粗糙表面法兰盘式单向阀设计【原创含8张CAD图带外文翻译】
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粗糙表面法兰盘式单向阀设计【含8张CAD图带外文翻译】
【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下：
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1粗糙表面法兰盘式单向阀设计摘要：（1）本次设计产品为粗糙表面法兰盘式单向阀。（2）研究目的：为了解决城市地下水管道问题，防止城市排出的污水倒流回城市。（3）研究方法：查阅文献，工具书进行单向阀进行结构优化及相关零件数据设计和计算。并且绘制三维和二维图纸。（4）结果：设计出符合要求的单向阀，并且实施有效，性能优秀。（5）结论：本次设计的单向阀具有结构简单，工作可靠，稳定性高，拆装装配及维修方便快捷等优点。计算说明书中包括单向阀相关零件数据的计算和 cad 图纸、solidworks 三维图纸、本次设计的总结等。本设计经过结构校核与建模分析，对所设计的调节阀进行了系统化、全面化的分析校核，最终确保了阀门工作的安全性和稳定性。关键词:单向阀 阀芯 阀座 弹簧 水介质2Design of flanged disc type one-way valve on rough surfaceAbstract:(1) the design product is rough surface flanged check valve.(2) research purposes: in order to solve the problem of urban underground pipeline, prevent the discharge of urban effluent back to the city.(3) research methods: check the literature and tool book to carry out the structural optimization of one-way valve and data design and calculation of related parts. And draw three-dimensional and two-dimensional drawings.(4) result: a one-way valve is designed, which is effective and excellent in performance.(5) conclusion: the designed one-way valve has the advantages of simple structure, reliable operation, high stability, convenient assembly and repair, and convenient maintenance. The calculation manual includes the calculation of the relevant parts data of one way valve and CAD drawings, SolidWorks 3D drawings, and the summary of the design.After the structural check and modeling analysis, the design of the control valve is systematically and comprehensively analyzed and checked, and the safety and stability of the valve work is ensured.Key words: One-way valve,spool,seat,spring,Water medium3目 录摘要、关键词（单向阀 阀芯 阀座 弹簧 水介质）1 Abstract、Keywords 2 第一章.绪论41.1 单向阀概述41.2 课题背景及研究意义。81.3 有关单向阀的国内外研究发展现状 81.3.1 国外研究现状 81.4.2 国内研究现状 91.4 对单向阀的要求： 101.5 水介质单向阀的核心问题及应用意义。10第二章.单向阀机械结构设计 112.1 单向阀的主体结构和特点 11 2.2 粗糙表面法兰盘式单向阀设计的方案构思、比较与分析112.3 弹簧结构类型和作用机理，弹簧的分类及其研究现状。 132.4 设计阀口结构和阀体结构。 132.4.1 几何尺寸的确定： 132.4.2 受力计算和性能计算： 152.4.3 强度计算： 16第三章. 圆柱形螺旋压缩弹簧的设计与计算方法183.1 弹簧端部结构的确定 183.2 弹簧钢丝的材料及其机械性能 183.3 弹簧的设计与计算 183.4 弹簧的工作图和技术要求 30第四章.法兰盘选用及设计32第五章. 