资源描述：
《大口径船用瓶头阀设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、—8—阀门2006年第1期文章编号:100225855(2006)0120008203大口径船用瓶头阀设计李明,莫英华,王飞,刘玉珍(江西船用阀门厂,江西九江332500)摘要介绍了大口径船用瓶头阀的结构、性能和设计要点,该阀具有设计新颖,密封可靠的特点。关键词船用瓶头阀;压差式;截止式;密封副中图分类号:TH134文献标识码:ADesignoflargediametermarinecylindervalveLIMing,MOYing-hua,WANGFei,LIUYu-zhen(JiangxiMarinevalveplant,Jiujiang3
2、32500,China)Abstract:Tointroducethestructure,performanceandkeyelementsofthedesignoflargediametermarinecylindervalve.Itisoriginalinchoiceofdesignandhasareliablesealingfeature.Keywords:marinecylindervalve;pressuredifferential;stop2type;trims1概述封。瓶头阀是固定式消防灭火系统的关键部件,用当瓶头阀阀芯上腔的压力在
3、外力的作用下泄放于储液瓶内灭火剂的储存和释放。为了减小船用固时,而上腔的压力得不到补充,阀芯下表面上形成定式消防灭火系统在船上占用的空间,就要增大储的作用力远远大于上表面,从而使阀芯向上运动,液瓶的容积,从而要设计适合大容积钢瓶需要的大瓶头阀开启,释放储液瓶内的灭火剂进行灭火。口径船用瓶头阀。2工作原理及性能国内的小口径船用瓶头阀往往采用截止式结构(图1),由于其采用机械力,所需的密封力较大,而随着口径的增大,密封面上的比压也增大,使得密封困难,不便于操作。针对这一点,根据压差原理设计了大口径船用瓶头阀(图2),使阀门在高压条件下具有良好的密封和
4、操作性能,因其结构简单,动作可靠,启闭迅速,在大容积储液瓶上得到了广泛的应用。大口径船用瓶头阀是根据压差原理在瓶头阀的阀芯上增加了一个压力输送腔,使阀芯上腔与阀芯11阀体21阀杆下腔相通。当瓶头阀在阀芯自重力及外力的作用下图1小口径船用瓶头阀关闭时,流体介质通过压力输送腔,形成压力作用3设计于阀芯上表面。由于阀芯上表面面积大于下表面面311阀体壁厚积,克服了流体介质对阀芯底部的作用力,在压强对于圆筒形阀体,一般采用薄壁公式,其壁厚越大的情况下,上下腔的压差就越大,从而达到密按第一强度理论计算,即作者简介:李明(1963-),男,高级工程师,主要从
5、事消防产品及阀门的研究。2006年第1期阀门—9—PDNq———计算的实际比压,MPaSB=+C2[δL]-P[q]———密封面材料的许用比压,MPa式中SB———考虑腐蚀裕量后阀体的壁厚,mmQZ———系统产生的背压力,NP———设计压力(取公称压力PN),MPa22π(DN+d)PDN———阀体中腔最大内径(根据结构需要QZ=4选定),mmbm———阀芯密封面宽度,mm[δL]———材料许用拉应力,MPad———阀芯下表面直径(取瓶头阀公称通C———考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等径),mm因素而附加的裕量,mm取C=5mm,阀体材料为黄铜,
6、P=810MPa,DN=50mm,[δL]=5818MPa。计算结果SB=8165mm,而实际阀体壁厚为10mm,所以符合设计要求。11压紧块21金属衬垫31密封橡胶41钢球51锁紧螺钉61活塞体图3阀芯密封副结构表1密封面上必需的比压MPa密封面材料计算公式铸铁、青铜、黄铜qMF=(30+PN)/bm铝和铝合金qMF=(18+019PN)/bm11阀体21阀芯31安全泄放装置41堵头51O形圈61阀盖71压力表装置中等硬度橡胶qMF=(4+016PN)/bm图2大口径船用瓶头阀对于压差式瓶头阀,阀芯密封面上的总背压力312密封副QZ主要由两部分
7、组成,分别是阀芯关闭时自身重瓶头阀采用了类似于锥面的强制密封结构,即力和流体介质作用于阀芯上表面的背压力QB,即瓶头阀关闭时,靠一定的过盈量在阀芯与阀体密封QZ≈QB+G面之间造成密封比压。阀芯密封面采用金属母材外实际上,在储存压力为8MPa时,阀芯自身包特种中等硬度橡胶注塑成形(图3),拆装方便,重力往往忽略不计,系统作用在阀芯上表面而产生承受压力高,橡胶厚度通常为7～12mm。而阀体的背压力已经使密封面达到一定的密封比压。密封面直接加工而成,阀芯与阀体内孔采用过盈配设定密封面材料为聚四氟乙烯,PN=8MPa,合,由于对阀体密封面加工光洁度要求
8、高,经过反bm=3,d=40,DN=50mm,计算结果见表2。复试验,阀芯橡胶密封面可以耐磨擦,不易受损,表2背压力产生的密封面比压可以
