一种可在线检漏的双半球硬密封球阀结构设计

强制密封球阀是油气输送管道、站场计量检定等领域的核心设备之一。针对进口ORBIT轨道式强制密封球阀只能实现单向密封、背压楔紧力不足等结构设计缺陷,设计了一种可在线检漏的双半球硬密封球阀。采用分体式球体结构设计理念实现了双阀座双向强制密封。经过严格计算优化的阀杆楔形锥体镂空结构,能够对称撑开球瓣,双向受力平衡,使阀门的机械楔紧力与背压密封效果大大提升。该球阀拓展了轨道式球阀的设计思路,提升了产品性能及使用寿命,促进了轨道式强制密封球阀国产化高质量顺利完成。     

硬密封球阀耐冲蚀陶瓷涂层研究

利用多功能超音速火焰喷涂技术，在金属硬密封球阀的阀芯上制备了WC-12Co金属陶瓷涂层，用于提高球阀的耐冲蚀磨损性能。试验表明，涂层机械力学性能好，与基体结合强度超过70MPa，孔隙率小于2％，硬度超过HV1000，耐冲蚀磨损性能比基体提高5倍以上，有效地提高了球阀的使用寿命和密封可靠性。     

金属密封球阀应用超声速喷涂技术研究

由于金属密封球阀使用工况条件恶劣,因此密封副多采用超声速喷涂金属陶瓷涂层的工艺,涂层结合强度高,孔隙率小于2%,表面硬度高。可提高金属密封球阀的耐冲刷性能和耐磨损性能。采用超声速喷涂技术研制的带剔刀阀座的金属密封球阀,经过工程实践证明,产品性能稳定,可靠性高。     

玻璃纤维增强塑料浮动球阀密封性能分析

采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的球阀,具有强度高、密度小、耐酸碱腐蚀等优点,已逐步取代金属球阀应用在氯碱化工管道中。以DN50 GFRP浮动球阀为研究对象,分析常压下旋塞预紧力、密封件摩擦因数和密封面宽度对其密封性能的影响,并探究阀球推荐工作压力和GFRP浮动球阀整体设计参数对密封性能影响的主次顺序。结果表明：GFRP浮动球阀最高工作压力不应超过3 MPa,在常压环境下,需施加550 N以上的旋塞预紧力才能保证球阀正常密封;增大密封面摩擦因数可提高其密封性能,当密封面摩擦因数达到0.2时,密封面上最低密封比压最接近临界密封比压,材料利用率最高;随密封面宽度增加,最大密封比压呈先减小后增大的趋势,综合考虑球阀的使用寿命和材料利用率,该阀座的最佳密封面宽度为8.65 mm;密封面宽度对GFRP浮动球阀密封性能影响最大,其次为旋塞预紧力,密封件摩擦因数的影响最小。     

飞机除冰车先导电磁阀的研制

根据飞机除冰车喷射系统的特殊工况要求与用户要求,研制了飞机除冰车先导电磁阀.在研制中,选用特殊材料,使密封副耐有机溶剂的腐蚀,进而保证密封副的使用寿命.在研制中,还设计了直流电磁铁,并对相关参数进行了校核.通过选用特殊材料和结构设计,使所研制的先导电磁阀具有高可靠性和长使用寿命.     

立式船用泵新型机械密封的设计

介绍了一种能实现立式船用泵输送介质(海水)完全不泄漏,并能在泵抽空、密封腔缺水的情况下正常工作的新型集装式机械密封的结构设计和试验结果。     

超低温球阀阀座和阀体间密封结构设计与低温计算

基于现有超低温球阀常见结构密封泄漏的分析,进行了一种超低温球阀阀座和阀体间密封结构设计,给出了超低温球阀一些必要的计算内容。     

沸腾床渣油加氢裂化装置用金属密封球阀的设计

介绍了沸腾床渣油加氢裂化装置用金属密封球阀的工况特性以及相关技术要求,分析了该装置金属密封球阀的选用和运行现状,论述了装置用金属密封球阀设计标准、材料选择、结构设计和密封副硬化工艺等方面的优化方案。     

ZCuAl8Mn13Fe3Ni2铜合金材料腐蚀疲劳试验研究

针对船用螺旋桨所用铜合金材料所处的海水腐蚀工作环境,以ZCuAl8Mn13Fe3Ni2在纯弯曲疲劳试验机上完成的腐蚀疲劳试验为例,根据试样形状及纯弯曲疲劳试验机的特点,设计制作适用于旋转弯曲疲劳试验机用的海水腐蚀槽,建立海水循环系统.ZCuAl8Mn13Fe3Ni2铜合金材料在海水腐蚀条件下的疲劳试验的结果表明,所设计制作的海水腐蚀循环系统在纯弯曲疲劳试验机上进行海水腐蚀试验是可行的.所得试验结果置信度可达95%,试验材料的耐海水腐蚀性能良好,没有发现腐蚀产物、腐蚀坑、点蚀等现象,试验数据稳定可靠.     

