美國(guó)ASCO電磁閥的閥桿與閥瓣的連接方式
發(fā)布時(shí)間:2022-11-21
美國(guó)ASCO電磁閥的閥桿與閥瓣的連接方式
a、盡可能選擇較小直徑、較大壁厚的波紋管作為密封元件波紋管直徑愈大，耐壓力即閥門工做壓力愈低，反之，直徑愈小，耐壓力愈*；在波紋管直徑相同的情況下，波紋管壁厚愈大，耐壓力也愈*因此，對(duì)于某一公稱尺寸的閥門來說，在不妨礙閥桿或閥瓣做軸向運(yùn)動(dòng)，也就是說在不使波紋管內(nèi)徑受到閥桿或閥針擦傷的前提下，首先應(yīng)當(dāng)選擇較小直徑、較大壁厚的波紋管。波紋管內(nèi)徑與閥桿或閥瓣的相對(duì)直徑之間通常應(yīng)當(dāng)保持2～4mm的運(yùn)動(dòng)間隙為宜。另外，當(dāng)較大壁厚的波紋管仍不能滿足使用要求時(shí)，可選擇雙層或多層波紋管。
b、采用鎧裝環(huán)加強(qiáng)波紋管密封結(jié)構(gòu)的壓力承載**。在管道補(bǔ)償器中，加強(qiáng)的方式很多，在閥門波紋管密封結(jié)構(gòu)中，加強(qiáng)的方式主要為鎧裝環(huán)式，限于閥門結(jié)構(gòu)，其他方式極少采用。
鎧裝環(huán)加強(qiáng)的基本方式是在波紋管的波谷間或波峰內(nèi)設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)環(huán)，如圖3所示。加強(qiáng)環(huán)可以是實(shí)心金屬O形圈、空心金屬O形圈或機(jī)制T形環(huán)。加強(qiáng)環(huán)設(shè)在波谷間的稱為外鎧裝加強(qiáng)型，加強(qiáng)環(huán)設(shè)在波峰內(nèi)的稱為內(nèi)鎧裝加強(qiáng)型。內(nèi)鎧裝加強(qiáng)型一般不能采用機(jī)制T形環(huán)作加強(qiáng)環(huán)。加強(qiáng)環(huán)的材料應(yīng)與波紋管材料相同，至少應(yīng)當(dāng)與波紋管材料具有十分相近的熱膨脹系數(shù)和耐蝕**。
所示*壓波紋管密封截止閥為采用鎧裝環(huán)（實(shí)心金屬O形圈加強(qiáng)環(huán)）加強(qiáng)波紋管密封結(jié)構(gòu)，提*閥門壓力承載**的實(shí)例之一。該閥可以在17.6MPa、400℃的放射性介質(zhì)或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中工作。
T形環(huán)的尺寸一定要設(shè)計(jì)得合理，特別是圓角半徑的大小。如果設(shè)計(jì)得不*，就有可能擦傷波紋管，甚至?xí)斐刹y管的疲勞損壞。
采用鎧裝環(huán)加強(qiáng)波紋管密封結(jié)構(gòu)，雖然能夠提*壓力承載**，結(jié)構(gòu)也比較緊湊，但是工藝性比較復(fù)雜，密封結(jié)構(gòu)的重量大，尤其是壓縮行程要比普通波紋管密封結(jié)構(gòu)小，這是這種加強(qiáng)型結(jié)構(gòu)的不足之處。
