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1、阀 门 —40—2008年第4期文章编号:100225855(2008)0420040202阀门与电动装置连接用推力盘的设计施进伟(中核苏阀科技实业股份有限公司,江苏苏州215129)摘要 介绍了阀门与电动装置连接用新型推力盘的结构设计和性能特点。关键词 阀门;驱动装置;推力盘;设计中图分类号:TH134 文献标识码:ADesignofthethrusttrayusedforconnectingavalvewithanelectricactuatorSHIJin2wei(SUFATechnologyI
2、ndustryCo.,Ltd.CNNC,Suzhou215129,China)Abstract:Introducestheconfigurationdesignandperformancecharacteristicsofthenewtypeofthrusttrayusedforconnectingavalvewithanelectricactuator.Keywords:valve;electricactuator;thrusttray;design1 概述阀门电动装置与阀杆螺母的连接形式可分为推力型和扭矩型。推力型电动装置需要承受阀杆
3、轴向推力,而扭矩型电动装置向阀杆传递转矩。安装推力型电动装置的阀门不能直接换装扭矩型电动装置。因为,带推力型电动装置的阀门与带扭矩型电动装置的阀门其支架结构不同。当带推力型电动装置的阀门要安装扭矩型电动装置的时候,应在阀门原有的支架上加推力盘后再连接扭矩型电动装置,以此来解决推力型电动装置与扭矩型电动装置的连接转换问题。2 结构安装推力型电动装置的阀门www.bzfxw.com(图1)转换成安装扭矩型电动装置的阀门(图2)时,常用的推力图1 安装推力型电动装置的阀门盘如图3所示。推力盘的作用是承接电动装置转矩,靠阀杆螺母的梯形螺纹传递阀门
4、启闭的轴向利。另一方面,压盖螺母要承受阀门关闭的轴向力,因此在计算承受阀门启闭轴向力的零件强度力,所以法兰箱与压盖螺母要用螺纹连接,并保证时,设计轴向力的承接方式成为新型推力盘结构设足够的强度。为保证压盖螺母的固定位置,还要加计的关键。装防松螺钉。这样的推力盘结构较复杂,零件多, 普通型推力盘由法兰箱、压盖螺母、防松螺钉加工量大,装配质量要求严格,调试时间长,成本和油杯等组成。轴承和阀杆螺母装入法兰箱后,再高。普通的推力盘是封闭结构,承受双向轴向力,旋入压盖螺母。为保证轴承转动间隙,压盖螺母的因此法兰箱与压盖螺母要用螺纹连接,并保证足够
5、旋入深度要特别控制,间隙过大过小都对传动不的强度。新型(图4)推力盘是单向开口设计,通作者简介:施进伟(1961-),男,苏州人,高级工程师,主持阀门新品开发工作。2008年第4期 阀 门 —41—过轴承仅承受向上的轴向力,向下的轴向力直接作阀杆螺母(图5)a-a截面应力为用于支架上,因此结构简单。新型推力盘便于同电Fτa=≤019×[σ]动装置和支架的连接,同时尽可能降低其高度,减Sa式中 τa———a-a截面的剪切应力,MPa轻重量。如,推力盘与支架的连接改用在
6、推力盘法2兰上钻螺孔,用螺栓连接。Sa———a-a截面积,m[σ]———阀杆螺母材料的许用应力,MPa图5 阀杆螺母 一般来说,阀杆螺母b-b截面的内径和外径应该与电动装置配合端相应的尺寸一致,但有时候从经济性考虑,也为了兼顾到推力轴承的尺寸系列,b-b截面的内径或外径可以与电动装置配合端尺寸不同,但截面积应该相近或相同。法兰箱(图6)a′-a′截面应力为图2 安装扭矩型电动装置的阀门图6 法兰箱Fτa′=≤019×[σ]Sa′11螺柱 21螺母 31油杯 41压盖螺母 51防松螺钉式中 τa′———法兰箱a′-a′截面的剪切应力,MP
7、a61电装 71阀杆螺母 81法兰箱 91轴承 101支架2图3 普通推力盘Sa′———法兰箱a′-a′截面面积,m[σ′]———法兰箱材料的许用应力,MPawww.bzfxw.com法兰箱b′-b′截面应力为Fσb′=≤[σ′]Sb′式中 σb′———法兰箱b′-b′截面的拉应力,MPa2Sb′———法兰箱b′-b′截面积,m4 对比分析11螺栓 21油杯 31电装 41阀杆螺母(1)降低成本。降低了法兰箱和阀杆螺母的高51法兰箱 61轴承 71支架图4 新型推力盘度,减轻了质量,取消了压盖螺母和防松螺钉,节3 强度计算省了材料。推力轴
8、承根据启闭阀门轴向力选取。(2)简化结构。便于加工,由原来在法兰箱上Co≥F加工大螺纹孔,加工复杂,成本高;现改为光孔,式中 Co———推力轴承的额定静载荷,N加工简单,成本低,取消了防松螺钉
