大通径自动快速关闭阀的设计分析

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1、-------独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密

2、□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日-----------华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1本课题研究的背景及意义舱室进水损管措施体系包括管路破损的探测、系统阀门关闭、破损堵漏以及舱室排水等一系列综合处理措施[1][2]。大通径管路自动快速关闭技术是属于系统阀门关闭的措施之一。管路自动快速关闭技术是损害自动探测控制系统以外，尤其是在一些非自动化的通海系统中进行损管的有力措施。大通径管路自动快速关闭技术研究，针对未来潜艇的大潜深，设计出大通径管路自动快速关闭阀，作

3、为一种新型的阀门结构，由于其自身的结构特点，在系统管路发生破损，管路流量急增时，该阀门能够自动减小开度直至关闭，因此，作为管路系统的安全装置，对快速自闭流量控制阀门的研究和设计具有重要的实际意义。1.2国内外研究现状阀是石油、化工、造船、核工业、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可或缺的流体控制设备。这些工业的发展和需要，推动了阀门工业的发展。阀作为系统中的控制元件，可以用来控制系统中压力的高低、流量的大小以及液体流动的方向，从而达到控制整个系统目的，这对系统工作的稳定性和可靠性起着重要的作用。无论是一个简单的或非常复杂的液压系统都少不了阀，阀的性能是否可

4、靠，关系到整个系统是否能正常的工作以及系统运行的可靠性与安全性等一系列的问题[3]。阀的发展与工业生产过程的发展密切相关[4]，远古时期，人们为了调节河流或小溪的水流量，采用大石块或树干来阻止水的流动或改变水的流动方向。埃及和希腊文明发明了几种原始的阀门类型，用于农作物灌溉等。但是，普遍公认是古罗马人为了农作物灌溉而开发了相当复杂的水系统，采用旋塞阀和柱塞阀，并使用止逆阀防止水的逆流。文艺复兴时期，在艺术家和发明家达芬奇(LeonardodaVinci)设计的1-----------华中科技大学硕士学位论文沟渠、灌溉项目和其它大型水力系统项目中使用了阀门，

5、他的许多技术方案现在仍实际存在。阀门工业的现代历史与工业革命并行，随着工业革命的深入，1705年，紐康曼(ThomasNewcomen)发明第一台工业蒸汽发动机，对蒸汽发动机的运行提出了控制要求，瓦特(JamesWatt)发明了第一台调节转速的控制器，其后，对流体流量的控制越来越被人们重视。最早的控制阀是1880年由费希尔(WilliamFisher)制造的泵调节器，这是一种带重锤的自力式控制阀，当阀后压力增大时，在重锤作用下，使控制阀开度减小，从而达到稳定压力的控制效果。在20世纪20—30年代，阀以阀体形状为球形的球形阀(ballvalve)为主，其后

6、以V形缺口(V-notch)的单座和双座控制阀问世。40年代相继出现适用于高压介质的角形控制阀、用于腐蚀性介质的隔膜控制阀和用于大流量应用的蝶阀等，并研制了阀门定位器等产品。1949年在德国Leverkusen成立了化学和石化工业的第一个专业协会——测量与控制标准协会NAMUR(NormenArbeitsgemeinschaftMeb-UndRegeltechnik)，并开展标准的定制工作。50-60年代出现了适用于大压差和降低噪声的套筒控制阀(cagevalve)。70年代套筒控制阀被广泛应用于工业生产过程的控制，研制的偏心旋转阀成为角行程控制阀的佼佼者

7、。偏心旋转阀具有良好的密封性、大的流通能力，可应用于较大压差场合。80年代开始，各种精小型控制阀诞生，它对控制阀执行机构进行的改革使控制阀的重量和高度下降，流通能力提高。90年代开始，随着计算机控制装置的广泛应用，对智能控制阀的要求也越来越强烈，相继诞生各种智能电气阀门定位器和带智能阀门定位器的现场总线控制阀。21世纪初，现场总线控制阀得到应用[5]，随着控制功能的下移，对控制阀的要求也越来越高。我国控制阀工业生产的起步较晚[6]。在20世纪60年代开始研制单座阀、双座阀等产品，主要是仿制前苏联的产品。由于机械工业落后，机械加工精度低，因此，产品泄露量较大

8、，但尚能满足当时工业生产过程的一般控制要求。70年代开始，随着工业