轻型小口径高压气动阀门设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：小口径高压气动阀门设计含论文，CAD图纸

轻型小口径高压气动阀门设计[毕业论文+CAD图纸]

目录

前言 3
1 概述 4
1.1 阀门简介 4
1.2 问题的提出 5
1.3 解决方案 6
1.4 阀门的基本性能 8
2 技术指标和结构设计特点 9
2.1主要技术指标 9
2.2 组成、工作原理和设计特点 10
2.3 阀体组成部分 10
2.4 运用介质 11
3 阀门的设计和计算 11
3.1 设计程度 11
3.2阀体的设计和计算 12
3.3 密封面上、环上总作用及计算压比 14
3.4阀杆强度计算 15
3.5 头部强度校核 21
3.6 阀杆稳定性计算 22
3.7闸板厚度计算 23
3.8阀盖强度计算 24
3.9 填料箱计算 26
4 气动装置的设计计算 28
4.1确定阀门材料 28
4.2 活塞推力和拉力计算 28
4.3 用O型密封圈密封时的摩擦力计算 29
4.4 壁厚计算 30
4.5 缸筒变形和活塞杆直径计算 31
4.6 活塞杆强度计算和缸底厚度计算 32
4.7 缸体螺纹连接计算 33
5 材料的选择 35
6 结论 38
7 谢辞 39
8 参考文献 40

前言

轻型小口径高压气动阀是在高压油气井采气井口截断，高压油气井试油试气及压裂快速排液等场所广泛的使用。由于它可以实现远程控制，因而可大大提高高压生产和施工场所的安全性。在设计中综合了以往高压阀的结构特点，并增加了气动装置，以满足远程控制的目的，在内容中，简单介绍了高压气动阀的技术指标和结构特点，并详细设计和计算阀门和气动装置，以满足了高压使用的性能。

此高压气动阀的另一大特点是在减小其体积，减轻其质量上下了很大工夫，使此高压气动阀的搬运性、安装性和安全性都得到了大大的提高，从而为油田的提供了很大的方便。

关键词： 阀门 、 高压 、小口径、 气动、 设计

1.概述

1.1阀门简介

阀门在国民经济各个部门中都有着广泛的应用，在石油、天然气、煤炭和矿石的开采、提炼加工和管道输出系统中，在化工产品、医药、水电、核电等生产系统中，阀门都起着举足轻重的作用。此外，在国防生产系统中和航天等技术领域里也使用各种性能的阀门。

因此，阀门是我国实现四个现代化不可缺少的重要机械产品，它与生产建设、国防建设和人民生活都有着密切的联系。

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流、截流，调节防止倒流、分流或溢流卸压等功能 。

阀门安装在各种管路系统中用于控制流体的压力，流向和流量，由于流体的压力、流量、温度、和物理化学性质的不同，对流体系统的控制要求和使用要求也不同，所以，阀们的种类和品种规格非常多，据不完全统计，我国的阀门产品种类已经达到三千多个型号，近三万个规格，随着新的工艺流程和控制要求的的出现，随着现代阀门的技术参数和技术性能的高水平发展需要，随着生产过程日益自动化发展的需要，将会不断提出对阀门新品种的发展需求。

为了实现对流体的控制，阀门一般具备以下性能：

1）具有良好的抗腐蚀能力

2）具有良好的密封性

3）防暴防火、可靠耐用

4）强度性能

5）调节性能

6）动作性能

7）流通性能

对大部分阀门来说，密封性能是首要问题，由于密封性能差或密封寿命短而产生流体的外漏或内漏，会造成环境污染和经济损失，甚至造成人身死亡，对于高中压气动阀门和安全阀，阀门的安全可靠性也是非常重要的，强度不够或动作不可靠，将会造成本体或系统的破坏，而导致人身伤亡。因此，阀门的流通性能（流阻系数、流量系数）已经得到越来越多人的注意，成为阀门设计者必须重视的问题。

阀门的机构虽然千差万别，但基本上都是有驱动装置（自动阀类无）、运动机构、关闭件（或调节元件）、密封件、紧固件和壳体组成。由于其主要零件与流体直接接触，因此在阀门设计时不仅要考虑机械强度、刚度、制造工艺与磨损等问题，还要考虑流体的物理化学作用和流体动力、热力作用产生的问题。
目前，高压闸阀按不同方式可分为很多种，如电动闸阀、液控自动闸阀、API磅级闸阀、水封闸阀、保温闸阀、电动铬钼闸阀、美标闸阀、高温高压闸阀、两项流闸阀、高温灰渣闸阀、带吹扫孔闸阀、衬氟闸阀、正齿轮双闸板高压闸阀等。原理也就各不相同，有的是利用堵漏式强制性被动密封，有的是自紧式随机性主动密封。

1.2 问题的提出

国内现有的手动高压阀多为80年代末引进的技术，由于在施工中，需要人近距离反复启动闸门，十分危险，劳动强度大，由于操作过程中介质外泻，击伤工作人员事故常有发生。另外，由于高压阀使用的环境恶劣，被控介质所含颗粒酸性成分高，加上压力变化幅度大，野外露天使用，给阀门的研制带来许多难度，所以，解决此问题，将会在今后的施工生产中产生良好的经济效益。