强制密封球阀阀杆导向结构的优化设计

《强制密封球阀阀杆导向结构的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第5期阀门—1—文章编号:1002-5855(2012)05-0001-03强制密封球阀阀杆导向结构的优化设计梁连金，何伟华(上海开维喜阀门集团，上海201416)摘要介绍了强制密封球阀的性能和使用工况，分析了2种强制密封球阀阀杆导向结构存在的缺陷，提出了阀杆导向结构优化设计及采用黄铜套减磨降低开关力矩的方法，解决了阀杆易产生应力集中、易磨损、易断裂和难加工等问题。关键词强制密封;球阀;阀杆;导向结构;优化;设计中图分类号:TH134文献标识码:AForcedsealballvalvestem-guidedstructureoptimizationdesignLIANGLian-j

2、in，HEWei-hua(SHKValveGroupCo．，Ltd，Shanghai，201416，China)Abstract:Thisthesisintroducestheperformanceoftheforcedsealballanditsservicecondition，analy-zesthedeficienciesthatexistsinthetwoguidedstructuresoftheforcedsealballvalvestem，andputforwardstheoptimizeddesignofthestemguidedstructureandthemethodtol

3、owerthetorquewithre-ducingwearbybrassbush，andsolvestheproblemslikeeasytostressconcentration，easytowearandbreakanddifficulttomachine．Keywords:forcedseal;ballvalve;stem;guidestructures;optimization;design1概述关动作。阀门在微开启和即将关闭时，流体是沿密封面在360°范围内立即流动的，流体开始流动时可强制密封球阀广泛应用于天然气和城市燃气的以把阀座上存在的杂质冲洗干净。避免了普通球阀计量装置、泵

4、或压缩机入口和出口及旁通、分子筛干在微开启和即将关闭的瞬间产生的高速流体对阀座燥器系统、低温甲醇洗装置－80～280℃交变温度频局部冲刷，即使是高压差的苛刻工况，仍能确保长期繁切断、乙二醇脱水装置切断和煤化工装置液固两相流介质切断等。的零泄漏和紧密密封，提高了强制密封球阀的使用寿命。2结构特性(4)无卡塞单阀座设计避免了阀门内腔压力强制密封球阀综合了球阀、闸阀和旋塞阀的优升高和容易卡塞的问题。点，具有密封性好，开关无磨损，耐冲蚀，可在线维护(5)密封性能好球体和阀座密封面经特殊硬的特性。化处理，能够在不损坏密封完整性的情况下满足非(1)强制密封提升式阀杆下端的斜面提供了常苛刻工况的密封要求。

5、一个机械的楔紧力，以保证持续的紧密密封。(6)易维护阀门采用上装式结构，在系统泄(2)开关无磨损阀门开关过程中，球体偏离压后，可在线检查和维修，使维护简单化。阀座后再转动，消除了阀座的摩擦，解决了普通球3阀杆导向结构阀、闸阀和旋塞阀的阀座磨损问题。(3)抗冲刷提升式阀杆实现了球体脱离阀座强制密封球阀阀杆导向结构主要有导向槽式和后再转动，球体和阀座在没有接触的情况下完成开螺旋杆式2种。作者简介:梁连金(1982－)，男，工程师，从事阀门的设计和研究工作。—2—阀门2012年第5期(1)导向槽式导向槽式阀杆导向结构存在3个缺陷。①阀杆导向槽式阀杆导向结构主要通过阀杆上部的导上部加工两条对称的螺旋

6、槽，削弱了阀杆的强度和向槽与安装在支架上的导向销控制。开启阀门时，产生应力集中，容易造成阀杆弯曲。②导向销与阀阀杆首先提升使球体与阀座脱离接触，阀杆继续上杆上部的螺旋槽直接配合，无减磨措施，容易磨损，升，并与阀杆导向槽内导向销相互作用，驱动球体无摩擦力大，严重时无法开关强制密封球阀。③分体摩擦转动至开启位置。关闭阀门时，阀杆带动球体式阀杆的连接销钉，如设计或材料选择不当，容易造在不接触阀座的情况下转动，然后阀杆继续下降，阀成销钉断裂。杆下端的平行楔形面与滚柱配合，产生楔紧力，带动(2)螺旋杆式球体压紧阀座，实现阀门密封。导向槽式阀杆导向螺旋杆式阀杆导向结构底部为螺旋型，阀杆上结构的阀杆有整体

7、式(图1)和分体式(图2)2种。端的轨道槽为直线型(图3)。螺旋杆式阀杆导向结分体式阀杆采用销钉连接。构存在2个缺陷。①阀杆底部螺旋面与球体为不连续的线接触，驱动强度较低，且球体的导向销容易磨损。②阀杆底部螺旋面加工困难，普通数控机床难以保证，需手工打磨修整。图1整体阀杆图3螺旋槽式阀杆导向结构4优化设计经过分析强制密封球阀阀杆导向结构存在的缺陷，对其结构进行了优化设计(图4)。改进后，阀杆导向销穿过阀杆后两