摘 要

本次我设计的是压力40巴，公称通径350mm的法兰连接双缸液动楔式单闸板闸阀。本次设计主要围绕阀门的定义、工作原理、及阀门的发展展开论述，

用过对定义的了解，认识到不同的场合用途，阀门的选型也就不同，不合理的选型会带来相当严重的后果。压力容器等大型储罐若因为阀门的不合格造成介质泄露，这会对工厂员工造成极大的健康危险，或者是威胁生命。阀体能使管道内的流体介质截流，这是通过阀体内零件的适当连接而成。摩擦力矩过大，在相对运动过程中，发生密封面擦伤。因此，摩擦力矩对阀门使用寿命影响较大。为了保证阀门在使用中的安全性，防止介质渗漏，阀门的密封性也就相当的重要。渗漏和很多因素有关，外界因素：工作压力，环境温度，接触的撞击损伤等。内部因素:介质的腐蚀性，流速等。

关键词：楔式闸阀 法兰连接 液动 单闸板 密封

Design pressure 40 bar nominal diameter 350MM flange connection parallel bar liquid wedge single gate valve

Abstract

This time I designed a 40 bar hydraulic wedge gate valve with a nominal diameter of 350 mm and a double cylinder hydraulic connection. This design mainly focuses on the definition, working principle and development of valves.Used to understand definitions, rcognize that different occasions use different types of valves, unreasonable selection will bring considerable consequences. If the medium leakage is caused by the unqualified valves of large storage tanks such as pressure vessels, it will cause great health hazards or life-threatening to factory employees. The valve body can shut off the fluid medium in the pipeline, which is formed by proper connection of the parts in the valve body. The frictional moment between floating seat and gate seal pair is too large, and the scratch of seal surface occurs during relative movement. Therefore, the friction moment has a great influence on the service life of the valve. In order to ensure the safety of the valve in use and prevent medium leakage, the sealing of the valve is also very important. Leakage is related to many factors, eternal factors: working pressure, ambient temperature, cntact impact damage, etc. Internal factors: corrosiveness of medium, flow rate, etc.

Key Words: edge gate valve; flange connection; hydraulic ; single ram; seal

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1阀门设计的选题意义 1

1.2 闸阀的定义及工作原理 1

1.3阀门的发展 2

第二章 阀门的设计与计算 3

2.1阀体的功能 3

2.2阀体的选材 3

2.3阀体的结构形式和制造方法 4

2.4确定阀体的结构长度和连接尺寸 4

2.5结构设计与计算 5

2.5.1的设计与计算 5

2.6 阀门壁厚的设计与计算 7

2.7 中法兰的设计与计算 8

2.7.1中腔尺寸DN的确定 8

2.7.2中法兰垫片尺寸和材料的选择 8

2.7.3中法兰结构尺寸的确定 9

2.7.4螺栓的 9

2.7.5螺栓的强度校核 10

2.7.6中法兰的强度计算 10

第三章闸板的设计与计算 12

3.1闸板密封面宽度和内径的选取 12

3.2闸板与阀体档宽及相应公差的计算 12

3.3闸板主要结构尺寸的确定 13

3.3.1闸板与相配合的 13

3.3.2闸板密封面外径 13

3.3.3闸板其他机构尺寸 13

3.4闸板密封面比压计算 14

3.5闸板强度校核 14

第四章 阀杆的设计与计算 15

4.1阀杆总轴向力 15

4.1.1阀门关闭时楔式闸板作用于阀杆上的力 15

4.1.2阀门开启时楔式闸板作用于阀杆的力 16

4.2阀杆的直径估算 16

4.3阀杆的强度校核 17

4.3.1阀杆的总扭矩 17

4.3.2阀杆的强度计算 18

4.4阀杆的稳定性校核 19

4.4.1影响阀杆稳定性的因素 19

4.4.2上阀杆的稳定性校核 19

4.4.3下阀杆的稳定性校核 20

4.5阀杆主要尺寸的确定 21

4.5.1的结构尺寸 21

4.5.2结构尺寸 21

4.5.3上阀杆的结构尺寸 22

第五章 阀盖及填料装置的设计与计算 22

5.1阀盖的设计与计算 22

5.1.1断面的拉应力 23

5.1.2断面剪应力 23

5.2填料压盖的设计与计算 23

5.2.1填料的选择以及填料函尺寸的确定 23

5.2.2填料压盖的设计与强度校核 25

5.2.3活节螺栓的设计强度校核 28

5.2.4销的选择与校核 28

5.3上密封座尺寸 29

第六章 气缸的设计与计算 30

6.1气缸的直径粗估算与选取 30

6.2气缸的校核 30

6.2.1无介质时： 30

6.2.2有介质时： 31

第七章 其他主要零件的设计与校核 32

7.1滚动轴承的选取 32

7.2手轮直径的确定 32

7.3阀杆螺母的校核 33

7.3.1螺纹表面的： 33

7.3.2螺纹表面的剪应力 34

7.3.3螺纹表面的 34

7.4上活塞与T型槽接头连接螺栓的校核 34

第八章 法兰连接液动楔式闸阀设计的成本核算 35

8.1 书籍文献材料费用 35

8.2设备制造费用 35

8.2.1人工成本： 35

8.2.2设备制造费用： 36

8.3制造成本 36

8.3本章小结 37

参考文献 38

致谢 41

第一章 绪论

1.1阀门设计的选题意义

阀门是流体输送系统中的重要装置，用以改变管道内介质压力及流量。阀门数量要求越来越大，也会出现各种问题，如此大量生产阀门不仅对原材料和产品造成了浪费，对环境造污染也造成了严重的影响，所以便于产品的使用在设计阀门的时候就要考虑到诸多因素。

阀门的命名因用途而异，这里单独对闸阀做相关的解释，闸阀的主要元件为阀杆和阀板。但是由于闸阀体积较大、结构复杂，维修所需的时间较长，这便限制了闸阀在实际中的应用。

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