电动蝶阀D943H-16C的设计

1、浙江工贸职业技术学院毕业设计（论文） 课题名称： 电动蝶阀D943H-16C的设计专 业： 机电一体化技术班 级： 机电0703班姓 名： 林凤彬学 号： 0710404344指导教师： 姜 明教师职称： 讲 师完成时间 2010年01月16日论文题目： 电动蝶阀D943H-16C的设计 专 业： 机电一体化 学 生： 林凤彬 （签名） 指导教师： 姜明 （签名） 摘 要阀门是国民经济建设中使用极广泛的一种机械产品。随着我国改革开放、建立社会主义市场经济和开展对外贸易的需要，在石油、天然气、煤炭、冶金和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中；在石油化工、化工产品，医药和食品生产系统中；在水电、火

2、电和核电的电力生产系统中；在城建的给排水、供热和供气系统中；在冶金生产系统中；在船舶、车辆、飞机、航天以及各种运动机械的使用流体系统中；在国防生产以及新技术领域里；在农业排灌系统中都需要大量的阀门新品种。随着防腐合成橡胶和聚四氟乙烯的应用，蝶阀的性能得以提高，并满足于不同的工况条件。近十几年来，金属密封蝶阀发展迅速，随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用，使金属密封蝶阀在高温、低温、强冲蚀等工况条件下得到广泛的应用，并部分取代了截止阀、闸阀和球阀。本次毕业设计，我设计的是电动蝶阀，在设计中，考虑到了蝶阀组成和工作原理。按照蝶阀的组成，将他分成几部分来设计。设计中考

3、虑到了阀杆的设计，他的强度决定了蝶阀的使用寿命，阀体的壁厚决定了他能承受多大的压力，以便更好的将他应用了管道的安装中。电动蝶阀不同于手动蝶阀，他们的驱动装置不同，电动装置动力源广泛，操作迅捷的特点，并且容易满足各种控制要求。关键词：阀门、蝶阀、电动密封蝶阀目 录1.蝶阀概述 12.蝶阀的分类 22.1中心密封蝶阀 32.2单偏心密封蝶阀 32.3双偏心密封蝶阀 32.4 三偏心密封蝶阀 43.蝶阀的工作原理 44.阀门的形式和主要规格4 4.1阀门的型号编制45.电动蝶阀的工作原理和结构组成 55.1阀体 65.2阀盖 75.3阀板75.4阀座 6 5.5阀杆 85.6传动机构 86.蝶阀的重

4、要零件设计计算 86.1电动装置的设计86.2电动蝶阀的结构与标准116.3电动碟阀的设计116.4壁厚计算与校核126.5密封比压计算136.6阀杆强度校核 146.7填料压盖的设计设计计算166.8蝶板的设计计算 186.9蝶阀结构设计的合理性206.10驱动装置的原理 206.11 机构设计与安装21结束语 22参考文献 231.蝶阀概述蝶阀又叫翻板阀,是一种结构简单的调节阀，同时也可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀(英文：butterfly valve)是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，在管道上主要起切断和节流用。蝶阀启闭件是一个圆盘形的蝶板，在阀体

5、内绕其自身的轴线旋转，从而达到启闭或调节的目的。蝶阀全开到全关通常是小于90° ，蝶阀和蝶杆本身没有自锁能力，为了蝶板的定位，要在阀杆上加装蜗轮减速器。采用蜗轮减速器，不仅可以使蝶板具有自锁能力，使蝶板停止在任意位置上，还能改善阀门的操作性能。（1）用 途 蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省，安装尺寸小，而且驱动力矩小，操作简便、迅速，并且还同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性，在大中口径、中低压力的使用领域，蝶阀是主导的阀门形式。随着防腐合成橡胶和聚四氟乙烯的应用，蝶阀的性能得以提高，并满足于不