单向阀建模与仿真 344.1 单向阀 344.2 液控单向阀 35第六章.结论 36总结37参考文献384第一章. 绪论1.1 单向阀概述阀门是现代工业中不可或缺的控制部件。阀门也有各种各样的功能和型号，型号不同，适合的地方就不一样。最简单的流体控制阀是一种更复杂的自动控制系统流体阀的截断装置，具有广泛的规格和类型。阀门的通径大小不一，用于航空航天的十分微小的仪表阀就非常小，它只有 10mm，重十几吨的工业管路用阀就非常大，它通径达到 10m。阀门也可用于控制不同类型的流体流动。空气、水、蒸汽和各种腐蚀性化学品、泥浆、液态金属和放射性物质也可以通过阀门来控制。阀门的工作压力极限也相对较小，达到 1.310-3MPa超低压，大到 1000MPa 的超高压。阀门广泛应用于各种传动方式。气动、手动、液压、电动、电动气动或电液或电磁驱动均可用于驱动阀门。温度、压力或其他形式传感信号可以驱动单向阀，驱动后，单向阀将按预定的要求动作进行运行，止回阀也可以在不依赖于传感信号的情况下关闭或打开。驱动机构或自动机构驱动阀使阀门升程、滑动、旋转或摆动运动，这将改变阀的通道面积并控制开闭。阀门的种类很多，且有许多种分类方法：1、按用途和作用分类按用途和作用可以将阀门分为 5 类，有切断介质流的截止阀、调节流量大小的控制阀、防止油液回流的止回阀，遗迹分流阀和安全阀。2、按主要参数分类（1）按压力分类按压力可以将阀门分为 5 类，分别是真空阀、低压阀、中亚阀、高压阀和超高压阀。（2）按介质工作温度分类按照介质温度也可以将阀门分为 5 类，分别是高温阀、中温阀、常温阀、低温阀遗迹超低温阀（3）按阀体材料分类按制造阀门的材料分类可以将阀门分为 2 类，有非金属材料阀和金属材料阀3、通用分类法还有一种分类方法叫做一般分类法。目前，中国和世界上最常用的分类方法也是这种分类方法。采用这种分类方法，阀门可分为闸阀、截止阀、止回阀等本次设计需要设计一个大流量的单向阀配合法兰盘使用。单向阀的种类也各种各样。包括立式升降止回阀、直通式升降止回阀、对夹式止回阀、A 型止回阀最常见的直通阀等共 11 种阀门。每种止回阀结构不同，特点也不同，下面介绍一下几种不同的止回阀及其特点，在下面将对止回阀进行结构分析。（1）立式升降止回阀5结构特点：1. 流道是水平直通式、直角式或者直流式2. 常用法兰或外螺纹连接。3. 法兰连接端常用法兰、对焊、内螺纹或者承插连接。4. 阀瓣常选用球形、平面密封栓塞或者锥面密封栓塞（2）直通式升降止回阀结构特点：1. 流道是垂直直通的。2. 常用法兰或外螺纹连接。3. 法兰连接端常用法兰、对焊 11 内螺纹或者承插式。4. 阀瓣常选用球形、平面密封11 栓塞或者锥面密封栓塞。（3）内压自紧密封升降式止回阀结构特点：1. 水平直通式流道。2. 内压自紧密封式连接阀体与阀盖。3. 连接端为法兰、对焊或者承插式。4. 阀瓣形式为锥面密封柱塞或平面密封柱塞。6（4）带压紧弹簧升降式止回阀结构特点：1. 角式流道。2. 使用法兰连接阀体与阀盖。3. 使用法兰、螺纹或承插连接端。4. 阀瓣采用球形、平面密封柱塞或者锥面密封柱塞（5）单瓣底阀结构特点：1. 垂直直通流道。2. 马管连接法兰。3. 阀瓣采用平面密封塞形。（6）双瓣旋启底阀结构特点：1. 垂直直通流道。2. 马管连接法兰。3. 阀瓣为双瓣旋启式。7（7）旋启式止回阀结构特点：1. 水平直通流道。2. 平盖法兰用于通径小的连接，蝶形法兰用于通径大的连接。3. 法兰连接端或对焊连接端。4. 摇杆固定方式为摇杆穿出体外或摇杆固定在阀盖上。（8）内压自紧旋启式止回阀结构特点：1. 水平直通流道。2. 用内压自紧密封式连接阀体与阀盖。3. 法兰连接端或对焊连接端。4. 摇杆固定方式为摇杆穿出体外或摇杆固定在阀体内凸台上但是不穿出体外。（9）蝶式止回阀结构特点：1. 回转紧闭速度快。2. 构造简单，小巧。3. 水平直通流道（10）管式直通式止回阀结构特点：1. 水平直通流道。2. 法兰连接或对焊连接。83. 弹簧结构。1.2 课题背景及研究意义。课题背景：应用于地下排水管网，介质为含有固体杂质的地下水，考虑介质特殊的理化性能，分析传统单向阀在固体颗粒流体介质中频繁损坏的问题。研究意义：夏天时常常有暴雨，城市中雨水通过地下排水管网排外城外河流，但是如果城外河流水位较高就会产生往城市倒灌的情况，更加重了城市中的水患。本次设计的单向阀将解决这一情况，本次单向阀安装在城市地下排水管网的出口处，使得城市地下水只能向河流排出，河流中的水不能倒灌回城市。这样就从一定程度上解决了夏天城市水患的问题。1.3 课题的国内外研究发展现状。1.3.1 国外研究现状：在国外，液压阀的发展十分迅速，各国专家也在极力研究单向阀，这使得国外的阀门研究远远高于机械工业的发展速度。近年来，世界各地的液压产品产值十分高，并且呈现加速趋势。在美国、日本和德国等主要发达国家中，日本的人均产值是最高的，这是由于日本工厂不断增加自动化设备和管理来提高生产管理水平。此外，日本企业一直与其他国家合作，向国外工厂推广零部件，以实现零部件的专业化。近年来，随着电子技术和新材料的等高新技术逐渐改良并且在液压阀设计中的应用，我国也取得了新的发展。