DN500气动快切碟阀完全国产化设计研究与活塞有限元分析_岳高东.pdf

I摘摘 要要 在工业生产中，快速切断阀广泛使用，如冶金、石化等行业应用于快速切断油液、气体、水等介质。在冶金行业广泛应用于快速切断气体介质，尤其在加热炉方面应用广泛。近几年蓄热式加热炉的推广应用，为气动快速切断阀的应用提供了广阔空间。因此开发应用具有高可靠性、长寿命、切换时间短的快速切断阀具有重要作用。快速切断阀是传统的阀门与快速执行装置的结合，实现阀门快速打开与切断功能，阀门可以选用闸阀、球阀、截止阀、蝶阀等，快速执行器通常选用气动执行器，气动执行器有活塞式、薄膜式和齿轮齿条式等，通常根据应用环境及技术要求选用相应的阀与快速执行器。本课题所讨论的快速切断阀是应用于蓄热式加热炉换向的 DN500 气动快切蝶阀，气动执行器为齿轮齿条式，美国伯勒夫产品，蝶阀为温州伯特利三偏心蝶阀。本课题来源于生产实际，是杭钢热带厂蓄热式加热炉 DN500 气动快切蝶阀因设计制造某些方面存在质量缺陷，在生产中出现如蝶阀密封不严、碟板脱开，气动执行器活塞断裂等质量缺陷。尤其活塞断裂频发，气动执行器生产商虽进行了技术攻关、改进，但改进的活塞断裂事故依旧频发。因此对本课题进行技术攻关，对蝶阀出现的故障进行了研究，找出故障原因所在，吸收转化国内外相关方面最新研究成果，对各项故障提出改进措施。通过应用 solidworks2009 进行了阀、气动执行器的设计、虚拟装配。对 DN500 气动快切蝶阀进行虚拟装配，并进行了运动模拟。通过活塞受力分析，选取活塞具有代表性的 6 种受力状态通过 simulation 进行有限元仿真分析，找到活塞断裂的原因，并根据分析结果对活塞进行改进，改进后的活塞仿真分析结果证明改进效果良好，达到预期效果。本论文紧贴生产实际，对蝶阀进行改进，将 solidwork2009 应用于产品的设计，并对活塞仿真分析，取得了良好的效果。为 DN500 气动快切蝶阀的完全国产，并提高设计制造质量具有推动作用，对其它类似问题的应用也具有参考价值。关键词：关键词：DN500 气动快切蝶阀；蝶阀；气动执行器；活塞；有限元；仿真 IIAbstract Abstract In industrial production,widespread use of fast shut-off valves,such as metallurgical,petrochemical and other industries for rapid cutting oil,gas,water and other media.Widely used in metallurgy industry,quickly cut off the gas medium,in particular,are widely used in the furnace area.In recent years,promotion and application of regenerative reheating furnace,fast shut-off valves for pneumatic applications in a broad space.Therefore the development of applications with high reliability,long life,fast switching time short cut-off valve has an important role.Quick shut-off valve is the valve and the rapid implementation of the traditional combination of devices,to achieve the valve to quickly open and cut off the function,you can use gate valves,ball valves,globe valves,butterfly valves,etc.,typically use rapid implementation of pneumatic actuators,pneumatic actuator with piston,diaphragm and rack and pinion,usually depending on the application environment and technical requirements for quick selection of the appropriate valve and actuator.Topics discussed in this fast shut-off valve is used in reg