6、同的工况条件。近十几年来，金属密封蝶阀发展迅速，随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用，使金属密封蝶阀在高温、低温、强冲蚀等工况条件下得到广泛的应用，并部分取代了截止阀、闸阀和球阀。（2）适用场合由于蝶阀阀板的运动带有擦拭性，故大多数蝶阀可用于带悬浮固体颗粒的介质，依据密封件的强度也可用于粉状和颗粒状的介质。 蝶阀的结构长度和总体高度较小，开启和关闭速度快，在完全开启时，具有较小的流体阻力，当开启到大约15°至70°之间时，又能进行灵敏的流量控制，蝶阀的结构原理最适合于制作大口径阀门。在下列工况条件下，推荐选用蝶阀：要求节流、调节控制流量；泥浆

7、介质及含固体颗粒介质；要求阀门结构长度短的场合；要求启闭速度快的场合；压差较小的场合。 在双位调节、缩口的通道、低噪声、有气穴和气化现象，向大气少量渗漏，有磨蚀性介质时，可以选用蝶阀。在特殊工况条件下节流调节或要求密封严格，或磨损严重、低温(深冷)等工况条件下使用蝶阀时，需使用特殊设计金属密封带调节装置的三偏心或双偏心的专用蝶阀。软密封蝶阀适用于通风除尘管路的双向启闭及调节，冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。（3）结构特点蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省，安装尺寸小，开关迅速、90°往复回转，驱动力矩小等特点，用于截断、接通、调节管路中的介质，具有良好的流

8、体控制特性和关闭密封性能。蝶板的流线形设计，使流体阻力损失小，可谓是一种节能型产品。阀杆为通杆结构，经过调质处理，有良好的综合力学性能和抗腐蚀性，抗擦伤性。蝶阀启闭时阀杆只作旋转运动而不作升降运行，阀杆的填料不易破坏，密封可靠。与蝶板锥销固定，外伸端为防冲出型设计，以免在阀杆与蝶板连接处意外断裂时阀杆崩出。连接方式有法兰连接、对夹连接、对焊连接及凸耳对夹连接。（4）蝶阀的优点1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。 2、结构简单，体积小，重量轻。 3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。 4、低压下，可以实现良好的密封。 5、调节性能好。（5）蝶阀的缺点1、使用压力和工作温度范围小。

9、 2、密封性较差。 2.蝶阀的分类2.1按结构形式分类(1)中心密封蝶阀蝶阀。蝶板的回转中心位于阀体的中心线和蝶板的密封截面上的蝶阀。(2)单偏心密封蝶阀。蝶板的回转中心位于阀体的中心线上且与蝶板密封截面形成一个尺寸偏置的蝶阀。(3)双偏心密封蝶阀。蝶板的回转中心与蝶板密封截面形成一个尺寸偏置，并与阀体中心线形成另一个尺寸偏置的蝶阀。(4)三偏心密封蝶阀。蝶板的回转中心与蝶板密封截面形成一个尺寸偏置，并与阀体中心线形成另一个尺寸偏置的蝶阀；阀体密封面中心线与阀座中心线形成一个角偏置的阀门。按密封面材质分类(1)软密封蝶阀。1)密封副由非金属软质材料对非金属软质材料构成。2)密封副由金属硬质材料

10、对非金属软质材料构成。(2)金属硬密封蝶阀。密封副由金属硬质材料对金属硬质材料构成。2.2中心密封蝶阀中心密封蝶阀：中心密封蝶阀的结构特征为阀杆轴心、阀板中心、本体中心在同一位置上。结构简单、制造方便。常见的衬胶蝶阀即属于此类。缺点是由于蝶板与阀座始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、磨损快。为克服挤压、刮擦、保证密封性能，阀座基本上采用橡胶或者聚四氟乙烯等弹性材料，但也因密封材料在使用上受到温度的限制，这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高温的原因。2.3单偏心密封蝶阀单偏心密封蝶阀：单偏心蝶阀的结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心，从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤

11、压，解决了通信蝶阀与阀座的挤压问题。但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失，在应用范围上和同心蝶阀大同小异。顾采用不同。2.4双偏心密封蝶阀双偏心密封蝶阀：双偏心蝶阀主要用在公称直径大、工作压力和启闭压差较低、温度较高（200350）的炼铁高炉的预热系统和干法除尘系统，做阻燃空气切断阀、阻燃煤气切断阀、热交换系统的煤气出入口切断阀、热交换器系统的烟气出入口切断阀和干法除尘系统的煤气切断阀等。2.5三偏心密封蝶阀三偏心密封蝶阀：为偏心金属密封结构,密封形式为金属对金属密封,可调换金属密封圈对金属密封,不锈钢板与石墨复合板密封圈对金属密封.硬密封蝶阀的驱动形式除了电动之

12、外还有：手动,蜗轮杆传动,气动等。三偏心硬密封蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。 3.蝶阀的工作原理蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。蝶阀的开度与流量之间的关系，基本上呈线性比例变化。如果用于控制流量，其流量特性与配管的流阻也有密切关系，如两条管道安装阀

13、门口径、形式等全相同，而管道损失系数不同，阀门的流量差别也会很大。如果阀门处于节流幅度较大状态，阀板的背面容易发生气蚀，有损坏阀门的可能，一般均在15°外使用。蝶阀处于中开度时，阀体与蝶板前端形成的开口形状以阀轴为中心，两侧形成完成不同的状态，一侧的蝶板前端顺流水方向而动，另一侧逆流水方向而动，因此，一侧阀体与阀板形成似喷嘴形轨道球阀开口，另一侧类似节流孔形开口，喷嘴侧比节流侧流速快的多，而节流侧阀门下面会产生负压，往往会出现橡胶密封件脱落。蝶阀操作力矩，因开度及阀门启闭方向不同其值各异，卧式蝶阀，特别是大口径阀，由于水深，阀轴上、下水头差所产生的力矩也不容忽视。另外，阀门进口侧装置

14、弯头时，形成偏流，力矩会有增加。阀门处于中间开度时，由于水流动力矩起作用，操作机构需要自锁。图3-1电动蝶阀图设备润滑网19120 图31是电动蝶阀图。蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°90°之间，旋转到90°时，阀门则程全开状态。这就是蝶阀的工作原理。 4.电动蝶阀的形式和主要规格阀门的型号是用来表示阀类、驱动及连接形式、密封圈材料和公称压力等要素的。由于阀门种类繁杂，为了制造和使用方便，国家对阀门产品型号的编制方法做了统一规定。

15、阀门产品的型号是由七个单元组成，用来表明阀门类别、驱动种类、连接和结构形式、密封面或衬里材料、公称压力及阀体材料。4.1阀门的型号编制阀门型号由7个单元组成，其含义（即1单元表示类型代号；2单元表示传动方式代号；3单元表示连接形式代号；4单元表示结构形式代号；5单元表示阀座密封面或衬里材料代号；6单元表示公称压力代号；7单元表示阀体材料代号）例如电动蝶阀，它的类型代号用D表示，传动方式为电动，由法兰连接，结构形式为中线式，它的衬里材料是合金钢，阀体材料用碳钢。5.电动蝶阀的工作原理和结构组成电动蝶阀的工作原理：1、蝶阀由电动传动装置驱动转轴及蝶板旋转实现启闭和控制流量。2、由电动装置输出轴转动

16、圈数的多少来调节活塞杆的来回往复运动的快慢，使蝶板达到启闭及调节流量的目的，活塞杆往里运动，是蝶阀的关闭状态。3、传动装置箱体内设置微动开关有两种形式：a、在传动装置箱体内设有开向、关向两个微动开关，分别在阀门全开和关闭时动作，接通控制室“阀开”“阀关”指示灯源，使之准确显示阀门开关状态。b、在传动装置箱体内设关向微动开关（蝶板全关位置为0°），当蝶板由0°40°位置时微动开关支作，输出阀门关闭信号，40°90°位置时另一对常闭可输出阀门打开信号。可调整压触微动开关的凸轮，显示蝶板所处的不同位置。电动蝶阀结构组成如图5-1所示。 图5-1 电动