到现在，国外单向阀在以下方面已有显著地成果：1）元器件小型化：易于适应电子设备的直接控制，同时节约能源消耗2）节能：降低能耗和控制系统的发热已成为设计单向阀系统时必须考虑的问题之一3）环境保护：环保止回阀应尽量减少泄漏，不产生噪音4）新材料的应用：新型磁性材料的应用是与电磁阀单向阀结合在一起的。5）非矿物油介质元件：非矿物油介质元件是应用于特殊场合例如医学，防腐蚀场合等4。而今后，其值得关注的趋势有更高效的机电一体化设计、高效节能元件的研发和环保与纯水液压系统的开发。我们也应学习国外的经验，并开发自己的产品，朝着这个目标而努力。在许多工业领域里，国外众多学者对高水基元件进行了开发 1-4，这些人研究之后，将阀门达到了 132MPa 的压力范围，并进入实验阶段。但是阀门流量受到限制，流量会比较小。从当前的研究状况来看，国外液控单向阀工作压力最高可达到 45MPa，流量最高可达 2000L/min 以上，相比国产的单向阀阀，国外的单向阀性能较为稳定可靠。经过多年的研究，国外已开发出性能优良的高性能液压阀。液压阀是一种特别适合于液压支架工作性能的阀门。液压阀的主要类型有德国宏、DBT 型号等。止回阀在使用过程中常出现振动现象，震动现象会对单向阀控制精度、寿命及液压系统性能造成不利的影响。二十世纪末，美国科学家提出了一种新型的减震方法并大量应用在实践中。单向阀工作是否可靠取决于单向阀密封性能，如果密封元器件不好，就会影响单9向阀的性能。之前也有人对密封性能进行了研究并且进行了试验。1.3.2 国内研究现状：单向阀种类众多，应用广泛。常应用于家庭管道，汽车油路，锅炉房以及大型生产工厂。在家庭中，管道直径通常比较小，而且是低压，管道承受压力较小，不用担心管道破裂，一般不用法兰盘式连接。而在锅炉房以及大型生产工厂中，管道直径比较大，压力高，管道极其容易破裂，法兰也可用于更换管道的某一段。不同法兰盘阀有多种用途如汽车管道、减速机、锅炉压力容器、石油、化工、造船等工业。本次设计就是设计粗糙法兰盘单向阀的连接以应用于地下排水管网，介质为含有固体杂质的地下水，考虑介质特殊的理化性能，分析传统单向阀在固体颗粒流体介质中频繁损坏的问题。中国液压技术是从矿物油概念作为动力传递介质，在二十世纪初，发明了柱塞泵、三种阀、四、50 年代的电液伺服阀的发明和电的建立。液压伺服控制理论，70 年代的插装阀和比例阀的发明，所有这些都是液压阀的现场皮革。生命的进程 3 。80 年代至 90 年代，国家进行了水利行业的重点改造，引进了国外许多技术，但与国外先进水平相比，存在着很大差距，主要表现在产品技术水平低、标准化程度低、标准化程度低、通用性差等方面。在航空航天、海洋工程、微型机械设备和高温火灾环境等新的高新领域中，特殊的构件很少，即使在空白状态下，这种落后的局面也在迅速发生变化，这就是液压技术和工程技术。中国的 NG 社区。面临的一项重要任务 7 。20世纪 60 年代，我国专业人员也开始进行对液压支架的研究和开发，主要研究液压支架用阀。但是这么多年发展比较慢，这是因为没有创新科技，而是学习国外德国与前苏联的科技。这就导致我国液压支架用阀落后于国外，也影响了高端液压支架技术发展与创新。几十年后，我国将计算机技术和有限元、流体软件运用到阀门技术中后，我国才对液压阀进行了更深入的研究，但是也是在起步阶段，所研究的阀流量也无法与国外相比。从目前我国的研究状况来看，我国相关专业人员也对支架阀进行紧锣密鼓的研究开发。国内最新液压支架阀经过修改，它的流量也达到了 1000L/min。国内主要有 KDF1B、KDF1D 和 YD2PK6362 型平面密封宽、KDF2 球阀 32。但大流量支架的液压控制阀工作稳定性和可靠性存在很大问题，这几种阀门失效快，性能差。因此，我国大型矿产要求高产高效的阀门，所以只能依赖进口。国内外液压支架大流量阀的相关研究主要集中在卸载冲击特性研究和流场分析方面的研究 33。我国主要研究如何减小液控单向阀的卸载冲击，这也是对支架用液控单向阀的研究。我国从上世纪 90 年代就开始研究如何对液控单向阀进行卸载和止回阀冲击的原理。直到目前我国专家改进了结构并且应用阻尼进行减震和二级卸载法，这样就增大了单向阀的流量和减小卸载冲击。山西矿业学院樊书臣和陈艳康（6）两位院士对液压止回阀的瞬态液压冲击问题有兴趣和研究。他们用一台新的机器来收集实验数据和绘制曲线，并提出了一种新的理论。李冀州（7），北京煤炭科学研究院，对液压控制单向阀进行了各种卸载动态实验。曲线分析后，提出当控制阀阀杆在瞬时力平衡状态下打开单向阀时，高速液体的动量变化使控制阀杆向后仰，导致单向阀突然关闭是液体控制单向。阀的液压共振的根本原因不是垂直柱中大量压缩的必然释放，而不是垂直缸的弹性变形都可以转化为液压能，液压压力迅速上升。E 使宽芯运动向闭合方向移动。德国进口液控单向阀8。韩纪志等人全面分析研究了这种止回阀的结构和特点，单向阀在这种系统使用中会出现问题，他们也分析该元件出问题的原因，之后进行了综合实验和实
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