERVICES The range consists exclusively of TOP QUALITY BALL VALVES for high performance and critical applications in FLOATING,TRUNNION MOUNTED and special configurations,size 1/4" to 36",150lbs to 2500lbs,PN10 to PN400,FULL and REDUCED bore,in Carbon Steel,Stainless Steel,Nickel and exotic alloys,for the follow-ing services: Chemical,Petrochemical,Refining,Pharmaceutical,Food industry,Power and co-generation plants,Desalting units,Pulp and Paper industry,Ship building (Chemical,LPG,LNG - DNV ,ABS approved),ON-shore & OFF-shore OIL and GAS production,ON-shore OIL and GAS pipelines,OIL and GAS storage, Transportation and Gathering Systems,Gas re-injection plants,Gas treat-ment plants,LPG and LNG production storage and transportation.Special products covering the entire pressure range are available for use in special services,such as: q BALL VALVES with PTFE STEM PACKING for AGGRESSIVE CHEMICAL SERVICE without O-RINGS in TA-LUFT and Fire Safe BS 6755 part 2 executions q METAL SEATED ball valves for both ABRASIVE and HIGH TEMPERATURE q CRYOGENIC ball valves with special STEM EXTENSION q FULLY JACKETED ball valves with oversized flanges q TOP ENTRY ball valves q FULLY WELDED ball valves q LOW EMISSION ball valves,TA-LUFT certified and HELIUM tested both to VACUUM and to SNIFFER methods DAFRAM S.p.A. is a specialised ball valves for Chemical,Power Generation, OFF with extensive experience in the DAFRAM fire -The right high performa applic DAFRAM 生产 球阀 的范围： 1/4" - 36" .压力 ANSI 150 - 2500 # 高压 气动 切断阀 高压电动切断阀