17、蝶阀结构图1-双头螺柱 2-螺母 3-双头螺柱 4-螺母 5-双头螺柱 6-螺母 7-支架 8-填料压盖 9-填料 10-上压盖 11-阀体 12-端盖 13-不锈钢片 14-垫片 15-螺钉 16-圆柱销 17-阀杆 18-蝶板 79-下轴套 20-挡圈 21-金属垫片 22-螺钉 23-下端盖5.1阀体阀体是阀门中的一个主要零部件；根据压力等级有不同的机械制造方法。例如：铸造、锻造等。中低压规格的阀体通常采用铸造工艺生产阀体。中高压规格的阀体采用锻造工艺生产。与阀芯以及阀座密封圈一起形成密封后能够有效承受介质压力。阀体的材质根据不同的工艺介质，选用不同的金属材料。常用材质有：铸铁、铸钢、不

18、锈钢、碳钢等。阀体种类很多，常用的有直通单座、直通双座、角形、隔膜、小流量、三通、偏心旋转、蝶形、套筒式、球形等。在具体选择时，可做如下考虑： (1)阀芯形状结构 主要根据所选择的流量特性和不平衡力等因素考虑。 (2)耐磨损性 当流体介质是含有高浓度磨损性颗粒的悬浮液时，阀的内部材料要坚硬。 (3)耐腐蚀 由于介质具有腐蚀性，尽量选择结构简单。 (4)介质的温度、压力 当介质的温度、压力高且变化大时，应选用阀芯和阀座的材料受温度、压力变化小的。 (5)防止闪蒸和空化 闪蒸和空化只产生在液体介质。在实际生产过程中，闪蒸和空化会形成振动和噪声，缩短阀门的使用寿命，因此在选择时应防止产生闪蒸和空化。

19、5.2阀盖装有阀杆密封件的阀零件，用于连接或是支撑执行机构，阀盖与阀体可以是一个整体，也可以分离。阀盖通常可以分为整体式阀盖和分离式阀盖。整体式阀盖不但作为承压壳体的一部分，还与阀杆螺母连接作为阀杆的支架，整体式阀盖通常用于中小口径的阀门。大口径阀门的阀盖通常分为两部分，与阀体连接的部分称为分离式阀盖，与阀杆螺母连接到部分称为支架。阀盖按承载部分的形状壳分为平板式、蝶形和球形三种结构。5.3阀板（蝶板）碟板使用的材料是WCB相当于35号钢，碟板的作用是起到阻挡介质或调整介质流量的一种阀内构造，也就是我们常说的阀门关闭时开启时的起阻挡作用的一部分。 蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向。在蝶阀阀体圆柱

20、形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°-90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。5.4阀座阀门内可拆卸面部件，用于支撑阀芯全关位置，并构成密封副。一般阀座直径即为阀门最大流通直径。比如说蝶阀的阀座材质非常广泛, 各类橡胶, 塑料, 金属材料均可作为阀座材质,。阀座的按结构分类，可分为整体式阀座和分离式阀座。（1）整体式阀座 阀座是在阀体上直接加工出来的。（2）分离时阀座 由于结构、尺寸、加工工艺或密封面材料的限制，不能再阀体上直接加工或堆焊出阀座时，均可采用分离式阀座，应该指出，当介质工作温度超过400时，以防热变形引起阀座的泄露；介质温度超过50

21、0，应采用堆焊的整体式阀座。5.5阀杆阀门重要部件，用于传动，上接执行机构或者手柄，下面直接带动阀芯移动或转动，以实现阀门开关或者调节作用。5.6传动机构缓冲调节阀安装在油缸端部，使活塞运动到行程终了时，起缓冲而减速制动，以消除工作机械的冲击。6.蝶阀的重要零件设计计算6.1电动装置的设计（1）动力装置型号的选择因为该电动蝶阀的阀杆直径是70mm。所以该电动蝶阀的电动装置的型号是SMC系列的电动装置及其他的技术参数输出转矩=176 （2）涡轮蜗杆基本尺寸的计算电动蝶阀的传动装置是蜗轮蜗杆传动。查表选型，取标准。差得涡轮蜗杆匹配模数m=8传动比i=5.17 中心距a=160mm蜗杆分度圆直径=8

