基于SolidWorks Simulation轨道式球阀密封比压有限元分析.pdf

第7期 ．J7一 基于SolidWorksSimulation的轨道式球阀 密封比压有限元分析 刘永 良，颜震，李峰，俞晓龙 (北京航天长征机械设备制造有限公司，北京 101111) [捐5 要]基于SolidWorksSimulation：~j限元分析软件，对轨道式球阀密封比压进行了数值求解分析，得出了密封面密封比压 分布规律曲线，可以此作为阀门密封性能验算和确定阀门执行机构规格的技术依据。 [关键词】有限元分析；轨道式球阀；密封比压；数值分析；应用 轨道式球阀在动作中具有密封面无磨损的特 下降，这时导向销限制阀杆只作下降运动，阀杆 点，且具有 良好的密封性能，可实现硬密封零泄 的下部斜面与销轴配合，产生楔紧力，带动球体 漏，主要应用于要求使用寿命长且需严格密封的 压紧阀座，阀门关闭。阀杆仍可继续下降，对密 场合 。 封面继续施加强制 目前，在国内煤化工项 目中，液氮洗单元普 密封力。 遍选用轨道式球阀，每个液氮洗单元需要轨道式 球阀10余台。长期以来，国内市场上基本为进 口 产品，价格非常昂贵，售后不及时，出现故障得 不到及时维修，用户损失较大。为此，轨道式球 阀的国产化受到国内用户和阀门生产厂家的极大 关注。 1轨道式球阀的结构及工作原理 气动金属硬密封轨道式球阀由阀体、阀盖、 球体、阀杆、耳轴轴套、销轴、阀杆轴套、导向 销钉及气动执行器等零部件组成，如图l所示。 工作原理：气动执行器输出轴在气源压力作 用下上下移动，当气动执行器输出轴向上移动， 带动 阀杆上升，此时导向销与阀杆上的螺旋槽直 行程段限制阀杆只作上升运动，阀杆下部斜面与 销轴配合，使球体先 向左偏移角度，密封副脱 离。阀杆继续上升，导向销与阀杆螺旋槽配合， 卜阀体；2-阀座；3-球体；4一球体销轴：5一阀盖； 使阀杆作90。转动。这时阀杆下部扁面与销轴配 6一下阀杆轴套：7-上阀杆轴套；8一填料； 合，带动球体作90。旋转后，阀门开启。反之， 9一填料压套：10一填料压板；i卜阀杆导销；l2～阀杆； 13一气动执行器输出轴；14-支架；15-气动执行器 当气动执行器输出轴下移，带动阀杆下降，此时 图i 气动金属硬密封轨道式球阀结构 导向销与阀杆的螺旋槽配合，使阀杆作90。转 ● ● ● ● ● ● ● 。 … 。 … ● ● ● ● … ● ●● ● ●● … ● ● ● ● ● ● ● ● ● … ● ● ● ● ● ● ●_ ● … ● ● ● ● … ● ● ● ● ● ● ● ● … ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●- ‘ ‘ 动，阀杆下部扁面与销轴配合，带动球体作90。 ● ● ●● ● ●● ● 。… ● -● ● ● ． ． 作者简介：刘永良 (1983一)。男，山东潍坊人，工程师。主要从 转动后，球体密封面对正阀座密封面。阀杆继续 事阀门产品研发设计工作。 20． ■论文广场 石20油14和年化第工17设卷备 ． 从图7(a、b、c)曲线走势可以得出结论，在任 应力分布 曲线，使设计人员更加直观地掌握密封 一 截面，密封 比压基本