蝶阀设计原则.doc

蝶阀图纸编号规定（试 行）为规范蝶阀的设计行为，使产品及其零部件向系列化、标准化、通用化的目标靠拢，以提高产品质量，降低生产成本，制定本设计准则。、零件图号规定蝶阀衍生品种多，图号变化大，根据阀门手册关于阀门型号编制规定和本公司实际情况，对蝶阀零件图号做如下规定：1.1 图号组成：图号由12个单元组成，各部分代号的含义见表1。表11单元2单元3单元4单元5单元6单元7单元8单元9单元10单元11单元12单元通径数字类型代号传动方式连接方式偏心型式密封型式分隔符公称压力温度零件材料分隔符顺序号D-短结构蝶阀DL-长结构蝶阀SD-伸缩式蝶阀HD-蓄能罐液控KD-重锤式液控3-蜗轮蜗杆6-气动7-液控9-电动无-手柄4-双法兰6-焊接式7-对夹式1-普通型3-三偏心X-软密封H-硬密封J-衬胶F-衬氟-6-0.6MPa10-1MPa16-1.6MPa20-30035-350下标形式Z-灰铁Q-球铁C-铸钢Ch-焊接P-不锈钢-1-阀体2-蝶板.1.2 表1说明：1.2.1 第2单元：阀体结构长度般按短系列，代号为D；当阀体结构长度为长系列时，代号为DL。蓄能罐式和重锤罐式液控蝶阀代号分别为HD和KD，当阀体为长系列结构时，图号相应改为HDL和KDL。1.2.2 第5单元：普通型表示双偏心蝶阀，对中线蝶阀此代号仍为1。1.2.3 第9单元：对使用温度在150及以上的，在此单元用下标标注温度的1/10。1.2.4 第10单元：零件材料仅对阀体、蝶板、支架等有多种可选材质的适用。如蝶板压圈般都选用Q235A，则不标注材料，此项省略。对同套图存在多张阀体图或多张蝶板图的，以本单元的代号相区别。1.2.5 第12单元：规定蝶阀各零件的顺序号和名称如表2. 表2顺序号零件名称顺序号零件名称顺序号零件名称顺序号零件名称顺序号零件名称1阀体4X密封圈7蝶板销10止推垫圈13传动支架2蝶板5长轴8衬套11端盖143蝶板压圈6短轴9止推块12填料压盖15 若某零件是从另零件上衍生出来的，如组焊阀体的组焊块，其编号在母体零件的编号后，再加顺序号。如阀体为800D343H-10C-1，阀体组焊件编号为800D343H-10C-1-1，800D343H-10C-1-2.。若该组焊接再衍生自己下级组焊块的，其下级组焊块的图号在母体组焊件的基础上再增加级顺序号。 若阀体为铸件，采用镶嵌式阀体密封座+阀座压圈的型式，阀体密封座和阀座压圈的编号同。 若某零件材料没有更换，设计形式有两种或多种，在顺序号上加A、B、C以示版本区别。对衬套的材料更换，如采用全铜衬套的，在第10单元加T表示全铜衬套，其他形式不加代号区别。 为使硬密封和软密封有区别，对于顺序号4的密封圈，命名按蝶板橡胶密封圈和蝶板多层次密封圈相区别。 在编号过程中，若某零件不需要存在，则其代号应空下来，不允许其后的零件替补。若需要增加零件，其顺序编号从14开始。旦固定某名称的零件占用某顺序号，其他零件不得再占用。二、图纸设计规定2.1 般应以手动软密封为基本型，基本型的应设计所有零件图并编制完整的明细表。完整的明细表应包括：总装明细表，从总装明细表中摘录并编制标准件明细表、外购件明细表、机加工件明细表。2.2 手动硬密封蝶阀原则上除阀体、蝶板、压圈、密封圈与软密封可以不同外，其余零部件般应借用手动软密封的对应零件。对于有使用温度要求的硬密封蝶阀（如工作温度高于150），应在明细表中将衬套防尘圈、端盖密封圈、轴封填料、蝶板上形密封圈（若有）等不耐高温的橡胶件更换为可耐高温的柔性石墨件或其他可适用材料。若硬密封与软密封差异较大，允许不借用软密封，其零件全部重新设计，单独编制手动硬密封完整的明细表。2.3 液控蝶阀允许单独编制完整的明细表。2.4 发生借用情形的，在总装明细表中，属于借用的零件不再写明，仅需写出不借用的部分。但其标准件摘录表、外购件摘录表、机加工件摘录表应完整，机加工件中，属于借用的机加工零件应在备注栏中标明“借用件”字样。2.5 原则上每个机加工件应标明其理论重量，在总装明细表后的空白栏中，标明该阀门总装后的理论总重量（电装或蜗轮箱的重量可概略估计）。株洲南方阀门股份有限公司蝶阀车间二九年二月五日11蝶 阀 设 计 基 本 原 则、蝶阀设计首先以手动蜗轮传动为基本型，其次以软密封为基本型。基本型应完整出图和编制完整无漏项的明细表。阀体和蝶板的材质以球墨铸铁为基本型，铸钢、钢板组焊型式为扩展型，按蝶阀图号编制规则编号。套图中允许出现不同材质的几个阀体/蝶板同时并存，但硬密封和软密封不能放在同套图中。1.1 铁制阀门（灰铁和球铁）的法兰尺寸应符合GB/T 17241.6-1998整体铸铁管法兰国家标准。1.2 钢制阀门(包括铸钢和组焊)的法兰尺寸应符合GB/T9115.1-2000 平面、凸面对焊钢制管法兰国家标准。