22、0mm 蜗杆头数=6 蜗轮齿数=31蜗轮变为系数=-0.5 蜗杆直径系数q=10蜗杆分度圆柱导程角tan=0.6 =31 º蜗杆分度圆柱导程角tan=0.67 =33.8º顶隙系数C=0.2 齿顶高系数ha=1涡轮、蜗杆齿顶高 蜗轮分度圆直径=248mm涡轮、蜗杆节圆直径 涡轮、蜗杆齿根圆直径 蜗轮螺纹部分长度（3）蜗杆传动力的计算蜗杆圆周力、涡轮轴向力蜗杆轴向力、蜗轮圆周力蜗杆、蜗轮径向力（4）圆柱蜗杆传动强度计算和刚度计算接触强度校核计算：查文献得 K=1.1 =3.3 =0.36=因为查文献得 =0.8 =1故可以选用。（5）弯曲强度校核：=176 故可以选用。（6）

23、电动装置的构成框图6.2电动蝶阀结构与标准电动蝶阀的结构特点：转矩密封；弹性金属对金属密封结构；防冲出阀杆设计；双向密封功能。密封原理：当蝶板转动至关闭状态时，蝶板少量挤压阀座，使密封副两密封面间建立起初始密封比压，由于介质压力的作用，使阀座或蝶板上的弹性密封元件产生弹性变形并在密封副两密封面之间形成足够的密封比压，以保证蝶阀的密封。适用的设计标准：API609-1997 MSS-SP-68-1997 BS5155-1989 JB/T8527-1997。6.3电动碟阀的设计阀门作为管道系统中的饿重要组成部分，应保证安全可靠的执行管道系统对阀门突出的用要求。因此，阀门设计必须满足工作介质的压力、

24、温度、腐蚀、流体特性以及操作、制造、安装、维修等方面对阀门的全部要求。阀门设计必须明确给定技术数据，即“设计任务书”，再次基础上方可正确完成设计。下面数据是阀门设计所必须具备的基本数据：（1）阀门用途或种类；（2）介质的工作压力；（3）介质的工作温度；（4）公称通径；（5）结构长度；（6）与管道的连接形式；在阀门技术设计和工作图设计时应当掌握的数据和技术要求有：（1）阀门的那个能力和流体阻力系数；（2）阀门启闭速度、启闭次数；（3）驱动装置能源特性；（4）阀门工作环境及其保养条件；（5）外形尺寸的限制；6.4壁厚设计与校核阀体材料为WCB相当于35号钢，工作温度250查表3-1知许用拉应力 =

25、100Mpa。公称通径DN=600mm。公称压力PN=1.6Mpa,腐蚀的附加裕量C为3。所以计算壁厚带入数字得=7.2mm实际厚度所以,壁厚合格可以使用表3-1 锻造阀门管件用材料的许用应力 单位:Mpa 材料牌号许用应力温度 /oC20200225250275300325350375400Q235-A95908885807580757371676347.5454442.54037.5Q2751101051009590859288848075715552.55047.54542.535120120120120115110105100959010010010010096928894797560

26、60606057.55552.55047.54516Mo107107107107107107107107107107888888888888888888885355355355355355355355355355356.5密封比压计算（1）密封比压：q =其中，设计中给定的参数：密封面最大直径：=574mm密封面最小直径：=572mm公称压力：p =1.6MPa将以上数据代入可以求出密封比压：q =114.6Mpa查实用阀门设计手册可得：必须比压：=0.5Mpa 许用比压：=150Mpa 比压需要满足条件<<，通过上面的计算，符合设计要求。6.6阀杆强度校核（一）阀杆总力矩：= 1

27、、密封面摩擦系数：=（1）阀杆材料为,所以阀杆扭应力，（2）密封面半径：=0.701R 查文献可得：蝶板密封面半径:R=287.5mm 所以密封面半径：=0.701R=0.701×287.5=201.5mm查文献可得：偏心距离：h=9mm 密封材料摩擦系数：=0.3 密封面接触宽度: b=7mm=4×114.6×201.5×0.3×7×= 556.7 N·m2、轴承摩擦力矩：= （1）阀杆轴承载荷：= 其中，设计中给定的参数：蝶板直径：D=574mm 公称压力：p=1.6MPa 将以上数据代入 得：=×574

