该构件为插板阀阀体内部的加强支撑结构,主要应用在低压流体输送管路的插板阀腔体中,承担阀板滑动过程中的侧向支撑与腔体结构强化作用,避免阀板在启闭过程中出现偏摆卡滞,同时提升阀体在管路压力波动下的结构刚度,减少腔体薄壁部位的形变余量。从结构形态来看,整体采用L型弯折的主体框架,内侧设置三角截面的横向支撑肋,这种构型并非随意选择:插板阀的阀板在垂直于流体流向的方向做往复滑动,腔体侧壁需要承受阀板滑动时的侧向挤压力,同时管路内流体静压会对腔体壁面产生向外的扩张力,L型主体刚好贴合阀体内腔的直角安装边界,两个互相垂直的安装面可以通过焊接或者螺栓紧固的方式与阀体内壁完全贴合,不需要额外加工复杂的安装定位面,适配常规焊接式插板阀的腔体加工工艺,不需要对原有阀体结构做大幅改动就能加装。
三角支撑肋的设置是整个结构的设计核心,支撑肋从L型结构的竖直内壁延伸至水平内壁,截面采用等厚度的直角三角形构型,肋板的厚度根据对应通径插板阀的腔体压力等级匹配,常规DN100到DN200通径的低压插板阀,肋板厚度取6到8毫米即可满足刚度要求,支撑肋的斜边做了1毫米的倒角处理,避免阀板滑动过程中与肋板边缘发生刮擦,损伤阀板的密封面。在安装边界上,L型结构的两个外侧面平面度公差控制在0.1毫米每100毫米范围内,保证与阀体内壁贴合时没有明显间隙,焊接时不会出现焊穿或者虚焊的问题;支撑肋的上表面与阀板的滑动导向面保持齐平,高度方向的公差控制在±0.05毫米,不会因为肋板突出阻碍阀板滑动,也不会因为肋板凹陷导致阀板在该位置失去支撑产生形变。
实际工况中,插板阀在输送含粉尘的气体或者低粘度流体时,阀板启闭频率通常在每天10到20次,频繁的滑动摩擦会对腔体侧壁产生持续的侧向载荷,没有该支撑结构的薄壁阀体在使用半年到一年后,侧壁容易出现向外的微形变,导致阀板与密封面之间出现间隙,产生内漏问题;加装该支撑构件后,腔体侧壁的抗形变能力可以提升40%以上,阀板的滑动导向行程内支撑点间距缩短,阀板的偏摆量可以控制在0.2毫米以内,有效延长密封件的使用寿命。
设计过程中需要注意,支撑肋的位置不能遮挡阀板的全通径流通截面,因此肋板的斜边角度设置为37度,刚好避开流体流通的核心区域,不会对管路内的流体流动产生明显的节流效应,避免在支撑部位产生紊流导致的冲蚀磨损;L型结构的弯折处做了R3的内圆角过渡,减少焊接时的应力集中,避免长期受压力波动影响出现焊缝开裂的问题。在建模过程中,所有的安装面都做了共面约束,支撑肋与L型主体的结合处采用完全融合的建模方式,不存在多余的分型面,后续导出工程图时可以直接提取焊接标注信息,不需要额外做结构修补;结构的所有壁厚都保持均匀,没有出现壁厚突变的位置,不管是采用钢板焊接加工还是采用铸造工艺生产,都不会出现冷却不均导致的变形问题。
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- 系统要求: CATIA
- 软件分类: 阀门










