基于COSMOSWORKS的固定球阀密封比压的分析研究

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1、机械设计与制造第8期108MachineryDesign&Manufacture2010年8月文章编号：1001—3997(2010)08—0108—02基于COSMOSWORKS的固定球阀密封比压的分析研究郝刘峰彭奠秦立林(四川理工学院机械工程学院，自贡643000)(大唐集团四川分公司，成都610031)Sealingpressureanalysisoffixedball——valvebasedoncosmosworksHAOLiu-fengl,PENGYan，QINLi-lin(School

2、ofMechanicalEngineering，SichuanUniversityofscience&Engineering，Zigong643000，China)(SichuanBranchCompanyofChinaDatangCorporation，Chengdu610031，China)；【摘要】通过有限元计算分析软件COSMOSWORKS，结合三维实体建模软件SOLIDWORKS，分析；÷了固定球阀密封面上密封比压的分布规律，并且比较了理论值与有限元计算值之间的异同。÷；关键词：有限元分

3、析；Cosmosworks；Solidworks；密封比压；固定球阀；【Abstract】／tthroughfiniteelementanalysissoftwareofcosmosworksandwiththethree—dimensionalisolidmodelingsoftwareofsolidworks，analyzingsealcompletelytofaceupsealcompletelythermiopress÷ofdistributetheregulationandcompare

4、the(frentandsimilarbetweenthetheoriesvalueandananalyt一；：●icalvalue．i●；：÷Keywords：Finiteelementanalysis；Cosmosworks；Solidworks；Sealscompletelytheratioto÷press；Fixedball—valve●⋯·●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯·●⋯·●-⋯●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●-⋯●⋯·

5、●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯-●⋯-●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●⋯·●中图分类号：TH16文献标识码：A1概述零部件进行组装，生成装配图，如图1所示。其中截面剖视图，如图2所示。对装配体进行干涉检查，得到装配体各零件之间没有c0sM0sW0RKS是完全整合在SOL1DWORKS中的设计分干涉，如图3所示。析系统，它提供压力、频率、约束、热量，和优化分析。为设计工程师在SOLIDWORKS的环境下，提供比较完整的分析手段。凭借先进的快速有限元技术(FFE)，工程师能非常迅速地实现对大规模复

6、杂设计的分析和验证，并且获得修正和优化设计所需的必要信息。分析的模型和结果与SOLIDWORKS共享一个数据库，从而有效避免了设计分析数据的双向转换操作。在几何模型上，可以直接定义载荷和边界条件，设计数据库也会相应的自动更新，计图1生成装配图图2截面剖视图算结果会直观地显示在SOLIDWORKS的设计模型上。从而可以大大提高设计的效率。本文正是基于C0sM0Sw0RKs的上述优点，首先在SOLIDWORKS中对固定球阀进行实体建模，初步排除设计过程中简单尺寸干涉问题。以固定球阀的阀座为重点研究对象

7、，因为阀座保证阀门的密封性，如果阀座出现问题，整个阀门就无法正常工作，所以，阀座的设计在整个阀门的设计中占有举足轻重的阁3装配体零件作用。然而在阀座的工程设计过程中，阀坐密封面作用力及3有限元分析密封比压的计算在实际设计中使用的是经验或修正公式，利用现3．1固定球阀的密封机理有手段，这两种参数不易准确测出。本文应用COSMOSWORKS本例中的同定球阀采用的阀前密封，球阀密封原理图，如图有限元分析软件计算了模拟工况下定球阀的密封比压，并与理4所示。P、PI为阀前和中腔的流体压力。当阀门采用前密封时

8、压论的计算公式进行了对比，从而为阀门的设计提供了相对准确的差(P-P)>O。当压差大到一定程度，即在密封副表面造成一定的参考。压紧比压时，此比压将引起阀座弹塑性交形，填塞密封面上的微2固定球阀的实体建模观不平度以阻止流体从密封副间通过。当压差较小或阀座采用金本文以DN239、PN25的固定球阀设计为例，在SOLID—属材料制作时，依靠压差不能达到完全密封，此时必须另加一个WORKS中首先对固定球阀的各个零部件进行实体建模，并对各密封外力，以加大压紧比压。压紧比压所引起的密封副变形．