28、15;1.6=413821N查文献可得：轴承摩擦系数：=0.015 其中，设计中给定的参数：阀杆直径：=70mm=0.07m 将以上数据 得：=×413821×0.015×0.07=217N·m3、密封填料摩擦力矩：= （1）填料的密封比压：= 其中，设计中给定的参数：强度试验压力：=2.4MPa 填料宽度：=8mm 将以上数据代入 得：=6.6Mpa（2）填料对阀杆作用力：= 其中，设计中给定的参数：填料深度：=40mm 阀杆直径：=70mm 将以上数据代入 得：=70×3.14×40×6.6=58027.2N查文献可得：

29、填料或阀杆直径：=70mm=0.07m 其中，设计中给定的参数：柔性石墨摩擦系数：=0.06 将以上数据代入 得：=×58027.2×0.06×0.07=121.8N·m4、蝶板静水力矩：=查文献 可得：水重度：=10-4 其中，设计中给定的参数：密封面直径：D=575mm将以上数据代入 得：=536N·m把求出的，代入得：= =556.7+217+121.8+536=1431.5N·m5、阀杆总输出力矩：=1431.5×1.1=1574.6N·m通过以上计算可以得到阀杆总输出力矩为1574.6 N·m。

30、（二）阀杆的强度校核（1）计算轴径：= 阀杆总输出力矩：=1574.6 N·m 查文献 可得：阀杆所受的扭转剪切应力：=145MPa =68.4mm设计中给定的参数：实际轴径：前轴径d1=70mm , 后轴径d2=65mm 通过上面的计算得到=68.4mm小于实际轴径，在设计范围内，符合设计要求。6.7填料压盖的设计计算填料压盖的设计简图如图所示：填料压盖强度校核（1）断面弯曲应力：= （2）断面弯曲力矩：= （3）压紧填料总力：= （4）压紧填料必需压力：= 查文献 得：摩擦系数：=2.9 计算压力：=2.4Mpa将以上数据代入(4)可以求出：= 6.96 MPa其中，设计中给定的

31、参数：填料箱内径：= 85 mm阀杆直径：= 70 mm所以代入上式 得：=12702.87 N（5）力臂：= 其中，设计中给定的参数：螺栓孔距：=145mm 将以上数据代入上式得： =30 mm根据以上条件代入（2）式得：=190.5 N·m（6）断面系数：= 如图 根据设计给定参数：B = 90mm , h =25 mm将以上数据代入式（6）可以求出：= 9375mm将以上数据代入式（1）可以求出：= 20.3MPa查文献 可得：许用弯曲应力：= 120MPa (250C时)通过上面的计算可以得出：，故符合设计要求。6.8蝶板的设计计算蝶板设计简图如图所示：（一）蝶板强度校核：（

32、1）AA断面蝶板的弯应力：= （2）AA断面的弯矩：=其中，设计中给定的参数：蝶板直径：=574 mm 公称压力：p =1.6MPa将以上数据代入上式 可以求出：= 25215.9N·m（3）AA断面的抗弯断面系数：= （4）AA断面的惯性矩：= 其中，设计中给定的参数：蝶板厚度：b =39mm 断面的长度：=578mm 将以上数据代入式（19）可以得：=2857198.5mm再把，b 代入式（3）得：= 146523mm将以上数据代入式（1）得：= 172MPa（5）BB断面蝶板的弯应力：= （6）BB断面的弯矩：= 其中，设计中给定的参数：蝶板直径：=574mm 公称压力：p =

33、1.6MPa将以上数据代入（6）式得：= 25215.9 N·m（7）BB断面的抗弯断面系数：= （8）BB断面的惯性矩：=见图：设计中给定的参数：=23mm , =122mm , =288mm，=4mm , =120mm , =26mm，=70mm 将以上参数代入式（8）得：= = 28583735 mm所以把，b代入式（7）得： = 1465832mm将以上数据代入式（5）得：= 17.2 MPa查文献 可得：许用弯曲应力：= 120MPa (250C时)通过上面的计算可以得出： 、 所以符合设计要求。6.9蝶阀结构设计的合理性1.结构紧凑、设计合理、阀门刚性好，通道流畅，流阻系

