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文章编号:100225855(2007)0420011203作者简介:杨建宁(1981-),男,浙江省宁波市人,助理工程师,从事阀门设计工作。
三偏心蝶阀蝶板锥形密封面几何参数的计算杨建宁(宁波埃美柯铜阀门有限公司,浙江宁波315020) 摘要 论述了三偏心蝶阀蝶板锥形密封面的几何参数关系,介绍了应用Excel 提供的公式和函数功能对其中的数据进行各种分析处理的方法。
关键词 金属硬密封蝶阀;三偏心蝶阀;Excel ;蝶板 中图分类号:TH 134 文献标识码:AG eometrical parameter relationship of trim ofthree 2eccentricity butterfly valveYAN G Jian 2ning(Ningbo AMICO Copper Valves MF G INC ,Ningbo 315020,China )Abstract :This essay is to introduce geometrical parameter relationship of seal pair of three 2eccentricity Butterfly valve and to free people from computing by excel.K ey w ords :Metal hard Seated Butterfly Valve ;Three 2eccentricity Butterfly Valve ;Excel ;disc 1 概述三偏心蝶阀的密封副为锥形面。
其蝶板锥顶角2θ、密封圈椭圆长轴和短轴及整个密封圈的大端椭圆、中性面椭圆和小端椭圆之间的几何数学关系式可利用Excel 的公式和函数功能进行计算,既能节省手工计算的时间,又能减少误差。
图1 蝶板2 结构参数选择211 蝶板结构 沿蝶板(图1)厚度的平行截面建立方程。
以顶角为2θ的圆锥顶点O 为原点,圆锥轴线为Z 轴建立三维坐标系。
编号：201505设计计算书名称：气动调节软密封蝶阀型号：D643F公称通径：150mm公称压力：1.6Mpa编制：张平审核：张晓军批准：张国立上海广莱宝阀门有限公司2015年5月22日I目录T (1)计算内容壁厚1M (2)计算内容密封面上计算比压8计算内容阀杆力矩 (3)计算内容阀杆强度验算 (5)计算内容蝶板厚度计算 (7)计算内容蝶板强度验算 (8)计算内容流量系数的计算 (10)附录 (11)I1零件名称 阀体 材料牌号 WCB 计算内容 壁厚 1T序 号 计算数据名称 符号 式中符号公式 单位 计算数据 1 计算壁厚 SB ’ []2.3L PN DNC Pσ+-mm 4.3 2 计算压力 PN 设计给定 Mpa 1.6 3 计算内径 DN设计给定mm 150 4许用拉应力[]L σ查《实用阀门设计手册》表3-3Mpa 82 5 腐蚀余量 C 设计给定 mm 3 6 实际壁厚 SB设计给定mm12结论：1.SB ≥SB ’，故合格。
2．管路附件温度压力级是根据材料相应温度下的许用应力制定的，故不进行高温核算。
零件名称阀座材料牌号304M计算内容密封面上计算比压82q< q<[]q故合格。
结论MF型号150D643F-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆力矩34型号150D643F-16C零件名称阀杆材料牌号2Cr13计算内容阀杆强度验算5σ<[]LσNτ<[]Nτ故合格。
结论L6零件名称蝶板材料牌号304计算内容蝶板厚度计算0.257零件名称蝶板材料牌号304计算内容蝶板强度验算89型号150D643F-16C计算内容流量系数的计算10附录1.设计计算引用资料：《实用阀门设计手册》机械工业出版社——2007.9《阀门设计手册》杨源泉——19922.管线中应安装安全阀等安全泄压设备以确保使用压力不超过使用温度下的最大允许工作压力的1.1倍。
11。
