D343H三偏心蝶阀密封面改进方案现代市场的激烈竞争,使产品设计和生产周期愈来愈短。采用何种设计软件,既能尽快开发出具有市场竞争力的新产品,又能利于工程技术人员的交流,是值得探讨的新问题。也并不是十全十美的,不可能满足所有设计的特殊要求。因此,为了适应特定的特殊要求,提高效率,使在设计中有效地发挥作用,就需要对其进行专业化的二次开发工作。阀门是一种形状不规则、零部件较多的产品,如曲面造型和设计修改;将二维绘图与三维造型技术融为一体,将三维实体图自动转换成二维平面图;模拟装配等。其中,对装配体中零件进行干涉检查是一个强大而有效的功能。 三偏心蝶阀使用温度和耐蚀性能与材料有关,特殊设计的蝶板密封圈,具有金属密封和弹性密封的双重优点,在高温或低温情况下,均具有优良的密封性能。采用流阻小、密封可靠的斜置锥形阀座及三维偏心结构,阀座与蝶板几乎无摩擦,具有越关越紧的密封功能。更换阀体材质,采用不同密封圈复合夹层可适用于不同介质。  D343H三偏心蝶阀密封面改进方案密封面制造方法 1、全金属夹固硬密封:蝶板部位密封圈采用全金属材料制成,通过紧固件固定在蝶板上,可以根据使用工况选择不同的密封圈材料,来保障密封的可靠性。 2、多层次硬密封:多层次结构的三偏心蝶阀的密封采用不锈钢的非金属材料复合而成,其中非金属材料根据使用工况适用不同材质。 3、整体式堆焊硬密封:蝶板密封圈不采用机械夹固的方式,而是在蝶板本体上堆焊不同的合金材料,通过高精度机床加工而成,特点是耐压、耐磨、耐高温,并通过不同材料的组合可获得好的耐腐性。
 2 阀门干涉问题 密封是阀门的关键,密封的失效就意味着阀的使用寿命的终结。阀门密封通常是依靠2个密封面间的紧密接触来实现的,因而阀门在启闭过程中密封面间的相对运动关系对于阀门的密封性能是至关重要的。 阀门的种类繁多,蝶阀是应用的阀门之一。为适应现代工业的高参数化,近年来三偏心金属密封蝶阀得到迅速的发展,但是作为一种新产品,它在技术上还不成熟。主要原因是在启闭过程中蝶板的空间运动轨迹十分复杂,如何实现密封面间无干涉地良好接触吻合是它的技术关键。 阀在启闭过程中的空间运动,利用它可以指导设计和检测蝶阀的密封副是否存在干涉、刮擦或间隙。 蝶板为圆锥截成的斜锥台,设圆锥半锥角为β,密封面宽度为b,蝶板回转中心相对于流道中心的径向偏心为a,回转中心相对于蝶板中面的轴向偏心e,以及圆锥轴线相对于流道中心线的角度偏心α,任一点的旋转半径为r。
 D343H三偏心蝶阀密封面改进方案密封面方程
密封面上任一点的运动轨迹方程 从式(1)、式(2)可以看出,三偏心蝶阀因其偏心结构、密封面曲线复杂,蝶板的启闭运动轨迹是一个复杂的三维空间图形。因此,判断密封副的干涉比较困难。 目前,用来判断三偏心蝶阀是否干涉的方法比较多,大都需要经过大量的计算。因此,利用现有资源,寻找一种简单、有效的方法十分必要。  3 D343H三偏心蝶阀密封面改进方案干涉检查 在一个复杂的装配体中,如果想用视觉来检查零部件之间是否有干涉的情况是件困难的事。干涉检查的方法有多种,可根据不同需要来选用。 3.1 干涉体积 干涉体积是一种静态检查干涉方法。静态检查,就是对两干涉面在某一特定位置的检查。通过此方法可以在零部件之间进行干涉检查,并且能查看所检查到的干涉体积。这是一种基本、常用的检查方法,下面作详细介绍。其步骤如下: (1)单击工具、干涉检查; (2)在装配体中选取2个或多个零部件,或在设计树中单击装配体的图标; (3)单击检查。如果存在干涉,干涉信息方框会列出发生的干涉(每对干涉的零部件会报告一次干涉)。当您单击清单中的一个项目时,相关的干涉体积会在图形区域中被高亮显示,还会列出相关零部件的名称; (4)干涉体积以包围干涉区域的边界框的长、宽、高作为报告形式; (5)单击关闭以退出对话框。 
3.2 D343H三偏心蝶阀密封面改进方案碰撞检验 碰撞检查是一种动态检查干涉的方法。用碰撞检验,可以对两干涉面运动过程中进行干涉检查,如果两者不干涉,则电脑会发出碰撞声音,零件则会显出干涉部分为高亮面。 3.3 判别干涉的程序 通过上面2种方法可对密封副之间进行简单的检查,如果设计者只是对后产品检验,功能还是能够满足要求的。但对于用它作辅助设计的设计者来说,功能就过于简单,干涉体积只能对蝶板在旋转到某一角度进行干涉分析,碰撞检查只能对密封面间在蝶板旋转的整个过程中是否有干涉进行判断,而对阀门密封副进行干涉检查,通常需要知道蝶板在旋转过程中是否与阀座干涉。 对于蝶阀,程序需实现的功能为使蝶板旋转、判断密封面是否干涉、判断两者的干涉位置。根据这些功能,在API中选择合适的函数,进行编程,即可建立可用的模块。下面以某一三偏心蝶阀为例,演示程序运行情况。图1为运行前的装配体。 运行程序后,可以使蝶板从关闭位置旋转90°到全开位置,在其过程中对密封面干涉进行判断。如果中间过程密封面出现干涉,需经使用者点击“确定”后才能继续旋转进行检查。在整个过程中自动生成判断结果,并以小窗口形式显示出来,从图中可以看出运行后蝶板的位置,从结果小窗口可看出是否干涉及干涉位置(用蝶板从关闭位置为起始点旋转的角度来表示的)。图2为运行程序后的结果。 对程序的使用,需做如下说明:  (1)必须在打开一个装配体的条件下运行; (2)坐标系原点在蝶板的转轴中心上; (3)两密封面已经被选择。 4D343H三偏心蝶阀密封面改进方案 结语 (1)通过对阀门进行干涉检查是一种比较简单和有效的方法,对于设计者的设计有辅助作用。 (2)通过应用程序发现,蝶板与阀座干涉的部位大多数位于蝶板转轴附近的边角区域,蝶板与阀座是否干涉,取决于蝶板厚度b、径向偏心e、轴向偏心a、锥体轴线偏心角α及半锥角β,取不同的蝶板参数,通过运行干涉程序,可寻找出使蝶板不干涉的.
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