1.3 阀座最小通径符合表1表1 铸造蝶阀阀座最小通径公称通径最小通径公称通径最小通径公称通径最小通径公称通径最小通径403415014445042510009705044200190500475120011606559250230600575140013608074300280700670160015601009435032580077018001760125119400375900870200019601.4 阀门所配安装反法兰的内径根据GB/T9112-2000 钢制管法兰 类型与参数规定，般按欧洲系列选用(即国内常用系列),见表2（用户有要求除外）表2 钢管外径欧洲系列公称通径钢管外径系列钢管外径系列公称通径钢管外径系列钢管外径系列公称通径钢管外径系列/4048.345350355.6377140014205060.357400406.4426160016206576.176450457480180018208088.98950050853020002020100114.310860061063022002220125139.713370071172024002420150168.315980081382026002620200219.121990091492028002820250273.027310001016102030003020300323.9325120012201.5 结构长度采用GB/T122212005金属阀门 结构长度中“蝶阀和蝶式止回阀结构长度”,般采用短系列（用户指明长系列的除外），见表3。 表3 蝶阀和蝶式止回阀结构长度 单位为毫米公称通径DN双法兰连接结构长度对夹式连接结构长度公 称 压 力 PN/MPa2.02.52.54.0短长短中长40106140333350108150434365112170464680114180496449100127190525656125140200566470641501402107076702001522306071897125016525068761147630017827078838335019029092127127400216310102102140140450222330114114152160500229350127127170550154600267390154178200650165700292430229750190800318470241900330510203200100041055021630012004706302542763601400530710279390160060079031844018006708703564902000760950406540220080010005902400850110065026009001200700280095013007603000100014008103200110087034001200360012003800120040001300基本系列1314J1J2J3J2/J4注：表中的黑体字表示的尺寸为优先选用。1.6 阀体的最小壁厚应按公式进行计算或参考表格选取。根据阀门设计手册和国家标准，有两种计算方法。1.6.1按阀门设计手册： 对于铸铁等脆性材料制造的薄壁阀体，其最小壁厚按第强度理论计算：t = +C 对于钢制阀体等塑性材料制造的阀体，其最小壁厚按第四强度理论计算：附加裕量 C 值 （mm）t-CCt-CC 55213026104 30111203-t = +C式中：t 阀体最小壁厚（mm）P 设计压力，取公称压力（MPa）D 阀体内腔最大内径，可取公称通径（mm）L 材料许用拉应力（MPa）C 考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量（mm）1.6.2按GB/T122238-1989通用阀门 法兰和对夹连接蝶阀： 表4 脆性材料阀体的最小壁厚公式材料公称压力，MPa公称通径，mm计 算 式灰铸铁11 1001 200球墨铸铁0.252.52001 500式中：t阀体最小壁厚，mm； P最高使用压力，MPa； P水锤压力，P=0.55MPa； W材料的许用拉应力，灰铸铁材料的许用拉应力为40MPa，球墨铸铁的许用拉应力为90MPa； D蝶阀通径，mm； 式中常数1.1附加裕度。 塑性材料阀体的最小壁厚公式与阀门手册的规定相同。表5 常用阀体材料许用拉应力 MPa材质牌号 L W材质牌号 L WHT2003050QT450-175580HT2503555QT500-56580HT3004060WCB83Q235A8016Mn(Q345)110(表5数据摘自阀门手册)1.6.3 阀体材料为HT200时，阀体最小壁厚按表6规定。