考慮熱力學效應的高壓閥門結構優(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)常造成閥門在短時間內產生內漏，閥門一旦內漏，由于沖刷作用，閥門將很快失效，給用戶帶來巨大的能源浪費和經(jīng)濟損失。針對上述問題，本文做了一系列研究，具體研究內容如下:
　　高壓閥門啟閉裝置的設計?，F(xiàn)有閥門裝置，由于內部采用了凸輪機構，驅動力不平穩(wěn)，波動起伏較大。為解決此問題，本文設計了基于差速行星齒輪閥門機構，并對兩種方案進行分析,最終選用了行星齒輪閥門機構.

2、
　　高溫高壓閥體優(yōu)化設計。利用三維軟件Pro/E對閥體進行參數(shù)化建模，并導入ANSYS Workbench軟件，進行高溫高壓閥體熱力學特性的分析，得到高溫高壓閥體穩(wěn)定工作時，閥體內部的溫度場，熱應變場及熱應力場分布規(guī)律?；谏鲜鰺崃W特性分析，在ANSYS Workbench的Design Explorer模塊下,分析了各關鍵參數(shù)對應力的影響程度，找出各個參數(shù)的最佳尺寸，并將最大等效應力控制在安全的范圍之內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力，和發(fā)生傾斜碰撞時，最大應力的變化。
　　實驗驗證。分別對凸輪閥門機構和行星齒輪閥門機構進行了扭矩的動態(tài)分析，實驗結果表明凸輪閥門機構在球閥關閉時存在扭矩驟變現(xiàn)象和行星齒輪傳遞的平穩(wěn)性。
　　仿真及實驗證明，本文提出的高壓閥門設計方案較好的解決了目前存在的一些問題，為高壓閥門