DN全焊接球阀的设计与制造

DNDN全焊接球阀的设计与制造目录摘要引言选题背景及意义1全焊接球阀技术特点1.1整体结构1.2球体与支撑形式1.3阀座密封结构形式1.3.1阀座密封结构形式1.3.2金属对非金属密封阀座1.3.3金属对金属密封阀座1.4阀杆的密封与结构1.5阀体材料2机加工零件2.1下底盖2.2下阀盖套2.3下阀杆2.4阀体2.4.1阀体结构形式、连接形式、结构长度的2.4.2阀体壁厚的确定2.4.3阀体法兰设计2.4.4阀体法兰校核2.5上阀杆2.6上阀杆套2.7法兰2.8隔环定位圈2.9隔环压垫2.10压环2.11钢阀座2.12填料牙套3装配4阀门试验4.1强度试验(水压）4.2密封试验（气压）5附录6小结7致谢8参考文献摘要阀门是流体输送系统中的控制部件。主要的功能为截断、调节、防止逆流、安全、分流等。阀门的种类有很多，且有多种分类方法，其中球阀是由旋塞阀演变而来。它具有相同的旋转90度的动作，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很流道。球阀最适宜直接做开闭使用，但也能作节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷、乙烯、树脂等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。关键词：阀门球阀控制部件截断流体全焊接引言30多年里，球阀已发展成为一种主要的阀类，它在航空航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等许多方面都得到了广泛的应用。早在19世纪80年代美国就开始设计球阀，但是当时缺乏适当的密封材料，限制了求法的发展，使它未能成为一球阀是上世纪50年代问世的一种新型阀门。在短短的种正式工业产品。直到上世纪50年代，聚四氟乙烯等弹性密封材料的出现才使球阀的产生和发展出现了转机；同时由于机床工业的发展，使球体加工技术提高，能够实现球体所要求的尺寸精度与表面粗糙度。球阀作为新型的阀门品种之一，关于球阀的设计方案十分稀少，本文的主要研究内容包括对球阀结构设计。球阀的设计要求保证合适的强度与刚度，从而保证球阀的寿命和稳定性。本课题主要以DN为mm的球阀，进行结构设计，强度校核，以及关键零部件的分析。课题背景及意义1全焊接球阀技术特点全焊接阀体设计成整体状结构，采用锻压工艺技术，将阀体锻压成整体形状，整体状结构主体采用精密焊接设备焊接，上下阀杆支撑结构与主体焊接链接，阀体重量轻，起吊方便，成本低，市场竞争有明显优势。1.1整体结构球体的加工采用高精度镜面磨削专用加工，保证球体的圆度、同轴度、同心度的设计要求，控制圆度小于0.02mm，粗糙度Ra0.2~0.10um。检测采用设备自带雷尼绍电子探头（测量精度为0.001mm）对球体一次性检查完毕，有效保证了检测数据与三维坐标仪测量结果的一致性。1.2阀座密封结构形式阀座与阀体采用O型圈密封，因为碟簧压缩后回弹小，可能有压缩后弹力失效，而达不到密封，所以采用高强度17-4不锈钢圆柱压缩弹簧，压缩圆柱弹簧推动阀座，使阀座与球体密封，并能及时补偿球体与阀座之间的磨损，使球体与阀座密封性能达到最优，充分达到零泄漏的效果。1.2.1金属对非金属密封阀座阀座与球体采用组合密封结构，即金属球体对PTFE、PPL、PEEK等非金属的主密封，阀座由PTFE、PPL、PEEK等密封环及弹簧组成对压力和温度的变化适应能力强，以保证密封“零”级泄漏。阀座与阀体密封用的O型橡胶圈有圆形，三角形或其他特殊形状，PTFE、PEEK的密封圈，采用筒状镶嵌式结构，做成倒钩状组合式结构，保证密封圈不被吹出而导致密封失效。1.2.2金属对金属密封阀座对于软密封不适合的恶劣应用工况，可以提供金属对金属的密封设计。此设计在球体和阀座表面均采用喷涂碳化物等涂层，因此具备防腐性能和耐磨性能，适合高磨损颗粒工况环境。1.4阀杆的密封与结构为了使阀杆有更好的密封性能，阀杆密封采用O型圈和压紧石墨填料组成阀杆部区域密封。阀杆的防渗漏结构，上阀杆底部有1个PTFE自封密封垫，上面有2个O型圈、两个PTFE的密封垫组成，确保无泄漏。上下阀杆固定球结构保证较低的操作扭矩，阀杆由外包PTFE的不锈钢滑动轴承支撑做平滑精确的转动。滑动轴承的阀杆可以吸