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)04-0078-03TheDesignofa

2、LowPressureOpeningCheckValveZHANGYao-xin,HUZhao-hua,LIUQiang(HenanAerospaceHydraulic&PneumaticTechnologyCo.,Ltd.,Zhengzhou451191,China)Abstract:Thisarticleintroducesstructuralfeatureswhichelaborateonstructuraldesignofbodyandsealingassemblyoflowpressure

3、openingcheckvalve.Productsconformingtorequirementsarevalidatedbyexperimentsandtests.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

4、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°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

5、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pDNSB=+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

6、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:

7、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

8、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,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

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