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1、年第期弓形蝶板的蝶阀福建莆田发电设备研究所岳兆智,、摘要由于采用了新的结构设计观点使弓形碟阀的水力性能机械性能及工艺性能子方面均,,。有较大提高重量减轻费用降低叙词蛛阀蛛板电站用阀、,。一蝶板水面积及水阻力系数均很小水力性能更好、蝶板是蝶阀的主要部件,在全关时起阻断二弓形蝶板性能分析流体作用,因而要承受被阻断流体的全部压力,由于蝶板结构中静态稳定性是次要的间。,,因必须有足够的机械性能在全开时蝶板又处于题此只讨论在蝶阀的工况条件下弓形蝶板流场之中,因而要求有尽可能低的水力损失系数和尽可能大的过流面积。目前
2、小型蝶阀中用得较多的有单平板蝶板和球冠形蝶板图,这两种蝶板结构比较简单轻便,但单平板蝶板机械性能较差,球冠形蝶板阻水面积较大,因此在应用中受到一定的限制。在大中型蝶阀中最常用的是一系列的双平板蝶板图。蝶板下部大平板呈圆盘形,在阀门全关时位于阀轴的下游侧,通常与阀体的法兰内侧组成有效的全圆周密封,可实现无泄漏。蝶板上部小平板形状不同,通过,两轴头及若干斜筋板与大平板组成受力体承受蝶板关闭时的水压。双平板蝶板由于两平板距离可以较大限度地拉开,两平板间可以过流,,,因而机械性能及水力性能均优于上述各种形状尸一蝶
3、板。从外观看,双平板蝶板呈梯形。福建省水东电站万水轮发电机组配套的中蝶阀采用了新式的弓形蝶板图。根据不同的使用要求及工艺要求,弓形蝶板入的弧板可由同一类型和几何参数的曲面组成,也可由不同类型不同几何参数的曲面组成,还可由平面与曲面组成,但弧板不管由何种形式组成,其内外弧面均平行于平板。因为弓形蝶阀,、图小型蝶阀常用的蝶板结构全开时其蝶板的弧板筋板和平板的两个主表单平板蝶板球冠形媒板面均顺着水流的流线,因而弓形蝶阀的蝶板阻一年第期一’。,‘尸,等长据图可知平板变形弹力对终点的‘‘。。,,弯矩小于对终点的弯矩
4、同,。‘‘。,。,理单位力弯矩也小于因而在七’,相应的积分路线及丽内都有积分因子,‘。‘,。,,,刹,在积分区间内两被积函数均为单调连续函数,故有。,·。、一‘,‘‘“。““,“丁丁丈,,一,对。,对于丽有对期对于月,‘,,材。,有材期故有。,一“,“,·‘,。“二“,“根据莫尔定理图双平板形蝶板。,。,。,一〔、,。,,,,、‘建,〕大平板小平板斜筋阀杆兴仁乙九小。,,·,。,。口,一一兴毛。,二,己,乙,打,‘‘叫个,。,,,甘〕’。、,介,,一可知也就是说在同等的力学条件、、,,刀下弓形结构的变形比
5、梯形结构的小队即在蝶板底部平面受水压作用的工况条件下,弓形结构蝶板比梯形结构蝶板的动态稳定性好。三、弓形蝶板的变形互补性在蝶板设计中,如何使阀杆在工作中始终图弓形蝶板保持一定的同轴度是很重要的,弓形蝶板的结平板弧板筋板阀杆构特点为实现这一目标提供了有利的条件。图与双平板蝶板的动态稳定性。图为省去腹内为腹内加筋板的双平板蝶板与弓形蝶板的受筋板的双平板蝶板与等强度等跨度、等高及等截面弓形蝶板在蝶阀全关时的受力简,。图图为图吸所示各构件的内外力系简图取梯形结构和弓形结构的右半侧为研究对象,作成计算简图,用以比较
6、在底部平板变形弹力,召。的作用下折线端点的位移与弓弧产户、尸门、尸、端的位移九’的大小。先在召上取厂与,。召,万丽等长由于长小于折线从因而召长小图蝶阀全关时蝶板的受力简图于丽。以为端点,在‘上取,‘,在丽上取,与梯形蝶板弓形蝶板一年第期。少丁砚万了厂一尸·一任理理吩巴聚鹭’图蝶板各构件的内外力系简图梯形蝶板弓形媒板图蝶板受力简图门双平板螺板弓形裸板图研究对象力简图。图为双平板蝶板大小平板的力系及变形简图。从图中可以看到,在外力及两支座反力的作用下,大平板发生向下的弯曲变形。同时,蝶板内部发生反抗变形作用,
7、主要,而中洲一’“一’是小平板通过两端轴头及腹内筋板对大平板作用以内力、,、⋯⋯,一,、尸,等。内力的作用总是力图削弱外力作用的变形效应,但不能完全。,。图双平板的力系及变形简图克服变形因此大平板最终是下凸弯曲变形大平板小平板再看图小平板的受力情况,小平板的力系是内部构件轴头及筋板等作用的纯内力系。在大平板受水压而下凸弯曲变形时,中间部分筋板将发生拉伸变形,受拉力作用。两端轴头有部分边侧筋板将发生压缩变形,受压力作用。在,这样的内力系作用下,小平板也必然发生下凸图阀杆变形。弯曲变形图为弓形蝶板平板的受力及
8、变形简图。,在大小平板的夹持下蝶板两端的阀杆必,外力有水压及两支座反力内力有弧板两,。然向上翘起轴线也发生下凸弯曲变形图,、。端的反力及筋板的反力⋯⋯与双平,为使蝶板两端阀杆保持一定的同轴度只能设,板蝶板的大平板一样弓形蝶板平板的变形也。法提高蝶板整体刚度是下凸弯曲变形。弧板的变形则比较复杂,基本、一年第期一一。,,变形有两种图同小平板一样弧板的力从强度方面考虑确定弧板和平板的结构再从,,,。系为纯内力系除轴头作用的反力尸及尸
