[发明专利]一种三偏心蝶阀的制造参数优选方法无效
申请号: | 02159988.2 | 申请日: | 2002-12-31 |
公开(公告)号: | CN1512093A | 公开(公告)日: | 2004-07-14 |
发明(设计)人: | 丁庆新;高立新;刘国伟;吕凤荣;姜云华;高广新 | 申请(专利权)人: | 丁庆新 |
主分类号: | F16K1/22 | 分类号: | F16K1/22 |
代理公司: | 北京万科园知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 张亚军;陈宪忠 |
地址: | 100026北京市朝*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明公开了一种三偏心蝶阀的制造参数优选方法。它是将阀门的基本结构由圆锥半角αo、阀板倾角γ、阀板厚度t、阀板中径D1、阀轴中心高H和阀轴偏心距E等参数建立数学模型。将数据通过ANSYS软件的开发工具对数据进行处理及建立已知结构的有限模型,再利用ANSYS的非线性过程计算模块,来求得无介质压力并在一定关闭扭矩作用下的开启扭矩,此时,求得到的力矩为密封副开启摩擦扭矩T,以此,作为后续优化设计的目标函数。本发明可以对三偏心蝶阀进行最优化设计,有效地解决金属面密封性问题。 | ||
搜索关键词: | 一种 偏心 制造 参数 优选 方法 | ||
【主权项】:
1.一种三偏心蝶阀的制造参数优选方法,其特征在于:本方法通过计算机程序,以下述方式建立运算模式:将阀的密封面,即锥面的一部分IJKL选座标为X、Y、Z,圆锥的半锥角为α0,IK及JL分别为阀板的上下面;与正圆锥的底呈γ倾角,F为阀板中线的中点,阀板厚t,O1为阀杆中心,其轴线平行于X轴,H为阀杆线的中心高,E为阀杆轴心的偏心距,D1=(IK+JL)/2为阀板中径;将圆锥面的议程:x2+y2=k2z2,其中K=tgα0,平面s0的方程:z=k0y+H0,其中k0=tgγ,联立得锥面与s0平面相交的椭圆方程:x2+y2=k2z2,z=k0y+H0 该椭圆在x0y面上的方程为:x2+k2=k2(k0y+H0)2 P平面x=x0与锥面相交得双曲线cmABD方程: 根据实际情况及其对称性,只需研究z≥0及x≥0的情况,由x2+y2=k2(k0y+H0)2求其x对y的导数:Z×X1y+2y=2K2(k0y+H0)KX′y=(K2k20y+K2H0k0-Y)/x =[(K2k20-1)y+K2k20H0]/x令X′y=0得: 即: 由此可知,分N1,N0,N2分别是AB、mn、CD线段的中点,且所有短轴顶点ND直线,将X=X0代入x2+y2=k2(k0y+H0)2得到平面S与椭圆的交点座标:X=X0 Z=k0y+H故:XA=X0 XB=X0 XC=X0 XD=X0 O1点为蝶板回转中心,蝶板绕O1点转90°实现开启,为保证不干涉,应使蝶板上任一点P绕O1点旋转90°至P′点后,P′点应锥体内或在锥面上; 设φ点座标为X、Y、Z,则旋转90°后,由坐标平移及坐标旋转公式可求得P′点的坐标P′,即X、Y′、Z′,当x2+y2≤k2z2时,不发生干涉;利用前述的数字模型,将数据通过ANSYS软件的开发工具对数据进行处理及建立已知结构的有限模型,再利用ANSYS的非线性过程计算模块,来求得在一定关闭扭矩作用下的无介质压力的开启扭矩,此时,求得的即为密封副开启摩擦扭矩T,以此,作为后续优化设计的目标函数;该阀门的基本结构由圆锥半角α0、阀板倾角γ、阀板厚度t、阀板中经D1、阀轴中心高H和阀轴偏心距E决定;其中D1是阀门的公称直径所决定,不是优化变量;当上述参数给定后,前述数字模型中的H0、H1、H2可求得;目标函数开启力矩T,使其为最小,无干涉约束条件:x2+y2≤k2z2。
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