[发明专利]一种三偏心蝶阀密封面尺寸干涉的简易判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及三偏心蝶阀，具体地说，涉及一种三偏心蝶阀密封面尺寸干涉的简易判定方法。

背景技术

三偏心蝶阀由于具有特殊的三偏心组合结构，在蝶阀启闭时能实现阀板与阀座之间的瞬间脱离或闭合，并且在开启后，阀板与阀座不再有干涉，从而大大减少了摩擦力，提高了阀的耐久性；这种结构也有利于提高密封性能；在相同的外加力矩条件下，三偏心蝶阀较其它蝶阀有更好的密封性能，此外，三偏心蝶阀还能够承受比其他蝶阀更大的压差，因此，三偏心蝶阀在各种工业生产中得到了广泛的应用。

相比于其它类型的蝶阀，三偏心蝶阀的结构更为复杂，这就对产品设计提出了更高的要求。其中密封面尺寸干涉的问题最为突出；一旦发生尺寸干涉，往往会导致泄漏或卡塞现象，同时还会引起额外的摩擦磨损，从而大大影响三偏心蝶阀的使用效果和使用寿命；在三偏心蝶阀的设计过程中，其密封面设计参数（特别是三个偏心参数）的选择非常重要，而对密封面参数优化设计的最关键的问题是如何判定设计参数是否会导致尺寸干涉现象的出现；由于三偏心蝶阀密封面参数内在联系的复杂性，工程设计中常采用经验参数结合三维建模软件判断是否出现尺寸干涉，采用这种设计流程通常需要反复修正调试才能获得较好的设计参数，因此不可避免地会导致设计精度的降低和设计周期的延长。

发明内容

一种三偏心蝶阀密封面尺寸干涉的简易判定方法，通过本方法即可判定蝶阀密封面是否会发生干涉，同时还可以判断干涉区域的具体位置，其特征在于，按以下步骤进行（如图1）：

1） 确定设计参数

获取并确定三偏心蝶阀密封面的5个主要设计参数（图2）：阀板中性面椭圆长轴的长度D_max、阀板厚度为t、轴向偏心c、径向偏心e，以及角度偏心                                                。

2） 建立坐标系

以密封圆锥面的顶点为原点，垂直于阀板平面方向为x轴，平行于阀板中性面椭圆的长轴方向为y轴建立直角坐标系（图3）；阀板厚度为t，其两个侧面在x轴上的截距分别为x₁和x₂，其中性面椭圆的长轴长度D_max；转轴3的中心在xy平面内的坐标为P（x₀，y₀），密封圆锥面的圆锥角度为2； ，。

3） 数值离散处理

       为避免数学模型本身的非线性产生的求解和判断的复杂性，采用离散方法进行数值判断；具体地，以z为主要变量，将其定义域：划成若干等分，并依次对变量z取值；根据蝶阀轴对称结构和坐标系的对称性，实际操作时可以只考察区间，其余区间的结果可根据对称性获得；为尽量降低因离散处理引起的精度误差，区间至少划分成100等分以上后对变量z取离散值；例如变量z的值可以取为0，，，，…，。

4） 确定分区

假设有一平行于xy平面的平面z＝z₀，z₀为步骤3中对变量z取的离散值。则根据该平面在阀板圆锥面上截得两段或一段双曲线，那么在xy平面内，可将y的定义域分为两个或一个区域；具体地，当时，平面z＝z₀在阀板圆锥面上截得两段双曲线，即y的定义域分为两个区间；当时，平面z＝z₀在阀板圆锥面上截得一段双曲线，即y的定义域仅为一个区间；。

5） 判定