轨道球阀球体运动轨迹分析与启闭力研究

摘要

轨道式球阀作为一种利用球体特殊的运动轨迹，通过阀杆与球体间特殊传动机构来实现轨道式球阀的无摩擦开启、关闭以及金属密封面强制密封的新型阀门，它在煤化工、加氢工况等较易磨损的管路系统中起到了介质截断和流量控制等重要作用。但由于轨道球阀运动结构较为复杂，它既有普通球阀的回转特性，又有闸阀的上下提拉、强制密封的特性，因此，轨道式球阀的国产化进程称之为举步维艰也不为过，国内供应长期以来主要都是被国外企业所占据。希望通过本文针对轨道式球阀球体的轨迹及受力所做的分析计算，能为以后轨道式球阀的国产化研究设计提供一些细微的参考和帮助。首先对球体运动轨迹进行分析，结合球体的结构特性来对其进行计算分析，通过三维模拟软件对分析结果进行校核，并得出轨迹计算公式。为以后轨道式球阀球体轨迹设计及校核提供参考。
　　其次完成了阀门在开位和关位两种状态下球体与阀杆的受力分析并进一步对球体启闭力进行了计算分析。
　　本文主要针对轨道式球阀球体运动进行研究与分析。通过理论计算与三维模拟相结合的方式对球体的运动轨迹展开研究，捕捉其轨迹运动特性，提炼出球体轨迹公式；通过分析关位时球体表面所受的作用力，完成了对阀门启闭力的计算以及完成了对阀杆所受作用力的分析。
　　本文主要完成了轨道式球阀球体运动轨迹的分析，得出了轨迹计算公式；结合球体的受力分析完成了阀门启闭力的计算以及阀杆在开、关位时的受力分析。为轨道式球阀的后续研发工作提供一定的数据支持。

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附表索引

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 轨道式球阀存在的问题

1.3 轨道式球阀的国内外生产现状

1.4 本文研究的主要内容

第2章 轨道式球阀主要结构分析

2.1 轨道式球阀主要结构组成及特点

2.2 结构形式和工作原理

2.3 轨道式球阀的通道密封原理

第3章 轨道式球阀球体运动轨迹分析与计算

3.1 球体运动轨迹及受力分析概述

3.2 轨道式球阀主要结构参数

3.3 球销、球体的运动轨迹计算与分析

3.4 球体轨迹的三维模拟分析验证

第4章 轨道式球阀比压及启闭力计算

4.1 阀门比压的计算

4.2 轨道式球阀启闭力的计算

4.3 阀杆的受力分析

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