微阻缓闭蝶式止回阀
摘 要摘 要止回阀是工业管道中必不可少的一种防止介质倒流的重要阀门，又被称为单向阀，具有自动开启与闭合的功能，在工业中应用广泛。蝶式止回阀作为止回阀中一个重要的类别，因为其结构长度小，自重轻，便于安装的优点被广泛应用于大口径管道中。本次设计的微阻缓闭蝶式止回阀是在此基础上改进的一种阀门。本文的撰写体现了对微阻缓闭蝶式止回阀的整体设计思路，并且记录了其设计过程。在此次阀门设计中，主要任务包括一套合理的设计方案、阀门零件的二维与三维模型的建模以及关键部件的强度校核。在此设计过程中运用中望CAD与NX8.5分别对零件进行二维与三维建模，并通过对所建模型的结构分析，不断改善设计方案。在三维模型完成之后使用有限元分析软件ANSYS的Workbench模块，对阀瓣的强度进行校核;运用CFdesign软件对阀门进行流体分析。通过软件的分析结果反馈的信息验证设计的合理性，反复修改方案最终完成整套设计。关键词： 微阻缓闭蝶式止回阀；有限元分析；反馈目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2微阻缓闭蝶式止回阀工作原理及特点简介 1
1.3本次设计课题主要内容 2
1.4本章小结 2
第二章 整体方案的分析与确定 3
2.1阀门设计 3
2.1.1蝶式止回阀的种类 3
2.1.2微阻缓闭蝶式止回阀设计主要参数 3
2.2阻尼器的选取 4
2.2.1常见阻尼装置 4
2.2.2气缸阻尼器基本参数 5
2.3阻尼器与阀门连接 5
2.4本章小结 5
第三章 主要零件的设计 7
3.1基本参数的确定 7
3.2座圈的设计 7
3.2.1初定座圈各参数数据 7
3.2.2结构优化后座圈各参数数据 8
3.3阀瓣设计 8
3.3.1密封形式 9
3.3.1阀瓣类型的选取 10
3.3.2阀瓣厚度计算：（具体过程见后面计算书） 10
3.3.3阀瓣旋转中心的位置： 10
3.3.4阀瓣重心的设计： 13
3.3.5阀瓣配作
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1初定座圈各参数数据 7
3.2.2结构优化后座圈各参数数据 8
3.3阀瓣设计 8
3.3.1密封形式 9
3.3.1阀瓣类型的选取 10
3.3.2阀瓣厚度计算：（具体过程见后面计算书） 10
3.3.3阀瓣旋转中心的位置： 10
3.3.4阀瓣重心的设计： 13
3.3.5阀瓣配作拉紧工艺 13
3.3.6阀瓣配作压紧工艺 14
3.4阀体的设计 15
3.4.1阀体设计难点 15
3.4.2初定阀体设计方案 15
3.4.3阀体优化设计 16
3.4.4阀体、阀瓣配作 18
3.4.5最终阀体三维模型 19
3.5销轴设计 19
3.5.1销轴方案的确定 19
3.5.2销轴设计注意事项 21
3.5.3销轴两端密封 21
3.6端盖设计 22
3.6.1端盖设计注意事项 22
3.6.2端盖强度校核计算 23
3.6.3设计完成后端盖三维模型 23
3.7重锤组件的设计 23
3.7.1初定重锤与调节杆规格 23
3.7.2确定重锤与调节杆规格 24
3.8装配图 26
3.9本章小结 27
第四章 微阻缓闭蝶式止回阀计算书 27
4.1 端盖计算 27
4.1.1 基本尺寸及部分来源 27
4.1.2相关计算公式 30
4.1.3计算结果及结论 34
4.2阀瓣厚度计算 36
4.2.1 基本尺寸及部分来源 36
4.2.2阀瓣厚度校核计算公式 36
4.2.3计算结果 36
4.3阀瓣座圈密封面比压计算 37
4.3.1比压计算公式 37
4.3.2优化前计算 37
4.3.2优化后计算 38
4.4本章小结 38
第五章 阀瓣的有限元分析 39
5.1有限元简介。 39
5.2主要工作 40
5.3 阀瓣有限元分析 40
5.3.1导入阀瓣模型 40
