一种低压开启单向阀的设计_张耀新

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1、液压气动与密封/2014年第04期doi:10.3969/j.issn.1008-0813.2014.04.024一种低压开启单向阀的设计张耀新，胡兆华，刘强（河南航天液压气动技术有限公司，河南郑州451191）摘要：介绍了单向阀的结构特点。详细论述了低压开启单向阀的阀体、活门的结构设计，及关键件弹簧的设计计算等。通过试验验证说明设计产品满足要求。关键词：低压开启；单向阀；设计中图分类号：TH138.5文献标识码：A文章编号：1008-0813（2014）04-0078-03TheDesignofaLowPressureOpeni

2、ngCheckValveZHANGYao-xin,HUZhao-hua,LIUQiang（HenanAerospaceHydraulic&PneumaticTechnologyCo.,Ltd.,Zhengzhou451191，China）Abstract:Thisarticleintroducesstructuralfeatureswhichelaborateonstructuraldesignofbodyandsealingassemblyoflowpressureopeningcheckvalve.Productsconfor

3、mingtorequirementsarevalidatedbyexperimentsandtests.Keywords:lowpressureopening；checkvalve；design0引言2结构设计单向阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，2.1阀体设计只允许流体沿着一个方向流动的阀门，即用来防止介阀体密封面采用平面型的刃带，单边刃带宽b=质倒流的阀门。本课题介绍的单向阀是一款新型低压0.1～0.5mm，具体宽度根据反向密封压力大小而定；刃开启单向阀：开启压力≤0.01MPa；泄漏量为零；安装位带两侧或外侧设计为30

4、°斜面，可以辅助密封；环形刃置不受限制，它可装在水平、垂直或倾斜的管线上；工带直径在不影响流量或流阻、产品重量、外形的情况下作介质温度范围在-40℃～+180℃之间。另外，该单向阀尽量设计为最大值，这样可以加大反向压力作用在密体积小，重量轻，是单向阀发展方向之一。封面上的力，提高密封性。在不影响产品重量的情况下，带有密封面的阀体的材料首选不锈钢等不需要表1结构特点面处理的材质，具体牌号的选用要考虑耐工作介质。低压开启单向阀主要由阀体、弹簧、活门等零部件阀体壁厚按第四强度理论计算：组成。阀体密封面设计成平面型的刃带如图1所示，与pD

5、NSB=+c活门导向孔一次装卡加工完成，这样密封比压小，易于2.3[σL]-p密封。在满足强度、刚度要求的同时，尽可能地减小各个式中DN——阀体腔中最大内径，mm；零件的重量，满足产品体积小，重量轻的特点。同时，考p——设计压力，取公称压力，MPa；虑公司现有加工设备及原材料，需优化结构设计，提高SB——考虑腐蚀余量后阀体的壁厚，mm；加工工艺性能，以降低生产成本提高经济效益。[σL]——材料的许用拉应力，MPa；c——考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加的裕量，mm。2.2活门设计活门本体材料为聚四氟氯乙稀，在聚四氟氯乙稀

6、上粘橡胶，而橡胶的具体牌号的选用要考虑工作介质图1低压开启单向阀密封结构图与橡胶的相溶性、腐蚀性，以及橡胶的高低温性能。由收稿日期：2013-08-19于橡胶的材料非常柔软，在低压阀中最适合使用。使用作者简介：张耀新（1979-），女，河南郑州人，工程师，硕士，从事液压气动元件及系统集成方面的学习研究。聚四氟氯乙稀做活门本体，有以下几个优点：78HydraulicsPneumatics&Seals/No.04.201433（1）减轻了活门重量，钢的密度约为8.9×10kg/m，（1）密封面上的总作用力（N）：聚四氟氯乙稀的密度约为

7、2.3×103kg/m3，这样在同等的π2FMZ=FMJ=（DMN+bM）p体积下，聚四氟氯乙稀活门的重量是钢活门重量的1/44，这样就减少了安装方向对单向阀的影响。式中DMN——密封面内径，mm；p——设计压力，取公称压力，MPa；（2）由于阀体是金属材料，如果活门也是金属材料，这样由于金属对金属的硬度差比较小，因此摩擦力bM——阀座密封面宽度，mm；会比较大。而选用聚四氟氯乙稀材料做活门时，由于聚FMJ——密封面上介质静压力，N。四氟氯乙稀本身表面就很光滑，同时这种材料与金属（2）密封面上的比压（MPa）：材料的硬度差比较大，

8、因此运动摩擦力会比较小，活门q=FMZπ（DMN+bM）bM活动会更自如。另外非金属还具有清除导向面上污染应保证：qMF＜q＜[q]物的自洁功能。式中qMF——密封面必需比压，MPa；（3）由于聚四氟氯乙稀的硬度低，则机械加工比金[q]——密封面许