連桿蝶閥閥板的優(yōu)化設(shè)計(jì)

連桿蝶閥是蝶閥的一種結(jié)構(gòu)形式，主要應(yīng)用于冶金高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)的管道中，它具有體積小，重量輕，動作靈活，拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，連桿蝶閥在熱風(fēng)爐系統(tǒng)的空氣、煤氣、煙氣等介質(zhì)管道中得到了廣泛應(yīng)用。

連桿蝶閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

連桿蝶閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由驅(qū)動裝置、閥板、閥體、主軸、桿系等零部件組成。閥門的啟閉是靠驅(qū)動裝置驅(qū)動主軸帶動桿系機(jī)構(gòu)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)閥板的打開和關(guān)閉。通過圖1可以看出，無論閥門在開啟還是關(guān)閉的時(shí)候，閥板及其連動部件始終是在介質(zhì)的包圍之中。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，閥板要承受介質(zhì)的所有壓力，這樣就會引起閥板的塑性變形，進(jìn)而使其連動件引起變形；當(dāng)閥門開啟時(shí)，閥板又會受到介質(zhì)的沖刷，以及介質(zhì)流動所引起的閥板本身的振動，這樣同樣會加快連動部件的損壞，尤其是鉸接處固體自潤滑軸承的損壞。因此，連桿蝶閥閥板的壽命也就是連桿蝶閥的壽命。

連桿蝶閥閥板的結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)連桿蝶閥閥板的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工制造時(shí)一般不采用鑄造結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)閥板主要采用焊接的形式，如圖2所示，閥板上兩立板采用鋼板直接下料，大圓鋼板下料后需要熱壓成形，壓出一定弧度，然后與立板焊接，最后進(jìn)行機(jī)加工。

從工藝角度對此種結(jié)構(gòu)的閥板進(jìn)行分析，從圖2中可以看出，閥板由三部分組成：立板、墊板、大圓鋼板。如果采用此種結(jié)構(gòu)的閥板，墊板和立板可以直接下料成形，而大圓鋼板則需要工藝人員首先算出下料尺寸，然后再按要求的弧度做出壓形胎具，用胎具將大圓鋼板壓制成形，最后與其他兩件組對焊接。而主要問題就出在制造壓形胎具這一步，通過圖2可以看出，閥板中心部分為弧形，邊緣是一平面，這就需要每做一個(gè)規(guī)格的閥門，就要做一種胎具，否則不能壓出所需要的形狀。這無形之中就增加了企業(yè)的制造成本。

用有限元技術(shù)對這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如圖3所示是在dn1700連桿蝶閥傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)閥板上加0.4mpa壓力時(shí)的分析結(jié)果，可以看出整個(gè)閥板最大變形處在兩立板上，此時(shí)發(fā)生的最大變形為1.69mm，這樣會使與閥板相連的銷軸和軸套受到很大的損壞。如圖4所示是熱風(fēng)爐冷風(fēng)管道的dn1700冷風(fēng)閥的損壞情況（冷風(fēng)管道壓力為0.47mpa，溫度為350℃），該閥門損壞原因是與閥板相連的銷軸變彎，銷軸處自潤滑軸承被完全擠碎。