[发明专利]一种催化烟气用高温切断蝶阀及其密封圈密封曲面的计算方法

摘要

本发明公开了一种催化烟气用高温切断蝶阀，它包括阀体（1）、阀板（2）和阀门轴（3），阀体（1）内设置有介质流道（4），台阶孔（6）内设置有轴支撑结构，轴定位环（10）固定于台阶孔（6）的小孔内，定位环（10）的一端伸入介质流道（4）内，轴承外圈（8）设置于台阶孔（6）的大孔内，轴承外圈（8）内开设有球形槽（13），轴承外圈（8）内设置有可绕球形槽（13）轴线旋转的轴承内圈（7），轴承内圈（7）中部开设置有贯穿轴承内圈（7）的安装孔（14）。本发明的有益效果是：结构紧凑、运行可靠、密封严密、使用寿命长。

主权项

1.一种高温切断蝶阀的密封圈密封曲面的计算方法，所述高温切断蝶阀包括阀体(1)、阀板(2)和阀门轴(3)，所述的阀体(1)内设置有介质流道(4)，介质流道(4)内设置有锥形阀座(5)，所述的阀体(1)上且位于介质流道(4)的左右侧均开设有台阶孔(6)，台阶孔(6)内设置有轴支撑结构，轴支撑结构包括轴承内圈(7)、轴承外圈(8)、定位环(10)、润滑酯添加装置(11)和吹扫装置(12)，定位环(10)固定于台阶孔(6)的小孔内，定位环(10)的一端伸入介质流道(4)内，轴承外圈(8)设置于台阶孔(6)的大孔内，轴承外圈(8)内开设有球形槽(13)，轴承外圈(8)内设置有可绕球形槽(13)轴线旋转的轴承内圈(7)，轴承内圈(7)中部开设置有贯穿轴承内圈(7)的安装孔(14)，安装孔(14)与定位环(10)连通，所述的轴承外圈(8)上还设置有惰性气体入口(15)和连通球形槽(13)的润滑酯槽(16)，润滑酯槽(16)处连接有润滑酯添加装置(11)，惰性气体入口(15)与定位环(10)连通且惰性气体入口(15)处连接有吹扫装置(12)，所述的阀门轴(3)左右两端的轴颈分别安装于两个轴支撑结构的安装孔(14)内，阀门轴(3)上安装有沿轴向布置的平键(17)，所述的阀板(2)内开设有滑槽(18)，阀板(2)经滑槽(18)与平键(17)相配合滑动安装于阀门轴(3)上，阀板(2)的左右端部分别抵压于两个定位环(10)之间，阀板(2)外圈上安装有与锥形阀座(5)配合的密封圈(19)，所述的两个轴支撑结构对称设置，所述的惰性气体入口(15)位于定位环(10)与润滑酯槽(16)之间，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、切入角的计算，其具体计算步骤为：延长锥形阀座(5)，以O₁为锥顶点，以O₂为阀门轴(3)的轴线；设密封圈(19)与锥形阀座(5)上端部的切点为A，密封圈(19)与锥形阀座(5)下端部的切点为B；建立切入角计算图；通过已建立的切入角计算图计算出A点的切入角为B点的切入角为在常温工况下：a1≈a2≥1～2°+tan^‑1f；在高温工况下：a1≈a2≥7～8°+tan^‑1f，其中b为O₂到密封圈(19)的水平距离，h为O₂到A点的垂向距离，n为O₂到B点的垂向距离，q为O₁O₂与O₁A之间的夹角，r为O₁O₂与水平面之间的夹角，f为锥形阀座密封面与密封圈密封表面之间的摩擦系数，(tan^‑1f)为摩擦角；S2、密封圈高阶密封曲线的计算，其具体计算步骤为：S2(I)、延长A和B点处的切入角，相交处为O点，X轴为∠AOB的角平分线，Y轴垂直于X轴；S2(II)、根据抛物线的定义，抛物线上的点到焦点的距离等于该点到准线的距离，设焦点为F(x₀,y₀)，准线方程l：y＝k₀x+b₀，则抛物线方程为：因此，只要解得四个未知数x₀,y₀,k₀,b₀，即可求得此任意抛物线，S2(III)、设切入点A和B点的坐标分别为A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)，将A(x₁,y₁)代入(1)式得：将B(x₂,y₂)代入(1)式得：S2(IV)由于OA和OB是过O点的两条切线，则OA与OB的斜率互为相反数，因此OA的斜率为将公式(1)式对x求导得：将A(x₁,y₁)及代入式公式(4)得：将B(x₂,y₂)及代入公式(4)得：联立式公式(2)、(3)、(5)、(6)即可求得抛物线方程，即为密封圈高阶密封曲线；S3、以步骤S2中的高阶密封曲线作为母线绕曲线的对称轴线旋转360度得到的回转体，并以AB两个切入点为边界切除边界以外的部分即得到密封圈的密封曲面。