球阀密封特性研究

采用有限元法计算了常温下球阀的密封接触应力分布和变形情况。分析结果表明,在球阀的密封结构设计中选用聚四氟乙烯作为阀座材料是可行的。     

基于差速行星轮机构的阀门顺序启闭装置的设计

设计了一种基于差速行星轮机构的阀门顺序启闭装置的阀门,通过采用锥阀和球阀双重密封,同时利用差速行星轮机构两边输出能够转换的特点与圆弧锁止器相结合,从而实现球阀和锥阀的相关顺序动作,在结构上保证了"开启时,锥阀先开启球阀后开启;关闭时,球阀先关闭锥阀后关闭"的顺序动作,从而保证锥阀避免高压的冲蚀,提高了阀门的使用寿命、可靠性以及控制的精确性。     

金属密封球阀阀座密封结构的分析

介绍了几种金属密封球阀的阀座密封结构。经过试验,在高温、高压、冲蚀和磨损等不同介质的苛刻工况下均密封效果较好,使用寿命长,满足了工程项目对阀门的使用要求。     

造纸厂蒸煮锅锅盖阀的设计与仿真分析

造纸厂蒸煮锅锅盖阀采用普通球阀,如果阀座的2个密封面不能同时良好接触,就会导致泄漏大、寿命短等缺陷。为此研制出一种新型的单阀座球阀,当阀口切断时,由于阀出口侧介质压力直接作用在球面上,使得密封效果随着出口压力的增加而提高。本文重点介绍了锅盖阀单阀座结构创新性设计及内流道CFD数值模拟,结果表明,这种新型结构的锅盖阀在实际应用中有非常好的的效果。     

基于应力均匀化的超纯水隔膜阀隔膜优化

超纯水隔膜阀具有结构简单、耐化学腐蚀、低离子析出等优点,多用于半导体行业,隔膜的疲劳破损是影响隔膜阀寿命和设备可靠性的关键性能指标。通过COMSOL模拟了隔膜启闭过程中的应力变化情况,并详细分析了隔膜工作时的受力特点。结果表明:隔膜启闭过程中受到的应力与阀口开度成线性关系,且阀口开度最大时出现峰值;对于小流量、低流速的超纯水隔膜阀,隔膜失效的主要因素是隔膜启闭过程中机械拉伸引起的疲劳损坏;优化后的隔膜在工作时的应力趋于均匀化,对进一步提高其工作寿命具有良好的工程指导意义。     

低温球阀阀座结构型式的试验分析

作者选取了球阀常用密封阀座的三种型式,在液氮中进行试验。利用试验结果分析比较了三种阀座低温条件下的形态,从而得出了大口径低温球阀阀座结构设计要点。     

Study on the design of ball valve based on elastic ring valve seat structure and fluid characteristics and fatigue strength

Aimed at the technical problems such as the influence of granular medium on spring pre-tightening force sealing, a new ball valve based on elastic ring valve seat structure is studied. The spring plate type valve seat structure is designed to cooperate with the ball core for sealing, and the blade spring coil is used to cooperate with the ball core for sealing in the spring plate type valve seat structure. Wherein the supporting back ring supports the blade leaf spring on the outer side to enhance and protect the role of the blade spring coil. The design without the spring cavity avoids the problem of sealing failure caused by medium entering into the spring cavity and affecting the compression spring, and avoids the situation that the valve seat can be sealed with the ball core by pre-tightening the compression spring, thus avoiding the problem of sealing failure caused by the valve seat sticking on the valve body. The mechanical and flow characteristics are studied and analyzed by the ball valve characteristic test system. The stem torque, unbalance torque, flow characteristics and flow coefficient variation at different nominal diameters are analyzed. The seal allowable squeeze stress and seal surface pressure are analyzed, and the seal is stable and reliable with the seal pressure meeting the seal design criteria. The fluid dynamics simulation analyzes the velocity, pressure and flow traces of the fluid flowing through the ball valve under three opening degrees: fully closed, half open and fully open, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet, the maximum velocity-pressure and opening degree variation curves of the inlet and outlet under different nominal diameters and the flow resistance coefficient curves. Static strength analysis was done for the ball core and spring plate seat structure to obtain the stress, displacement, strain and safety factor. The fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure was analyzed, and the total number of lives (cycles) and load factors were obtained, and the results show that the fatigue strength of the ball spool and spring-loaded plate seat structure is safe and the fatigue strength meets the requirements. Ball valve pressure test, low pressure sealing test and high pressure sealing test, valve body strength and ball valve sealing performance all meet the requirements.     

强制密封球阀的设计与优化

强制密封球阀是一种利用凸轮机构原理实现阀门无摩擦启闭的新型管线球阀,它通过阀杆强制机械力来建立可靠的密封,其是一种设计理念先进、密封结构新颖的高性能球阀。本文主要介绍强制密封球阀的工作原理、力学分析、结构设计及优化方法。     

PTA用钛合金硬密封球阀密封结构设计与分析

以典型项目钛合金硬密封球阀为例,介绍了PTA用钛合金硬密封球阀的技术现状、设计标准等。对密封结构进行设计,并计算所需密封力。结合理论计算进行有限元分析,对钛合金硬密封球阀的阀座密封结构和密封比压进行设计与分析研究。     

重卡电动泵吸油阀的改进设计及仿真分析

目前重卡电动泵吸油阀大多采用结构简单的球阀结构,导致泵产生反冲流量过大和容积效率低的缺陷。为此,利用滑阀和锥阀的优点,提出了采用滑锥阀结构改进设计吸油阀的技术方案。通过建立吸油阀、电动泵及其液压举升系统的AMESim仿真模型,在吸油阀流量特性、泵的出口压力和液压缸举升速度方面进行了动态性能仿真,并与球阀结构的电动泵进行了比较分析。结果表明:该技术方案有效且可行,能有效降低泵的反冲流量和提高泵的容积效率,可为高性能重卡电动泵的研制提供理论参考。