球阀毕业设计

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1、机电工程系2012届毕业生毕业设计二O 一一年九月河南工业职业技术学院HfenanPolytechnicInstitute毕业设计（论文）题 目球阀阀体的数控加工班 级姓 名_指导教师近年来，高等职业教育迅速发展。为我国的职业教育事业带来了蓬勃生机， 数控技术及应用作为一门新兴行业，在国内外机械加工中，具有举足轻重的地位。 数控机床作为一种高智能产品，它以结构灵活多变，加工精度高，生产效率高， 质量稳定，特别适应多品种，小批量，产品更新周期快的特点，深受广大生产企 业的青睐。作为一名毕业生，经过三年的职业教育，按照老师的要求，综合运用 所学知识，通过查找资料，能否保质保量地完成毕业设计任务，是

2、检验毕业生合 格与否标准。本人经过周密思考，认真总结，仔细筛选，决定设计球阀，它综合 运用了所学专业知识，充分运用了数控机床加工的各项功能，具有典型代表性。 设计内容包括：1摘要，2目录，3球阀及各部件的功用与用途，5工艺分析： 毛坯f工艺路线f三维造型图f工序f加工余量f加工程序f刀具选择f机床 选择f检验，7加工结果分析，8总结，9结论与展望，10致谢，11参考文献由于编者水平有限，设计内容难免有错误与不妥之处，恳请辅导老师批评指 出。球阀，GB/T21465-2008阀门术语中定义为：启闭件（球体）由阀杆带动， 并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用 于流

3、体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀 座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。而多通球 阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任 一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺 及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种 主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升， 在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、电力、 市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。球阀由阀盖、阀体、

4、阀杆、球体和扳手组成，广泛应用与化学工业，它 是控制流体流通的“开关”。本文主要简单阐述一下用于无腐蚀性石油管路 中的球阀阀体的数控加工方法，公称压力为4牛/平方毫米，工作温度W200 0C.关键字：球阀密封发展阀体数控加工目 录摘要2第一章球阀零件的简单分析31.1球阀的功用和用途31.2球阀的工作原理1.3球阀的主要特点1.4球阀的分类第二章球阀的结构及其材料2.1球阀的结构2.2球阀中各结构组成部分的材料2.3球阀各结构部分的压力强度2.4球阀的密封性第一早球阀中阀杆、阀体、手柄的设计3.1阀杆、阀体、手柄的计与校核3.2阀杆、阀体、手柄的强度计算3.3阀杆、阀体、手柄的材料选择第四章阀

5、杆、阀体、手柄的加工工艺4.1加工工艺分析4.2加工工艺路线4.3三维造型及计算4.4加工工序4.5刀具及机床的选择4.6加工结果分析及检验4.6装配球阀第五章总结与展望第六章致谢第七章参考文献一球阀零件的简单分析1 球阀的功用和用途由于球阀通常用橡胶、尼龙和聚四氟乙烯作为阀座密封圈材 料，因此它的使用温度受到阀座密封圈材料的限制。球阀的截止 作用是靠金属球体在介质的作用下，于塑料阀座之间相互压紧来 完成的（浮动球球阀）。阀座密封圈在一定的接触压力作用下， 局部地区发生弹塑变形。这一变形可以补偿球体的制造精度和表 面粗糙度，保证球阀的密封性能。又由于球阀的阀座密封圈通常采用塑料制成，故在选择球

6、阀 的结构和性能上，要考虑球阀的耐火和防火，特别是在石油、化 工、冶金等部门，在易燃、易爆介质的设备和管路系统中使用球 阀，更应注意耐火和防火。通常，在双位调节、密封性能严格、泥浆、磨损、缩口通道、 启闭动作迅速（1/4转启闭）、高压截止（压差大）、低噪声、有气穴和气化现象、向大气少量渗漏，操作力矩小、流体阻力小 的管路系统中，推荐使用球阀。球阀也适用于轻型结构、低压截止（压差小）、腐蚀性介质 的管路系统中。在低温（深冷）装置和管路系统中也可选用球阀。 在冶金行业的氧气管路系统中，需使用经过严格脱脂处理的球阀。 在输油管线和输气管线中的主管线需埋设在地下时，需使用全通 径焊接式球阀。在要求具有

7、调节性能时，需选用带 V形开口的专 用结构的球阀。在石油、石油化工、化工、电力、城市建设中， 工作温度在200度以上的管路系统可选用金属对金属密圭寸的球 阀。2、球阀的工作原理球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或 通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介 质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就 能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，但近来的发展已 将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用，如 V型球阀。3、球阀的主要特点球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维 修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操 作和维修

8、，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且 还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯 等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。优点：1 .流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。2 结构简单、体积小、重量轻。3 .紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料 广泛使用各种塑料，密封性好，能实现完全密封。在真空系统中 也已广泛使用。4 .操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转 90，便 于远距离的控制。5 维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸 更换都比较方便。6 .在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质 通过时，不

9、会引起阀门密封面的侵蚀。7 .适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至 高压力都可应用。8.由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体 颗粒的介质中。缺点：加工精度高，造价昂贵，高温中不易使用4、球阀的分类球阀分有：浮动球球阀、固定球球阀、轨道球阀、V型球阀、 三通球阀、不锈钢球阀、锻钢球阀、卸灰球阀、抗硫球阀、三通 球阀、气动球阀、电动球阀、卡套球阀、焊接球阀。（本文主要介 绍一下固定球球阀）二球阀的结构及材料1 球阀的结构球阀是由阀体、阀盖、阀杆、球体、手柄等结构组成。5、球阀的材料球阀的基体材料通常包括不锈钢系、硬质合金系和特种合金 系，因为这几种材料有较好的高温稳定性

10、。球体和阀座应采用抗 腐蚀性能不低于阀体抗腐蚀性能的材料。阀杆是阀门中重要的受 力零件，阀杆的材料必须具有足够的强度和韧性，能耐介质、大 气及填料的腐蚀性，耐擦伤，工艺性好。连接螺栓和螺母可用经 调制处理的高强度合金钢制作（最低抗拉强度大于690MPa）。本 文所设计的阀体采用铸铁230450.主要是因为其有许多特殊的 性能，如耐热、耐磨、耐腐蚀等；有良好的焊接性能，有利于铸 件的修补和组合，各部件结构可设计匀称，能抵抗变形。6、球阀的操作和使用1 ）操作前须确认管路和阀已被冲洗过。2）阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转 完成：正向旋转1/4圈（90）时，阀关断。反向旋转 1/4圈（9

11、0）时，阀开启。3）当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为 开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。7、球阀的部分参数等级1、公称压力或压力级：PN1.0-320MPa、ANSI CLASS150-900、 JIS10-20K；2、公称通径或口径：DN6900、NPS 1/436；3、连接方式：法兰、对焊、螺纹、承插焊等；4、适用温度：-196C540C；5、驱动方式：手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动、 液动、气液联动、电液联动；6、阀体材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、 CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti。 选用不同的材质，可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、 醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。