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                上海踏雪有愧沪工阀门厂(集团)有限公司

                English
                沪工阀门

                上海沪工阀门厂(集团)有限公司

                摘要:本文介绍了闸阀阀座受外压作用的概念,并使用应力分析设计方法对闸阀阀座进行了应力强度曲平一声大吼校核。

                关键词闸阀阀座外压应力分析

                1 引言

                闸阀是一种常◥用的截断阀,用来接通或截断管路≡中的介质,但不适于调节介质的流量。它的启闭件(阀瓣)在垂直于阀内通道中心线的平面作升降运动,像闸门一样截←断介质,故称作闸阀。闸阀按其阀瓣结构形式可以分为楔式弹性闸板、楔式刚性单闸板、楔式刚性双】闸板、平行刚性单闸板、平行双闸板等。

                下面以楔也是一个有坚持式刚性双闸板为例,具体的介绍一下闸阀↓阀座受力情况。

                2 闸阀阀座受足足退了有二十多米力分析

                双侧密封式闸阀是通过增强阀瓣卐对阀座的推力而实现的,接触压力应大于进口流体的压力。这种闸阀的缺点是,如果在冷态下闭合,后来⌒ 进入热态,阀瓣就会出说现膨胀,于是形成闭合卐位置卡紧,当再次开■启阀门时就会遇到困难,这种Ψ 情况就是俗称的“下炕”。良好状态的闸阀都是实现单侧密zh791028封。平行式闸阀也只能与出口位置的阀座实现单≡侧密封。标准的⊙楔式阀瓣闸阀情况也一样,压力使进口侧阀瓣变形,流体流过进口侧阀瓣直至阀腔达到压力平衡。由此引出出口处阀座受介质外压作用而→产生的强度问题。

                实现单侧密ζ 封的阐阀图(图 1)
                图 1 实现单侧密封的阐阀

                如图 1 所示,介质进入阀体中腔后,作@用于出口侧(左侧)的阀瓣,在左侧阀座与阀瓣密封面处形成一个密封○比压,阻止介质的□ 流通。同时介质作用于阀体与左侧阀座之间的间隙,使左侧阀座外侧受到介质压力的作用。在对左侧阀座进行强度计算时,就是应〖对阀座受外压的状态进行分析,而使用规则设计♀的设计方法已经不能¤解决如此复杂的问题。在本文中采□用分析设计的设计方法进行楔式双闸板阀座的强骑士也觉得手腕一麻度校核。

                通过对阀座︼的受力分析可知,阀座与阀体焊接处为固定约束,阀座外腔受到介质压力☆的作用,阀∮座密封面处受到阀瓣的密封比压的作用,详细的受力情况如图 2 所示。

                闸阀阀座受力①分析图(图 2)
                图 2 阀座受力分析

                把实体模型转入 ANSYS 中进行分析,选择砖型♂六面体单元 Solid45,输入材料的弹性模量和柏松比(如《表 1》所示),采用自由网格划分模型,默认求解器求解,得出阀座的』应力云图和应变云图。

                《表 1》 材料为 12Cr1MoV
                弹性模量(MPa) 2.140e+006
                柏松比 0.286
                质量密度(Kg/mm2 7.86e-012
                屈服拉伸强度↑(MPa) 255
                极限拉伸强度(MPa) 470

                由应力分析云图可知,阀座的最大应力出现在阀座内腔与阀座和阀体焊接」连接处,阀座形状在该位置变化较为剧烈〓且存在尖角,应属于峰值应力,在该处选取应◤力评定线,按 JB4732-95 的应力分类原则(如《表 2》所示)对应力评定100线上的应力进行分类,得出评定线上的薄膜应力和弯曲应力,分别与□限定值进行比较,即可得出阀座的设计是否合理无论落在任何人手中。

                《表 2》 各类应力强度的限制
                类别 符号 计算值 限制值
                一次薄膜应力 MEMBRANE Pm Sm
                一次薄膜+弯曲应力 MEM+BEND Pm+Pb 1.5Sm

                3 结论

                通过应力分析设计方法可以对闸阀阀座进行应力强度校核,同时可以得出阀座设计是否合理。


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