考慮熱力學(xué)效應(yīng)的高壓閥門結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、在電力、石油、化工等行業(yè)中，大量使用著高溫高壓閥門。但由于其系統(tǒng)工況惡劣，經(jīng)常造成閥門在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)漏，閥門一旦內(nèi)漏，由于沖刷作用，閥門將很快失效，給用戶帶來(lái)巨大的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)上述問題，本文做了一系列研究，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　高壓閥門啟閉裝置的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有閥門裝置，由于內(nèi)部采用了凸輪機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)力不平穩(wěn)，波動(dòng)起伏較大。為解決此問題，本文設(shè)計(jì)了基于差速行星齒輪閥門機(jī)構(gòu)，并對(duì)兩種方案進(jìn)行分析,最終選用了行星齒輪閥門機(jī)構(gòu).

2、
　　高溫高壓閥體優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用三維軟件Pro/E對(duì)閥體進(jìn)行參數(shù)化建模，并導(dǎo)入ANSYS Workbench軟件，進(jìn)行高溫高壓閥體熱力學(xué)特性的分析，得到高溫高壓閥體穩(wěn)定工作時(shí)，閥體內(nèi)部的溫度場(chǎng)，熱應(yīng)變場(chǎng)及熱應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律。基于上述熱力學(xué)特性分析，在ANSYS Workbench的Design Explorer模塊下,分析了各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)力的影響程度，找出各個(gè)參數(shù)的最佳尺寸，并將最大等效應(yīng)力控制在安全的范圍之內(nèi)和使閥體的重量最輕，以

3、便節(jié)省材料，降低成本。
　　閥芯和閥座碰撞分析。分別分析了閥芯和閥座彈性-剛性的碰撞和彈性體之間碰撞，并分析了不同撞擊速度下，閥座和閥芯的最大應(yīng)力，和發(fā)生傾斜碰撞時(shí)，最大應(yīng)力的變化。
　　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分別對(duì)凸輪閥門機(jī)構(gòu)和行星齒輪閥門機(jī)構(gòu)進(jìn)行了扭矩的動(dòng)態(tài)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明凸輪閥門機(jī)構(gòu)在球閥關(guān)閉時(shí)存在扭矩驟變現(xiàn)象和行星齒輪傳遞的平穩(wěn)性。
　　仿真及實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的高壓閥門設(shè)計(jì)方案較好的解決了目前存在的一些問題，為高壓閥門