三偏心蝶阀摩擦力矩分析(3)

5、特殊情况

　　当φ = 0时,阀座的内表面由斜圆锥变为正圆锥,阀座和密封圈的正截面为圆。这就是蝶阀的双偏心结构,双偏心是三偏心的特殊情况,此时密封面上所受的压力N 为:

式中　R ———圆锥中性面圆半径, mm

6、实例分析

　　下面通过实例分别探讨摩擦力矩与三偏心蝶阀主要参数的关系。由于蝶板中性面椭圆的半长轴A 和半短轴B 均和蝶板密封面所在的圆锥半径R0有关[7] , 现给出以下参数: R0=42mm, c=5mm, e=3mm, φ =10°, E=8mm, p=1MPa, θ =10°, f=0.3。根据以上所给的参数, 可以计算出三偏心蝶阀的摩擦力矩M。

　　分别改变径向偏心距e,轴向偏心距c以及偏心角φ的值,相应的视为已知量,由公式( 9)可计算出对应的摩擦力矩,如图5～7所示[10] 。

图5　摩擦力矩与轴向偏心距c的关系曲线

7、结论

　　(1)三偏心蝶阀的轴向偏心距c对蝶阀的摩擦力矩影响不大, 几乎成水平直线, 对于一定口径,不同θ值及e值都对应一个最小的c值,否则将发生干涉。一般在设计时,由于结构和空间的问题, c的值不会很大;

图6　摩擦力矩与径向偏心距e的关系曲线

图7　摩擦力矩与偏心角φ的关系曲线

　　(2)对于同一口径的三偏心蝶阀, 其摩擦力矩与径向偏心距e近似成正比, 而其变化也很明显,在设计时应尽量减小e的值;

　　(3)同样对于同一口径的三偏心蝶阀, 其摩擦力矩与角偏心φ近似成反比, 增加偏心距有利于减小摩擦力矩,这是蝶阀三偏心结构设计的特点,一般取0≤φ≤θ。

参考文献：

[1] Singh Phull H. New developments in trip le - offsetbutterfly valves[ J ]. World Pumps,2004, (456) : 40244.

[2] 李咸有. 三偏心蝶阀的蝶板偏心角及回转中心位置的优化设计[J]. 流体机械, 2000, 28 (11) : 22225.

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[4] 梁瑞,姜峰,周新华,等. 三偏心蝶阀金属密封副干涉三维分析[J]. 流体机械, 2003, 31 (8) : 18220.

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[6] 郝承明. 三偏心蝶阀密封结构的分析与研究[J].阀门, 2001, (1) : 125.

[7] 吴健. 三偏心蝶阀的力学分析[J]. 煤矿机电,2006,(3) : 8210.