编号：设计计算书名称：三偏心硬密封蝶阀型号：D343H公称通径：150mm公称压力：1.6Mpa编制：________________审核：________________批准：________________XXXX阀门有限公司二OO九年十二月I目录T (1)计算内容壁厚1M (2)计算内容密封面上计算比压8计算内容阀杆力矩 (4)计算内容阀杆强度验算 (6)计算内容蝶板厚度计算 (8)计算内容蝶板强度验算 (9)计算内容流量系数的计算 (11)附录 (12)I1零件名称 阀体 材料牌号 WCB 计算内容 壁厚 1T序 号 计算数据名称 符号 式中符号公式 单位 计算数据1 计算壁厚 SB ’ []2.3L PN DNC Pσ+-mm 4.3 2 计算压力 PN 设计给定 Mpa 1.6 3 计算内径 DN设计给定mm 150 4许用拉应力[]L σ查《实用阀门设计手册》表3-3Mpa 82 5 腐蚀余量 C 设计给定 mm 3 6 实际壁厚 SB设计给定mm12结论：1.SB ≥SB ’，故合格。
2．管路附件温度压力级是根据材料相应温度下的许用应力制定的，故不进行高温核算。
2零件名称 阀座 材料牌号 WCB计算内容 密封面上计算比压8M序 号 计算数据名称 符号 式中 符号公式 单位 计算数据 1 密封面上总作用力 MZ Q MZ MF Q +QN37799 2 密封面上介质作用力MJ Q ()2MN M πD +b P 4N 26179 3 密封面内径 MN D 图示，设计给定 mm 142 4 密封面外径 MW D图示，设计给定 mm 146.67 5 密封面与球面接触半角 α图示，设计给定 72 6 阀座密封面宽度 M b 设计给定 mm 2.335 7 设计压力 P设计给定Mpa 1.6 8 密封面上密封力 MF Q ()22M MW MN MF πf D -D 1+q tan α4⎛⎫ ⎪⎝⎭N 11620 9密封面磨擦因数M f查《实用阀门设计手册》表3-260.3310 密封面必须比压 MF q查《实用阀门设计手册》表3-13 Mpa10 11 密封面计算比压 q()MZMW MN M Q D +D πb sin αMpa 18.77 12密封面许用比压[]q查《实用阀门设计手册》表3-14Mpa150结论 MF q < q<[]q 故合格。
计算内容：阀杆强度计算产品 型号D343H-16C简图：公称通径DN700 公称压力 PN16零件 图号700D343H-16C-02名称 阀杆 材料20Cr13序 号 项目 符号式中 符号公式或索引 数据单位 1蝶阀阀杆总力矩DMdj T c M M M M M M ++++6993809.863N.mm2 密封面间摩擦力矩M M224Rh f Rb q M M M +3367709.863 N.mm3 密封面必须比压 Mq见表3-13 5 Mpa 4 蝶板密封半径 R 设计给定335 mm 5 密封面的接触宽度 M b 设计给定10 mm6 密封面间的摩擦因数Mf金属0.15，橡胶0.30.15 7 阀杆与蝶板中心的偏心距h设计给定8mm 8 阀杆轴承的摩擦力矩CM2/F C C d f F3461850N.mm 9 作用在阀杆轴承上的载荷CFN 10 当蝶板处于密封状态时4/2p D π615440 N 11 蝶板直径D设计给定670 mm 12轴承摩擦系数fc0.1525 密封填料的摩擦力矩TM2F Td F164250 N.mm26 阀杆与填料的摩擦力F Tpb d T F ψ4380 N 27 系数 ψ查表3-15（按h T /b T ）3.6528 阀杆直径 d F 设计选定 75 mm 29 填料宽度 b T 设计选定 10 mm 30 填料深度 h T设计选定7 mm 26 静水力矩J M 当阀杆垂直安装时为00 N.mm 27 动水力矩（最大值通常在α=60°~80°范围内） dM/20/1022214V gH HD g +-⨯-ξξαλα0 N.mm 29 阀杆计算的扭应力 Nτ M/（0.2d 3）82.89Mpa30阀杆材料扭转剪切应力[]N τ查表3-7145 Mpa结论：Nτ＜[]N τ，合格。
