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1、欢迎各位专家莅临指导 带压开孔用闸板阀的国产化设计及研制 鉴定会 承担单位：扬子石化检安公司 南京工业大学机械与动力工程学院,1、项目来源及意义,1.1 夹板阀 夹板阀是不停输带压开孔技术中的配套设备，其性能的好坏直接影响到带压开孔技术的实施。该阀又叫“三明治”阀，其实物如图1所示，一般由上下夹板、阀中板、阀板、丝杆、压盖等零件组成，该阀门采用丝杆传动，通过丝杆与阀板之间的运动来开启和切断管道中的介质流动。,图1 夹板阀实物图,1.2 原有夹板阀存在的问题 阀板开关 不灵活，将给带压开孔或封堵作业带来很多不便，特别当管路中介质为易燃、易爆时，则可能会造成事故 密封不好,2、夹板阀结构的改进,主
2、要有6大改进： （1）密封圈 所有密封圈的材料均由原来的橡胶改为耐油聚氨酯，其使用温度可高达200。 （2）密封槽 特别是将阀板上的密封槽改为燕尾槽，以防止阀板在移动过程中密封圈可能脱出。,（3）将夹板阀的材料由原来的碳钢改为低合金钢 ，保证夹板阀在介质作用后不致腐蚀并耐介质温度 （4）阀板 在阀板上镶一个铜合金制的翼形螺母(材料为ZCuAl10Fe3)，扩大螺纹连接处的两种材料的硬度差 ，利用此螺母和丝杆连接，从而实现丝杆转动带动阀板上下灵活运动，避免咬死现象的发生，完成阀门的正常启闭 （5）原设计中阀板通孔堵死 ，使介质不能进入孔内及螺纹连接处,(6) 阀中板 阀中板上增加一个凸台，并在凸
3、台内部开孔，以便于阀门全开时，翼形螺母的螺套部分能够伸入到凸台内部，不至于与中板形成干涉，影响夹板阀的正常工作,3、夹板阀的三维设计与运动模拟分析,现代机械设计的发展趋势是在产品开发前期，通过计算机辅助技术（CAD）对其进行三维虚拟设计，并在计算机上进行预装配和运行模拟，同时进行干涉检查，从而检验设计的可行性，以便在产品开发的早期就能发现问题并对其进行改进，这样就可以缩短产品的开发周期，达到降低成本、提高产品性能的目的。本项目以Autodesk Inventor软件为平台，实现了夹板阀的三维造型、虚拟装配及运动模拟，从而加快了这种阀的设计，也提高了其总体性能。,3.1 夹板阀各个零件的三维造型
4、设计,3.2 夹板阀装配总图的生成,调入已建好的零件三维模型，按照夹板阀的实际情况，确定装配主干线和装配顺序，在计算机上对夹板阀进行虚拟装配,3.3 夹板阀的动态装配及运动模拟,通过Inventor软件提供的驱动约束及动态干涉检查功能进行运动模拟，可以清楚的看到了各个零件的运动情况，并能检查运动过程中的干涉情况，有利于提前发现设计过程中不合理的现象，从而及时做出修改,虚拟装配模拟,4.结论,1、设计制造出适用于扬子石化公司各种工况下应用的带压开孔用夹板阀，详见所附图册 2、按照本文所述的改造方案制造了DN100、6.4MPa，DN150、6.4MPa夹板阀各一台，经过实际操作考核，在启闭过程中不再出现失灵的情况，阀门的整体性能得到了提高 3、利用Inventor软件对夹板阀三维造型、虚拟装配及运动模拟的实现，可以看到三维设计方法有着传统的二维设计无法比拟的优势，能在产品设计过程中少走弯路，是缩短产品开发周期、降低开发成本及提高产品性能的有效途径之一。,