5.3.2划分阀瓣网格 42
5.3.3 设置阀瓣约束条件 43
5.3.4 阀瓣分析求解 44
5.3.5阀瓣有限元结果分析 47
5.4本章小结 47
总结 48
致谢 49
参 考 文 献 50
第一章 绪论
1.1研究背景
在中国，阀门产业链众多，表面上看起来，中国已经是阀门制造大国了，但是实际上，中国阀门行业的现状却是大而不强，从产品质量上来看，中国还远远没有达到阀门制造强国的要求。总体特征表现为行业生产集中度低、高端阀门产品研发能力差，阀门行业制造技术水平低等现象依旧存在。基于这样一个背景，我们要做的还有很多，只有积极采用国际标准进行产品设计，吸收国外优秀的设计结构，并与自己的生产实际相结合，加快高端阀门的国产化的进程，推动阀门产品的不断更新升级，提高自身的产品竞争力。
止回阀是工业管道中必须安装的一种防止介质倒流的重要阀门，又被称为单向阀，具有自动开启与闭合的功能，在工业中应用广泛。经过多年的发展，其种类在适应各种工况要求下不断增加，一般大体上可分为旋启式止回阀、升降式止回阀以及蝶式止回阀这几种 。其中，旋启式止回阀主要应用于通径不大于350mm的管道上；升降式止回阀则使用于通径不大于150mm的管道上；而当通道直径大于400mm时则一般使用单瓣蝶式止回阀（因为其结构长度小，自重轻，便于安装）。
在实际使用过程中，传统止回阀存在一些弊端,而这些弊端就是我们需要改进的地方所在。止回阀在大型、高压、大流量的工作情况下会受到强烈冲击，造成巨大的噪音，甚至进而导致阀体损坏，针对这一问题阻尼缓闭止回阀应运而生。此类阀门通过阻尼器的使用，减缓了阀门关闭时的速度，进而达到了减少阀门密封面碰撞的目的，从而达到减少阀门工作噪音，增长阀门寿命的目的。因此目前微阻缓闭蝶式止回阀已经被各大工业、城建等行业广泛的推广应用，反应良好。本次毕业设计就是基于满足这一要求的微阻缓闭蝶式止回阀展开的。
1.2微阻缓闭蝶式止回阀工作原理及特点简介
微阻缓闭蝶式止回阀是一种具有结构新颖、体积小、重量轻、流体阻力小、密封可靠、启闭平稳、耐磨损、使用寿命长，油压、缓闭不受介质影响，有较好的节能效果等特点的止回阀。它可用在清水、污水、海水等介质的排水管道上，既能防止介质的倒流，又能有效的限制破坏性水锤，保证管线的使用安全。
微阻缓闭蝶式止回阀主要由阀体、阀瓣、储油缸、缓闭小气缸组、调节阀 组成。其原理主要依靠
第一章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2微阻缓闭蝶式止回阀工作原理及特点简介 1
1.3本次设计课题主要内容 2
1.4本章小结 2
第二章 整体方案的分析与确定 3
2.1阀门设计 3
2.1.1蝶式止回阀的种类 3
2.1.2微阻缓闭蝶式止回阀设计主要参数 3
2.2阻尼器的选取 4
2.2.1常见阻尼装置 4
2.2.2气缸阻尼器基本参数 5
2.3阻尼器与阀门连接 5
2.4本章小结 5
第三章 主要零件的设计 7
3.1基本参数的确定 7
3.2座圈的设计 7
3.2.1初定座圈各参数数据 7
3.2.2结构优化后座圈各参数数据 8
3.3阀瓣设计 8
3.3.1密封形式 9
3.3.1阀瓣类型的选取 10
3.3.2阀瓣厚度计算：（具体过程见后面计算书） 10
3.3.3阀瓣旋转中心的位置： 10
3.3.4阀瓣重心的设计： 13
3.3.5阀瓣配作
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
1初定座圈各参数数据 7
3.2.2结构优化后座圈各参数数据 8
3.3阀瓣设计 8
3.3.1密封形式 9
3.3.1阀瓣类型的选取 10
3.3.2阀瓣厚度计算：（具体过程见后面计算书） 10
3.3.3阀瓣旋转中心的位置： 10
3.3.4阀瓣重心的设计： 13
3.3.5阀瓣配作拉紧工艺 13