表6灰铸铁HT200阀体最小壁厚，单位mm公称通径DN公称压力PN，MPa公称通径DN公称压力PN，MPa0.250.61.00.250.61.0最小壁厚t最小壁厚t4077.58450121516505001316176588.596001417188070015181910080016192012599.5109001820221501 0002021232001011121 200 2123262501 400222530300111214 1 60024283435013151 80026313840012142 000283442公称压力PN1.6MPa，公称通径DN1000mm的蝶阀受压件，不应选用灰铸铁。1.7 阀体两端法兰螺栓孔do的轴线相对于法兰的孔轴线的位置度公差按表1的规定。表7 法兰螺栓孔位置度 单位mm 法兰螺栓孔直径d0位置度公差t11.017.51.022.030.01.533.048.02.656.062.03.01.8 双法兰和对夹连接法兰的两端密封面应相互平行，其平行度按表8规定。表8 阀体法兰两端面平行度 单位mm结构长度平行度结构长度平行度结构长度平行度100.1240630.32504000.810160.15631000.44006301.016250.21001600.563010001.225400.251602500.6100016001.51.9 铸造阀座密封面采用镶嵌形式，般采用阀座压圈固定，对DN800以上可采用销钉固定阀座密封圈再点焊。镶嵌密封圈内嵌形密封圈，直径3.5或5.7。2.0 阀体轴承座长度：应考虑到PN10和PN16共模的问题，要求对PN16的法兰外径的加工不能受大小头法兰的影响。阀轴插入阀体轴承座的长度般不应小于阀轴直径的1.5倍，大小头轴承座孔深度般应设计成相等。2.1 对压力大于1.6MPa或口径大于DN800的二偏心蝶阀，需在阀体内腔上设置1到2个蝶板全关位置限位块。2.2 轴封应设计为不拆卸蜗轮箱即能在线紧固或更换的试样，即使用带窗口的传动支架。2.3 阀体二偏心无特殊要求般取为5mm，对液控蝶阀可取大些。2.4 阀体小头法兰外径应尽可能小，大头法兰外径应考虑与蜗轮箱的接盘系列匹配。2.5 阀体上应设置吊孔，吊孔可设置在阀体筋板上，也可以单独做出吊耳。吊耳设置在阀体的边，吊耳可以用来分辨阀体的二偏心在哪边。2.6 阀体轴封填料涵根据阀轴直径大小选用合适的V形组合密封圈后，根据组合环圈和套组合环安装的高度确定。V形组合密封圈根据化工标准HG4-336-77进行选用。2.7 填料压盖与阀体的连接采用等长双头螺柱。螺孔分布位置和传动接座的开口应方便在线压紧填料压盖。2.8 铸造蝶板应在轴承座处铸出销孔凸台方便钻销。蝶板轴承座深度般不小于阀轴直径的1.5倍。2.9 蝶板与压圈内孔配合的台阶面对同口径应保持致，此台阶面可能用来作为蝶板单独镗孔的定位面。3.0 蝶板轴承座之间的距离应适当缩进，在轴承座外圈留出5-10mm空间，方便在此处作为工装定位。3.1 阀轴的直径应经过力矩计算确定，般不取个位为5直径。阀轴材质无要求时均采用2Cr13不锈钢，热处理调质，硬度HB180-220。3.2 蝶板销表面应油淬，采用直销应钻盲孔并采取防松措施，采用锥销设计为通孔方式，锥销应为螺尾锥销，并要有密封结构。3.3 压圈般取材质为Q235A,应钻有至少两个螺纹通孔用来方便装配。软密封压圈应在沉孔之间均布1/4到1/2沉孔数量的螺纹孔，用于安装紧定螺钉防止密封圈被过度紧固。螺纹孔的直径与沉孔所使用的螺钉直径相同。3.4软密封：若无特殊要求，般为耐油丁腈橡胶或三元乙丙橡胶。硬密封：般采用1Cr18Ni9Ti+高温纸板，或304+高温纸板，总层数按偶数层或奇数层设计。3.5 衬套：衬套按两种形式设计：全铜衬套和复合式衬套。复合式衬套采用铸铁HT200或钢件作为外衬套，符合材料自润滑轴承（FZ-1或FZ-2）为内衬套。内衬套单边厚度为2.5mm。全铜衬套材质般为锰黄铜ZCuZn38Mn2Pb2（常温）或锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5（高温）。阀门公称通径大于DN400时，采用止推块+止推垫圈，止推块材质为Q235A，止推垫圈材质为铜合金。采用外衬套时，设计为钢衬套+钢背轴套组成的复合衬套，轴套为钢基+改性聚甲醛或改性聚四氟乙烯（自润滑轴套）。3.6 各部位标准件原则上应选用系列的标准件。3.7 蜗轮箱箱体应为球墨铸铁或铸钢，不采用灰铸铁箱体。必须有阀门全开/全关位置蜗轮限位装置并可调节。3.8 扳手操作的蝶阀全开时扳手应与管路轴线平行，并在扳手或标牌上标示“开”、“关”的字样。3.9 操作手轮的轮缘上要有明显的指示蝶板关闭方向的箭头和“关”字，且“关”字应放在箭头的前端，也可标上开、关两向的箭头和“开”、“关”字样。