[发明专利]一种双偏心蝶阀金属硬密封副中形面干涉的简易判定方法

摘要

本发明涉及双偏心蝶阀，具体地说，涉及一种双偏心蝶阀金属硬密封副中形面干涉的简易判定方法。本发明包括确定设计参数的步骤，建立坐标系的步骤、数值离散处理的步骤、确定分区的步骤、判定的步骤。本发明通过简单的数值计算即可判定蝶阀密封面是否会发生干涉，同时还可以判断干涉区域的具体位置。

主权项

1.一种双偏心蝶阀金属硬密封副中形面干涉的简易判定方法，其特征在于：包括如下步骤：1） 确定设计参数获取并确定双偏心蝶阀密封面的5个主要设计参数：阀板中性面圆的直径D、阀板厚度为t、轴向偏心c、径向偏心e以及圆锥密封面半锥角；2） 建立坐标系以圆锥密封面的顶点为原点，垂直于阀板平面方向为x轴，平行于阀板平面方向为y轴，与x轴和y轴都垂直的方向为z轴，建立三维直角坐标系；阀板厚度为t，其两个侧面在x轴上的截距分别为x₁和x₂，其中，；阀板中性面圆的直径为D，密封圆锥面的锥角为2，转轴的中心在xy平面内的坐标为P（x₀，y₀）；这里，，；3） 数值离散处理采用离散方法进行数值判断；具体地，以z为主要变量，将其定义域：进行等间距离散；4） 确定分区假设有一平行于xy平面的平面z＝z₀，z₀为步骤3中对变量z取的离散值；则根据该平面在阀板圆锥面上截得两段或一段双曲线，那么在xy平面内，可将y的定义域分为两个或一个区域；具体地，当时，平面z＝z₀在阀板圆锥面上截得两段双曲线，即y的定义域分为两个区间：(,)和(,)；当时，平面z＝z₀在阀板圆锥面上截得一段双曲线，即y的定义域仅为一个区间：(,)；这里，，；5） 判定在z＝z₀平面内，假设M₁（,, z₀）为双曲线段上的任意一点，阀板开启后，M₁绕P点顺时针旋转了角度，到达点；在该角度，阀座上对应的点为M₂（,, z₀），则要使阀门开启过程中阀板和阀座不发生干涉，则其充要条件为：，即；考虑到M₁点和角度的任意性，又等价于：双曲线段上的任意一点M(x,y,z₀)与P(x₀,y₀,z₀)点之间的距离函数f(y)在（x₁, x₂）区间（x₁<x₂）内关于y单调增；由于总有f(y)>0，因此该条件也等价于（1）为单调增函数，即（2）       判定时，构造等式（1）中的函数g(y)；将z定义域区间内离散获得的每一个z值都带入不等式（2）中进行一次判断，不等式成立则记录为1，否则为0；根据记录结果，若全部为1，则完全不会发生形面干涉，若不全为1，则对应于0的z值即是密封副形面上将发生干涉的区域的z坐标值。