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旋塞閥的結(jié)構(gòu)改進和強度校核

時間:2015/12/11閱讀:2702
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旋塞閥是用帶通孔的塞體做為啟閉件,通過塞體與閥桿的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)啟閉動作的閥門。旋塞閥結(jié)構(gòu)簡單,啟閉迅速,流體阻力小。本文對鉆井中使用的旋塞閥出現(xiàn)的問題進行了一些改進和強度計算。

  旋塞閥的啟閉件是一個有孔的圓柱體,繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn),從而達到啟閉通道的目的。旋塞閥主要供開啟和關(guān)閉管道和設(shè)備介質(zhì)之用。旋塞閥主要優(yōu)點有:適用于經(jīng)常操作,啟閉迅速、輕便。流體阻力小。結(jié)構(gòu)簡單,相對體積小,重量輕,便于維修。密封性能好不受安裝方向的限制,介質(zhì)的流向可任意。無振動,噪聲小。但鉆井中使用的旋塞閥往往出現(xiàn)關(guān)閉后不容易打開的問題,本文就此問題進行了一系列的探討和改進。
  旋塞閥的結(jié)構(gòu)改進:
  采用在閥體下部開通道的方法使兩側(cè)壓力基本平衡,使閥門開啟和關(guān)閉都很方便,解決了原有旋塞閥的問題。
  改進后旋塞閥強度計算如下:
  1 殼體基準應(yīng)力計算
  A、球閥孔中心截面3-3
  a、拉伸
  應(yīng)力集中分析
  A、球閥截面3-3
  a、拉伸
  2..由《化工設(shè)備設(shè)計手冊》第5章壓力容器設(shè)計,查得圓柱殼開孔的zui大應(yīng)力發(fā)生在徑向孔邊沿切向方向與周向平行的點上,應(yīng)力集中系數(shù)=2.5,即單獨受拉伸時的應(yīng)力集中系數(shù)取2.5?!?/span>
  在應(yīng)力集中點附近要發(fā)生屈服。但小于2, 故安定。
  b、扭轉(zhuǎn)
  由《化工設(shè)備設(shè)計手冊》第5章壓力容器設(shè)計中開孔附近的應(yīng)力分析可知,具有小孔的受扭轉(zhuǎn)作用的薄壁圓柱殼,zui大拉應(yīng)力出現(xiàn)在孔邊與軸成的截面上,小孔的受扭轉(zhuǎn)作用的圓柱殼其應(yīng)力集中系數(shù)取4。
  不會發(fā)生屈服。
  c、內(nèi)壓p=105MPa作用
  由《應(yīng)力集中系數(shù)手冊》查得筒壁開有小孔的厚壁圓筒承受內(nèi)壓時,可得應(yīng)力集中系數(shù)A=3.03

 

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