c、改進(jìn)波紋管焊接接頭的設(shè)計(jì)。在閥門中，波紋管與其他零件的焊接工藝取決于焊接接頭的設(shè)計(jì)形式。波紋管為薄壁元件，與之焊接的通常是實(shí)心的軸類零件或厚壁的導(dǎo)向套類零件，壁厚的差異甚大。因此，要想獲得理想的焊接質(zhì)量（即盡可能*的承載**），必須充分考慮到這種特點(diǎn)，合理選擇焊接接頭類型。在圖5所示的幾種焊接接頭類型中，前兩種采用滾焊工藝，后兩種采用氬弧焊工藝。在后兩種接頭中，注意到了等厚度焊接的設(shè)計(jì)原則。圖5（c）中，使波紋管端口翻邊，接頭上制出鋸齒形凸緣，這樣容易**焊接質(zhì)量。圖5（d）中，先使波紋管1與套環(huán)2滾焊在一起，在接頭3上制出圓弧底溝槽，然后再將套環(huán)與接頭3用氬弧焊焊接，這樣，焊接接頭的**更為可靠。因此，后兩種接頭的壓力承載***于前者是不言而喻的。
但是，掛靠式結(jié)構(gòu)中的閥瓣在閥門開啟過程中有脫落的可能，必須依靠閥腔導(dǎo)向和限位，在這樣的結(jié)構(gòu)中，不可避免地存在著徑向和軸向游動(dòng)間隙，故用于節(jié)流的截止閥很少采用這種連接方式。壓蓋連接式適用于DN32以上的截止閥，一般帶對(duì)開環(huán)的壓蓋連接式適用于平面密封的截止閥，因?yàn)槭褂脤?duì)開環(huán)，使閥瓣沿閥桿球形支撐點(diǎn)的球心有一定的晃量，便于閥瓣自動(dòng)找正閥座的密封面，實(shí)現(xiàn)密封，而普通壓蓋連接式由于閥桿只能沿軸向和徑向有間隙，因此適用于錐形閥瓣密封的截止閥。
閥桿通過閥桿螺母一邊旋轉(zhuǎn)，一邊升降，閥座關(guān)閉時(shí)，在球形支承面上產(chǎn)生作用力Q和摩擦力矩M。根據(jù)球形端面與支承平面之間形成的直徑為d的曲面可以計(jì)算力矩M：
閥桿與閥瓣的連接方式
式中 R——閥桿端部球面半徑，mm。
一般，接觸副為鋼對(duì)鋼時(shí)，摩擦因數(shù)μ=0.3當(dāng)接觸副材料的彈性模量E完全相同時(shí)，則有
閥桿與閥瓣的連接方式
當(dāng)接觸副材料的彈性模量E不相同時(shí)，則應(yīng)按下式換算后代入式（5-14）：
閥桿與閥瓣的連接方式
式中 E1，E2——閥瓣與閥桿材料的彈性模量值。
當(dāng)作用力Q很大時(shí)，為了減少接觸副的摩擦力矩，常在閥桿與閥瓣的接觸面之間設(shè)置一個(gè)具有較*表面硬度和粗糙度等級(jí)的金屬墊片。此時(shí)，計(jì)算E值時(shí)應(yīng)以墊片材料代替閥瓣材料來考慮。
銷軸式與鴨舌焊接式適用于波紋管密封的截止閥。在這種閥門中，閥桿只做升降運(yùn)動(dòng)，不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，閥瓣與閥桿的接觸面之間只傳遞軸向力Q。在銷軸式連接中，依靠接觸面?zhèn)鬟f軸向力，銷軸只與閥桿或閥瓣一個(gè)零件的銷孔松動(dòng)配合，而與另一個(gè)零件的銷孔保持一定的間隙，故不承受Q的作用。
銷軸可以是單開尾式的，也可以是雙開尾式的。在鴨舌焊接式結(jié)構(gòu)中，閥瓣與閥桿的接觸端面上均車有相同直徑的鴨舌片，相對(duì)位置的固定是通過鴨舌片的點(diǎn)焊來實(shí)現(xiàn)的。鴨舌片的點(diǎn)焊可以反復(fù)使用多次，連接可靠，簡(jiǎn)便易行，而且這種結(jié)構(gòu)同心度*，無游動(dòng)間隙，既可垂直安裝，也可水平安裝，工作**都很穩(wěn)定。