4.0 对用手轮(包括驱动装置的手轮)或扳手操作的蝶阀，除订货合同另有规定外，当面向手轮或扳手时，顺时针方向转动手轮或扳手阀门应为关。4.1 金属密封蝶阀，在试验后蝶板应打开45，以保证密封面在贮存和运输中不受损坏。4.2 关于螺栓螺母连接件的性能等级选用GB/T5780,5781-2000(全螺纹)六角头螺栓（粗制）,性能等级为按4.6级或4.8级。 选用GB/T 5782，5783-2000（全螺纹）六角头螺栓,性能等级为8.8级或9.8级,不锈钢螺栓材料及等级按A250或A270。选用GB899-88(1.5d),900-88（2d）双头螺柱，性能等级按4.8级或8.8级。螺栓、螺柱材料为碳钢。选用GB/T6170，6171-2000（细牙螺母）六角螺母，性能等级按8级或10级，不锈钢螺母材料及等级按A2-50或A2-70。选用GB93-87弹簧垫圈,材质按65Mn，表面氧化5.关于反装阀门,为了跟正装共用个蜗轮箱,需要将二偏心反过来,轴孔中线朝下。另外，蜗轮箱指示牌和箱盖的铸字要符合阀门启闭的实际情况。6.检查大法兰孔在轴头和站脚位置是否有螺母位置,是否需要钻螺纹孔.7.对于DN800或PN2.5MPa的应设置蝶板全关限位块.8.液控蝶阀和电动蝶阀应有注意事项标牌,在说明书中应体现.液控蝶阀注意事项是有关于液压油的牌号,首次使用应清洗油箱,液压油要定期更换等.电动蝶阀注意事项是关于电动前应将阀门先打开30再电动.重锤液控蝶阀应有安全警示牌.9.采用三偏心设计的阀门,必须对阀体密封面、蝶板、压圈、多层次密封圈进行三维的干涉检查。（未完待续.）规 格材 质规 格材 质规 格材 质dDB宽高dDBdDB10205耐油橡胶55659010耐油橡胶16019016/15耐油橡胶12225耐油橡胶55709510耐油橡胶16020010耐油橡胶16308耐油橡胶78729210耐油橡胶17020016/12耐油橡胶18338耐油橡胶7.587510012耐油橡胶18021016耐油橡胶20358耐油橡胶7.58759510耐油橡胶19022016耐油橡胶22388耐油橡胶888010010耐油橡胶20023016/15耐油橡胶25408耐油橡胶7.588010512耐油橡胶21024016耐油橡胶25428耐油橡胶8.5108510212耐油橡胶22025016耐油橡胶30458耐油橡胶7.5108511012耐油橡胶23026016耐油橡胶30508耐油橡胶10109011512耐油橡胶709010现成的夹布32478耐油橡胶7.5109012012耐油橡胶25028016耐油橡胶355510/8耐油橡胶101010012512/10耐油橡胶26029018/12耐油橡胶406010耐油橡胶101010513012耐油橡胶27030018/12耐油橡胶456510耐油橡胶101011014016耐油橡胶28031018耐油橡胶507010耐油橡胶1012015016耐油橡胶29032018耐油橡胶507510耐油橡胶12.512515016耐油橡胶32036018耐油橡胶557510耐油橡胶1012515516耐油橡胶36040020耐油橡胶608010耐油橡胶1013016016/12耐油橡胶41045020耐油橡胶608510耐油橡胶12.514017016耐油橡胶46050020耐油橡胶658510耐油橡胶1015018016/12耐油橡胶52056020耐油橡胶注：表中蓝色字体的表示湖南武圣宫和上海海斐均有的规格，红色字体表示武圣宫有的而上海海斐没有的规格。V形夹织物橡胶密封圈(大尺寸:直径1米-3米) 天津永荧蜗轮箱重量：常州兰陵电装重量蜗轮箱型号重 量 （Kg）蜗轮箱型号重 量 （Kg）兰陵电装型号重量（Kg）3DA-30/250753D-2500188Z30583DA-30/400853D-4000410Z451103DA-60/800903D-6300500Z601123DA-60/1500140Z901403DA-120/2500210Z350330Z1201403DA-200/4000423Z500350Z1802503DA-200/6300530Z2056Z250255蝶阀设计步骤:1. 计算阀门启闭最大扭矩,确定阀轴直径的大小。2. 根据阀轴直径和扭矩，选用蜗轮箱。在选用蜗轮箱时，应综合考虑阀轴是否需要修正，蜗轮箱接盘大小是否与阀体大头法兰接盘匹配。般来说，阀体大头法兰不宜过大免致突出结构长度太多。若权衡不过来，考虑要求蜗轮箱厂家更改蜗轮箱接盘。管道内流速常用值(m/s)流体种类应用场合管道种类平均流速备注水般给水主压力管道2-3低压管道0.5-1泵进口0.5-2.0泵出口1.0-3.0工业用水离心泵压力管3-4离心泵吸水管