專利名稱：一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙偏心蝶閥，具體地說(shuō)，涉及一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法。
背景技術(shù)：
雙偏心蝶閥具有結(jié)構(gòu)輕巧，制造簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于低壓大口徑管道的開(kāi)關(guān)控制；由于具有雙偏心結(jié)構(gòu)，蝶閥在啟閉時(shí)閥板與閥座之間能實(shí)現(xiàn)瞬間脫離或閉合，并且在開(kāi)啟后，閥板與閥座不再有干涉，從而大大減少了摩擦力，提高了閥的耐久性，這種結(jié)構(gòu)也有利于提高密封性能；另一方面，為了增強(qiáng)密封效果，在密封面上使用彈性材料(如橡膠等)是一種常用的方法，但由于高溫會(huì)使這些彈性材料失效，從而導(dǎo)致蝶閥不能長(zhǎng)期工作于高溫環(huán)境，因此，采用金屬硬密封副成為另外一種重要途徑，但是其密封形面的設(shè)計(jì)要求相對(duì)較高，較小的設(shè)計(jì)參數(shù)誤差往往會(huì)導(dǎo)致密封形面的干涉和介質(zhì)的泄漏，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致密封副提前因過(guò)度磨損而失效；實(shí)際上，磨損失效后的閥板和閥座的修配相對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更為困難，因此一旦發(fā)生磨損失效通常只能更換新的蝶閥，由此可見(jiàn)，對(duì)于采用金屬硬密封副的雙偏心蝶閥，其密封副形面的精確設(shè)計(jì)對(duì)于提高蝶閥綜合性能非常重要，而設(shè)計(jì)的首要的一步就是如何判定設(shè)計(jì)參數(shù)是否會(huì)導(dǎo)致密封副形面干涉；由于雙偏心蝶閥密封形面參數(shù)內(nèi)在聯(lián)系的復(fù)雜性，工程設(shè)計(jì)中常采用經(jīng)驗(yàn)參數(shù)結(jié)合三維實(shí)體建模軟件判斷是否出現(xiàn)形面干涉，采用這種設(shè)計(jì)流程通常需要反復(fù)修正調(diào)試才能獲得較好的設(shè)計(jì)參數(shù)，因此不可避免地會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)精度的降低和設(shè)計(jì)周期的延長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法，通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算即可判定蝶閥密封面是否會(huì)發(fā)生干涉，同時(shí)還可以判斷干涉區(qū)域的具體位置，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行(如圖I)
I)確定設(shè)計(jì)參數(shù)
獲取并確定雙偏心蝶閥密封面的5個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)(圖2):閥板中性面圓的直徑久閥板厚度為U軸向偏心C、徑向偏心e以及圓錐密封面半錐角β。2)建立坐標(biāo)系
以圓錐密封面的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，垂直于閥板平面方向?yàn)閄軸，平行于閥板平面方向?yàn)閥軸，與X軸和y軸都垂直的方向?yàn)閦軸，建立三維直角坐標(biāo)系(圖2);閥板厚度為 ，其兩個(gè)偵灑在X軸上的截距分別為X7和々，其中巧=, J2 = D/(2tan β) +i / 2 ;閥
板中性面圓的直徑為久密封圓錐面的錐角為2々，轉(zhuǎn)軸的中心在xy平面內(nèi)的坐標(biāo)為PU,，Y0^ ;這里，A = c + Df(2tm β) , J0 = —e。3)數(shù)值離散處理為避免數(shù)學(xué)模型本身的非線性產(chǎn)生的求解和判斷的復(fù)雜性，采用離散方法進(jìn)行數(shù)值判斷；具體地，以Z為主要變量，將其定義域
權(quán)利要求
1. 一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法，其特征在于包括如下 步驟1)確定設(shè)計(jì)參數(shù)獲取并確定雙偏心蝶閥密封面的5個(gè)主要設(shè)計(jì)參數(shù)閥板中性面圓 的直徑久閥板厚度為(、軸向偏心c、徑向偏心e以及圓錐密封面半錐角2)建立坐標(biāo)系以圓錐密封面的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，垂直于閥板平面方向?yàn)閤軸，平行于閥板平面方向?yàn)閥 軸，與x軸和y軸都垂直的方向?yàn)閦軸，建立三維直角坐標(biāo)系；閥板厚度為(，其兩個(gè)側(cè)面在 x軸上的截距分別為&和&，其中々 = ￡)/(2tan灼-f/2,x2=D/(2tan灼+1/2 ;閥板中性面圓的直徑為隊(duì)密封圓錐面的錐角為2 轉(zhuǎn)軸的中心在xy平面內(nèi)的坐標(biāo)為P Cvh);這 里，xG = c + D /(2 tan fi) , y0~ -e ；3)數(shù)值離散處理采用離散方法進(jìn)行數(shù)值判斷；具體地，以z為主要變量，將其定義域 |% | < [D/(2 tan ,0) +t / 2]tan j8 進(jìn)行等間距離散；4)確定分區(qū)假設(shè)有一平行于xy平面的平面z = z0, z0為步驟3中對(duì)變量z取的離散值；則根據(jù)該平 面在閥板圓錐面上截得兩段或一段雙曲線，那么在xy平面內(nèi)，可將y的定義域分為兩個(gè)或一個(gè)區(qū)域；具體地，當(dāng)No|<[￡>/(2tan灼-l/2]tan聲時(shí)，平面Z = Z(I在閥板圓錐面上截得兩段 雙曲線，即1的定義域分為兩個(gè)區(qū)間
2.如權(quán)利要求I所述的一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法，其特征在于所述的以z為主要變量，將其定義域々進(jìn)行等間 距離散的具體步驟為以z為主要變量，將其定義域b|<[D/ptan灼+￡/2]tan々劃成若干等分，并依次對(duì)變量z取值；根據(jù)蝶閥軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)和坐標(biāo)系的對(duì)稱性，實(shí)際操作時(shí)只考察0<%《[!^/⑶皿灼+ ^’幻^-區(qū)間’其余區(qū)間的結(jié)果可根據(jù)對(duì)稱性獲得。
3.如權(quán)利要求2所述的一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法，其特征在于對(duì)OSZ0 <[5/￠2tan灼+1/ 2]tan {6的區(qū)間至少劃分成100等分以上后對(duì)變量z取離散值。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙偏心蝶閥，具體地說(shuō)，涉及一種雙偏心蝶閥金屬硬密封副中形面干涉的簡(jiǎn)易判定方法。本發(fā)明包括確定設(shè)計(jì)參數(shù)的步驟，建立坐標(biāo)系的步驟、數(shù)值離散處理的步驟、確定分區(qū)的步驟、判定的步驟。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的數(shù)值計(jì)算即可判定蝶閥密封面是否會(huì)發(fā)生干涉，同時(shí)還可以判斷干涉區(qū)域的具體位置。
文檔編號(hào)F16K1/226GK102661400SQ20121016304
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者丁建寧, 華同曙, 坎標(biāo), 袁寧一 申請(qǐng)人:常州大學(xué)