本文關(guān)鍵詞：QY30-160ESD新型氣液聯(lián)動(dòng)球閥的開發(fā)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣液聯(lián)動(dòng)球閥以管道內(nèi)氣體或氮?dú)庾鳛閯?dòng)力源,不需要外部能源,并且能夠監(jiān)測(cè)管道內(nèi)氣體壓力,當(dāng)管道出現(xiàn)泄漏或爆裂時(shí),能夠緊急自動(dòng)關(guān)閉閥門,從而避免因天然氣的泄漏而造成人身傷害和經(jīng)濟(jì)損失,常作為管線安全閥廣泛應(yīng)用于天然氣長(zhǎng)輸管線中。目前,國(guó)內(nèi)長(zhǎng)輸管線應(yīng)用最多的氣液聯(lián)動(dòng)閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為美國(guó)的SHAFER氣液聯(lián)動(dòng)閥門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。不僅價(jià)格昂貴,而且使用維護(hù)不便。本文在分析了國(guó)內(nèi)常用氣液聯(lián)動(dòng)閥門的工作原理和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合氣液聯(lián)動(dòng)球閥的特殊功能需要,開發(fā)了一種新型氣液聯(lián)動(dòng)球閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由氣動(dòng)控制部分、緊急切斷裝置、氣液轉(zhuǎn)換罐、手動(dòng)應(yīng)急裝置和氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,能夠?qū)崿F(xiàn)管道破裂緊急自動(dòng)關(guān)閉閥門、就地氣動(dòng)開關(guān)閥門和手動(dòng)泵開關(guān)閥門。并對(duì)氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和緊急切斷裝置進(jìn)行了部分設(shè)計(jì),具體包括:(1)對(duì)撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同工作位置進(jìn)行受力分析,通過(guò)分析得到了撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的最小轉(zhuǎn)矩,以及撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩、液壓缸輸出力和活塞桿中心至撥叉轉(zhuǎn)軸中心距離三者之間的關(guān)系,通過(guò)合理選取三者的數(shù)值,使撥叉式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)尺寸最小。(2)液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸決定了氣液轉(zhuǎn)換罐的最小容積和儲(chǔ)油量,同時(shí)又是手動(dòng)泵設(shè)計(jì)的參考。本文對(duì)液壓缸進(jìn)行了設(shè)計(jì),并繪制了詳細(xì)的液壓缸零件圖和裝配圖。設(shè)計(jì)的液壓缸具有行程限位,而且工作行程可調(diào)。(3)對(duì)緊急切斷裝置中的關(guān)鍵元件氣動(dòng)換向閥進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。該氣動(dòng)換向閥基于壓差進(jìn)行控制,能夠用來(lái)監(jiān)測(cè)管道氣體壓力;閥芯采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu),減小了換向閥的整體尺寸。氣液聯(lián)動(dòng)球閥作為管線閥門,要求其具有較高的可靠性。為了提高設(shè)計(jì)的可靠性和縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期,在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上利用數(shù)字仿真分析軟件對(duì)氣液聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配套的全焊接球閥的閥體、閥蓋、閥頸和袖管及球體進(jìn)行了應(yīng)力和變形分析,通過(guò)分析對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,并對(duì)設(shè)計(jì)的不合理處進(jìn)行改進(jìn)。
【關(guān)鍵詞】：氣液聯(lián)動(dòng) 液壓缸 氣動(dòng)換向閥 全焊接球閥 ANSYS Workbench
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH134
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究的背景與意義12-13
• 1.2 氣液聯(lián)動(dòng)球閥的現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 氣液聯(lián)動(dòng)球閥國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 氣液聯(lián)動(dòng)球閥國(guó)外現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題研究目的與內(nèi)容15-17
• 第2章 QY30-160ESD氣液聯(lián)動(dòng)球閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)17-29
• 2.1 SHAFER氣液聯(lián)動(dòng)閥17-18
• 2.2 QY30-160ESD氣液聯(lián)動(dòng)球閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)18-19
• 2.3 QY30-160ESD氣液聯(lián)動(dòng)球閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要模塊19-28
• 2.3.1 緊急切斷裝置的組成和工作原理19
• 2.3.2 氣動(dòng)控制部分19-20
• 2.3.3 氣液轉(zhuǎn)換罐20
• 2.3.4 手動(dòng)應(yīng)急裝置20-21
• 2.3.5 氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)21-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算29-42
• 3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定29
• 3.2 液壓缸類型及安裝方式的選擇29-30
• 3.2.1 液壓缸類型的選擇29-30
• 3.2.2 液壓缸安裝方式的選擇30
• 3.3 液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算30-31
• 3.4 液壓缸主要零部件的設(shè)計(jì)及驗(yàn)算31-41
• 3.4.1 缸體的設(shè)計(jì)31-34
• 3.4.2 活塞的設(shè)計(jì)34-35
• 3.4.3 活塞桿的設(shè)計(jì)35-38
• 3.4.4 端蓋的設(shè)計(jì)38-41
• 3.4.5 油口的設(shè)計(jì)41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 緊急切斷裝置關(guān)鍵元件的設(shè)計(jì)42-51
• 4.1 初始參數(shù)42
• 4.2 換向閥的結(jié)構(gòu)選擇42-43
• 4.3 密封方式的選擇43-44
• 4.4 擬定換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖44-45
• 4.4.1 氣動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)44
• 4.4.2 氣動(dòng)換向閥工作過(guò)程的分析44-45
• 4.5 氣動(dòng)換向閥主要參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算45-47
• 4.5.1 閥芯直徑0d和閥芯沉割槽直徑1d的計(jì)算45-46
• 4.5.2 開口量的計(jì)算46-47
• 4.5.3 換向行程的確定47
• 4.5.4 閥芯總長(zhǎng)度的確定47
• 4.6 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算47-50
• 4.7 本章小結(jié)50-51
• 第5章 全焊接球閥主要元件應(yīng)力和變形的仿真分析51-70
• 5.1 全焊接球閥51-52
• 5.2 全焊接球閥閥體、閥蓋和閥頸的應(yīng)力和變形分析52-63
• 5.2.1 建立閥體、閥蓋、閥頸和袖管的實(shí)體模型53
• 5.2.2 創(chuàng)建閥體、閥蓋、閥頸和袖管的有限元模型53-55
• 5.2.3 添加約束及載荷55-58
• 5.2.4 求解與分析58-63
• 5.3 球體的應(yīng)力和變形分析63-69
• 5.3.1 建立球體的三維實(shí)體模型和劃分網(wǎng)格63
• 5.3.2 定義材料63-64
• 5.3.3 設(shè)計(jì)工況閥門關(guān)閉瞬間球體的應(yīng)力和變形分析64-67
• 5.3.4 中腔泄壓工況球體的應(yīng)力分析67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

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1 萬(wàn)磊;QY30-160ESD新型氣液聯(lián)動(dòng)球閥的開發(fā)與研究[D];蘭州理工大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：297536