3.3.6阀瓣配作压紧工艺 14
3.4阀体的设计 15
3.4.1阀体设计难点 15
3.4.2初定阀体设计方案 15
3.4.3阀体优化设计 16
3.4.4阀体、阀瓣配作 18
3.4.5最终阀体三维模型 19
3.5销轴设计 19
3.5.1销轴方案的确定 19
3.5.2销轴设计注意事项 21
3.5.3销轴两端密封 21
3.6端盖设计 22
3.6.1端盖设计注意事项 22
3.6.2端盖强度校核计算 23
3.6.3设计完成后端盖三维模型 23
3.7重锤组件的设计 23
3.7.1初定重锤与调节杆规格 23
3.7.2确定重锤与调节杆规格 24
3.8装配图 26
3.9本章小结 27
第四章 微阻缓闭蝶式止回阀计算书 27
4.1 端盖计算 27
4.1.1 基本尺寸及部分来源 27
4.1.2相关计算公式 30
4.1.3计算结果及结论 34
4.2阀瓣厚度计算 36
4.2.1 基本尺寸及部分来源 36
4.2.2阀瓣厚度校核计算公式 36
4.2.3计算结果 36
4.3阀瓣座圈密封面比压计算 37
4.3.1比压计算公式 37
4.3.2优化前计算 37
4.3.2优化后计算 38
4.4本章小结 38
第五章 阀瓣的有限元分析 39
5.1有限元简介。 39
5.2主要工作 40
5.3 阀瓣有限元分析 40
5.3.1导入阀瓣模型 40
5.3.2划分阀瓣网格 42
5.3.3 设置阀瓣约束条件 43
5.3.4 阀瓣分析求解 44
5.3.5阀瓣有限元结果分析 47
5.4本章小结 47
总结 48
致谢 49
参 考 文 献 50
第一章 绪论
1.1研究背景
在中国，阀门产业链众多，表面上看起来，中国已经是阀门制造大国了，但是实际上，中国阀门行业的现状却是大而不强，从产品质量上来看，中国还远远没有达到阀门制造强国的要求。总体特征表现为行业生产集中度低、高端阀门产品研发能力差，阀门行业制造技术水平低等现象依旧存在。基于这样一个背景，我们要做的还有很多，只有积极采用国际标准进行产品设计，吸收国外优秀的设计结构，并与自己的生产实际相结合，加快高端阀门的国产化的进程，推动阀门产品的不断更新升级，提高自身的产品竞争力。
止回阀是工业管道中必须安装的一种防止介质倒流的重要阀门，又被称为单向阀，具有自动开启与闭合的功能，在工业中应用广泛。经过多年的发展，其种类在适应各种工况要求下不断增加，一般大体上可分为旋启式止回阀、升降式止回阀以及蝶式止回阀这几种 。其中，旋启式止回阀主要应用于通径不大于350mm的管道上；升降式止回阀则使用于通径不大于150mm的管道上；而当通道直径大于400mm时则一般使用单瓣蝶式止回阀（因为其结构长度小，自重轻，便于安装）。
在实际使用过程中，传统止回阀存在一些弊端,而这些弊端就是我们需要改进的地方所在。止回阀在大型、高压、大流量的工作情况下会受到强烈冲击，造成巨大的噪音，甚至进而导致阀体损坏，针对这一问题阻尼缓闭止回阀应运而生。此类阀门通过阻尼器的使用，减缓了阀门关闭时的速度，进而达到了减少阀门密封面碰撞的目的，从而达到减少阀门工作噪音，增长阀门寿命的目的。因此目前微阻缓闭蝶式止回阀已经被各大工业、城建等行业广泛的推广应用，反应良好。本次毕业设计就是基于满足这一要求的微阻缓闭蝶式止回阀展开的。
1.2微阻缓闭蝶式止回阀工作原理及特点简介
微阻缓闭蝶式止回阀是一种具有结构新颖、体积小、重量轻、流体阻力小、密封可靠、启闭平稳、耐磨损、使用寿命长，油压、缓闭不受介质影响，有较好的节能效果等特点的止回阀。它可用在清水、污水、海水等介质的排水管道上，既能防止介质的倒流，又能有效的限制破坏性水锤，保证管线的使用安全。
微阻缓闭蝶式止回阀主要由阀体、阀瓣、储油缸、缓闭小气缸组、调节阀 组成。其原理主要依靠
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