34、数小。2.密封面采用不锈钢和硬质合金，使用寿命长。3.采用柔性石墨填料、密封可靠、操作轻便灵活。4.驱动方式手动、电动、气动、齿轮传动、结构型式：弹性楔式单闸板型式。5.广泛适用于石油化工、火力发电厂等油品、水蒸汽管路上作用接通或截断管路中介质的启闭装置。6.10驱动装置的原理蝶阀的特性如下图图中虚线部分是密封型蝶阀的特性。蝶阀的操作力矩特性曲线是中间高、两端低，造成这现象的原因是，蝶阀在中间位置时，液体受蝶板的阻碍，绕过蝶板流动，会在蝶板两端形成旋流，对蝶板形成一流水力矩，此力矩是迫使蝶板关闭的。随着蝶板的开启或关闭，液体在蝶板两策造成的旋流的影响越来越小，直至旋流消失，这时蝶板受到的阻力也

35、越来越小，因此形成中间高、两端低的特性曲线，至于阀门开启过程中的操作力矩比关闭过程中的大，其原因则是由于液体对蝶板造成的动水力矩始终是向着关阀方向的。蝶阀的阀杆只作运动，它的蝶板和阀杆本身是没有自锁能力的，为了使蝶板定位（停止在制定位置上），一种方法是在阀杆上附加一个具有自锁能力的减速器，在附加涡轮减速器之后，可以使角增加到几十圈，而操作力矩却相应降低，这样可以使蝶阀的某些操作性能与其他阀门相近，便于配合按动装置。6.11机构设计与安装（1）电动装置的输出转矩和转速输出转矩值是电动装置的重要技术参数之一，也是使用中需要选择的重要参数。如果在组配电动阀门时选用的电动装置输出转矩过大或不足都是不可

36、取的。因为一般情况下，电动装置生产厂在产品出厂时均需进行输出转矩值的测试与调整，是相对比较准确的。如果选用过大的输出转矩余量，将会使电动蝶阀具有很大的潜在危险性，一旦发生控制保护失灵情况将很容易造成阀门损坏（阀杆弯曲、阀体破裂）现象，极易造成管道系统事故。所以输出转矩余量选择过大是不可取的。如果在实际工作中打不开蝶阀也是属于选择不合理。根据JB/T8528-1997“普通型阀门电动装置设计条件”规定和经验，选择阀门电动电动装置输出转矩及其有关转巨剑的关系应按如下原则：式中阀门电动装置最大控制转矩； 阀门开、关所需最大转矩； 阀门电动装置在打输出转矩；关于对电动装置输出转速的确定，在阀门对其启闭

37、时间没有严格的要求时，应尽量选用较慢的速度：式中 S阀门启闭时间（min）； N电动装置输出轴转圈数（圈）； n电动装置输出轴转速（r/min）；因为不必要的较快速度，在相同转矩要求下将会增加电动机功率，这样不但浪费能源，提高工程造价，而且也会使电动装置体积增大造成多方面的浪费。（2）电动装置的最大推力允许值如果阀门轴向力由电动装置承担（即阀杆螺母在电动装置中），其推力值不允许超过电动装置的允许值。（3）阀杆螺母的最大转圈数在选用多回转阀门电动装置时需要说明阀门工作时阀杆螺母的最大转圈数，这样可以正确说明阀门工作时阀杆螺母的最大转圈数，这样可以正确选配电动装置中位置指示机构的有关齿轮速比，以使位置指示有足够的精度满足阀门工作过程中对阀门开、关程度的观察，否则易造成错觉，影响正常工作。式中： N阀杆螺母的最大转圈数（圈）； DN阀门实际通径（mm）； T阀杆螺纹的螺距（mm）; Z阀杆螺纹的头数。 安装使用注意事项 1、安装前应核对蝶阀规格、压力、温度、耐腐性是否满足使用要求。 应检查各零部件是