该连接臂构件主要应用于工业流程管路系统的阀组集成模块中,作为阀块执行端的动力传递部件,承担着把驱动端的直线或旋转动作同步传递到多个阀芯位置的作用,常见于多通路组合阀、分配阀的执行机构联动场景,在化工流体输送、市政给排水管网、工业液压阀站的阀组单元里都能见到这类结构的应用。从实际功能来看,这个构件上设置的三个带孔筒状结构分别对应不同的连接点位:最高位置的大直径筒座是主驱动输入铰接点,用来和阀组的驱动摆杆或者执行器输出轴配合,承担整个臂体的主要受力,内孔预留的键槽结构可以传递扭矩,避免传动过程中出现相对滑动;左侧的小直径筒座是辅助定位铰接点,和阀块上的固定支撑轴配合,用来约束臂体的摆动轨迹,筒壁上开设的径向小孔是锁紧销安装位,装配后可以限制铰接轴的轴向窜动,避免设备运行过程中连接松脱;最右侧的开缝筒座是输出端连接点,用来和被控阀芯的阀杆连接,开缝结构可以通过紧固件收紧抱紧阀杆,消除配合间隙,提升传动的响应精度。
设计过程中采用布尔运算完成整体结构的实体构建,三个铰接座之间通过变截面的连接筋板整合为一体,筋板的厚度根据受力路径做了差异化设置:主铰接座到输出端的筋板受力最大,厚度沿力的传递方向做了渐变加厚处理,避免应力集中导致的结构变形;主铰接座到辅助定位座之间的连接筋尺寸相对紧凑,只需要承担定位约束的反力,不需要传递大扭矩,因此做了减薄处理,在保证结构强度的前提下尽可能降低构件整体重量,减少驱动端的负载。从安装边界来看,三个铰接点的中心距是设计时的核心尺寸参数,直接决定了阀组的动作行程和传动比,主铰接座的内孔直径匹配通用阀组执行器的输出轴尺寸,辅助定位座的孔位和阀块本体的预设支撑轴同轴度公差控制在0.02mm以内,避免装配后出现卡滞;右侧开缝筒座的内孔直径适配常规阀芯阀杆的直径范围,开缝的宽度预留了足够的抱紧收缩量,保证锁紧后不会出现打滑。
在实际工况中,这类连接臂需要长期承受往复摆动的交变载荷,因此结构上在每个筒座和筋板的连接位置都做了圆角过渡处理,避免直角位置产生应力集中,延长构件的疲劳寿命;筒座的轴向长度根据配合面的受力需求设置,主铰接座的配合长度最长,保证和驱动轴的接触面积足够大,降低接触面的压应力,减少长期运行后的磨损量;辅助定位座的配合长度略短,只需要满足定位支撑的受力要求即可;输出端的开缝筒座长度和阀杆的连接段长度匹配,保证抱紧力均匀分布在阀杆接触面上,不会出现局部应力过大压伤阀杆表面的情况。整个构件没有多余的冗余结构,所有的几何特征都服务于传动、定位、连接的核心功能,装配时只需要依次将三个铰接点对应安装到阀组的对应位置,锁紧右侧筒座的抱紧紧固件和左侧的定位销即可完成装配,不需要额外的调整工序,适配批量生产的阀组装配需求,能够在-20℃到80℃的常规流体工况环境下长期稳定运行,不会因为环境温度变化出现结构变形导致传动精度下降。
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- 系统要求: CATIA,Rendering
- 软件分类: 阀门





