基于SolidWorks Simulation的轨道式球阀密封比压有限元分析

《基于SolidWorks Simulation的轨道式球阀密封比压有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com第7期．J7一基于SolidWorksSimulation的轨道式球阀密封比压有限元分析刘永良，颜震，李峰，俞晓龙(北京航天长征机械设备制造有限公司，北京101111)[捐5要]基于SolidWorksSimulation：~j"限元分析软件，对轨道式球阀密封比压进行了数值求解分析，得出了密封面密封比压分布规律曲线，可以此作为阀门密封性能验算和确定阀门执行机构规格的技术依据。[关键词】有限元分析；轨道式球阀；密封比压；数值分析；应用轨道式球阀在动作中具有密封面无磨损的特

2、下降，这时导向销限制阀杆只作下降运动，阀杆点，且具有良好的密封性能，可实现硬密封零泄的下部斜面与销轴配合，产生楔紧力，带动球体漏，主要应用于要求使用寿命长且需严格密封的压紧阀座，阀门关闭。阀杆仍可继续下降，对密场合。封面继续施加强制目前，在国内煤化工项目中，液氮洗单元普密封力。遍选用轨道式球阀，每个液氮洗单元需要轨道式球阀10余台。长期以来，国内市场上基本为进口产品，价格非常昂贵，售后不及时，出现故障得不到及时维修，用户损失较大。为此，轨道式球阀的国产化受到国内用户和阀门生产厂家的极大关注。1轨道式球阀的

3、结构及工作原理气动金属硬密封轨道式球阀由阀体、阀盖、球体、阀杆、耳轴轴套、销轴、阀杆轴套、导向销钉及气动执行器等零部件组成，如图l所示。工作原理：气动执行器输出轴在气源压力作用下上下移动，当气动执行器输出轴向上移动，带动阀杆上升，此时导向销与阀杆上的螺旋槽直行程段限制阀杆只作上升运动，阀杆下部斜面与销轴配合，使球体先向左偏移角度，密封副脱离。阀杆继续上升，导向销与阀杆螺旋槽配合，卜阀体；2-阀座；3-球体；4一球体销轴：5一阀盖；使阀杆作90。转动。这时阀杆下部扁面与销轴配6一下阀杆轴套：7-上阀杆轴套；

4、8一填料；9一填料压套：10一填料压板；i卜阀杆导销；l2～阀杆；合，带动球体作90。旋转后，阀门开启。反之，13一气动执行器输出轴；14-支架；15-气动执行器当气动执行器输出轴下移，带动阀杆下降，此时图i气动金属硬密封轨道式球阀结构导向销与阀杆的螺旋槽配合，使阀杆作90。转●●●●●●●。⋯。⋯●●●●⋯●●●●⋯●●●●●●●●●⋯●●●●●●●_●⋯●●●●⋯●●●●●●●●⋯●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●-‘‘动，阀杆下部扁面与销轴配合，带动球体作90。●●●●●●。⋯●-●●●．．作

5、者简介：刘永良(1983一)。男，山东潍坊人，工程师。主要从转动后，球体密封面对正阀座密封面。阀杆继续事阀门产品研发设计工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com20．■论文广场石20油14和年化第工17设卷备．从图7(a、b、c)曲线走势可以得出结论，在任应力分布曲线，使设计人员更加直观地掌握密封一截面，密封比压基本沿纵向深入且逐渐增大，面内部受力情况，从而全面地对产品进行评估，在靠近密封面内径处达到最大。更加合理地选取或设计执行机

6、构的规格。2-3．3密封性能判断本文采用的数值分析方法，改变了传统设计从以上分析结果可知，轨道式球阀密封面密理念，尤其适用在实际受力过程无法用理论精确计算的场合。基于SolidWorksSimulation的有限元封比压在圆周方向分布不均匀，在纵向方向分布也不均匀，所以，传统的简化为受力点的工程计分析方法，可以优化工作流程，大幅度缩短产品算方法不合理也不准确，事实上，密封面任意点设计周期尤其是新产品的研发周期，降低设计成的局部密封比压数值应处于图6中两条曲线之间的本，提高机械产品的综合性能，对促进煤化工专

7、范围内。用阀门的发展有重要意义。由于模型为对称结构，0=0。与0=360。处◆参考文献数值相等，0=90。与0=270。处数值相等，因[1】叶修梓，陈超祥主编．SolidWorksSimulation基础教程【M】．此，从图6曲线可知，在0=90。和0=270。处密北京：机械工业出版社，封比压相等且为最小值。由文献[6可知，密封条【2】刘军．SolidWorksSimulation边界条件设定方法[J]．CAD／CAM与制造业信息化，2012，(3)：60．62．件为密封比压大于必须比压，因此，应该以该截

8、[3】陈永当，任慧娟，武欣竹．基于SolidWorksSimulation的有面密封比压为依据，来验算执行机构选取合理与限元分析方法[J]．CAD／CAM与制造业信息化，2011，(9)：48．否。51．[4】陈敏，汤文成，张逸芳，赵春花．阀门密封结构中超弹性3结语接触问题的有限元分析[J]．中国机械工程，2007，(8)：1773．1775．(1)利用SolidWorksSimulation软件，对轨道[5]周玮．中高压法兰