工圖截止閥課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、 江 蘇 大 學(xué) 工程圖學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱 截止閥課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 專 業(yè) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 2015年 7 月 2 日20目錄第一章概述1.1截止閥的整體描述.41.2截止閥的應(yīng)用41.3截止閥的分類5第二章常見(jiàn)機(jī)械部件的工作原理及結(jié)構(gòu)分析2.1部件的工作原理62.2部件的結(jié)構(gòu)與功能分析.6 2.2.1部件的功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)6 2.2.2部件的操縱機(jī)構(gòu).7 2.2.3支撐框架機(jī)構(gòu).8 2.2.4密封裝置.9 2.2.5防松裝置.92.3部件的裝配路線分析10第三章.裝配圖的設(shè)計(jì)與表達(dá)分析3.1裝配圖的視圖表達(dá)方案分析11 3.1.1主視圖11 3.1.2左視圖

2、11 3.1.3俯視圖12 3.1.4局部視圖及斷面圖123.2裝配圖的尺寸分析14第四章.零件圖的設(shè)計(jì)與表達(dá)分析4.1零件圖的形體分析與視圖表達(dá)方案分析 144.2主要零件圖的尺寸分析164.3主要零件圖的技術(shù)要求分析174.4手輪174.5旋桿螺母174.6閥蓋184.7閥桿184.8填料壓蓋194.9閥座19第五章改進(jìn)性設(shè)計(jì)說(shuō)明20第六章小結(jié)與感悟.20參考文獻(xiàn)20截止閥設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要在這次課程設(shè)計(jì)中，小組研究對(duì)象為截止閥。為了了解截止閥的零件類型及作用，截止閥的裝配過(guò)程，截止閥如何去工作運(yùn)行以及其他類型的截止閥特征，小組制定了以下思路。首先小組成員根據(jù)裝配圖分工拆畫(huà)零件圖及其立體圖，并

3、各自拆畫(huà)主要零件圖。其次小組完成裝配示意圖并將各零件立體圖裝配在一起組成截止閥立體圖，運(yùn)用爆炸圖直觀明了的展示截止閥的裝配關(guān)系。最后查閱書(shū)籍，上網(wǎng)了解更多截止閥類型作用，拓展視野。在本次課程設(shè)計(jì)中我負(fù)責(zé)了截止閥手輪和截止閥主要零件圖閥體的拆畫(huà)以及裝配示意圖，截止閥零件立體圖裝配截止閥立體圖，截止閥爆炸圖的繪制，并查閱書(shū)籍，了解更多截止閥的類型及作用。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)的過(guò)程。第一章. 概述1.1截止閥的整體描述 截止閥（stop valve,Globe Valve）的啟閉件是塞形的閥瓣，密封上面呈平面或海錐面，閥瓣沿閥座的中心線作直線運(yùn)動(dòng)。閥桿的運(yùn)動(dòng)形式，也有升降旋轉(zhuǎn)桿式可用于控制

4、空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。因此，這種類型的截流截止閥閥門(mén)非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。由于該類閥門(mén)的閥桿開(kāi)啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ?，又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對(duì)流量的調(diào)節(jié)。 截止閥又稱截門(mén)閥，屬于強(qiáng)制密封式閥門(mén)，所以在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進(jìn)入閥門(mén)時(shí)，操作力所需要克服的阻力，是閥桿和填料的摩擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力，關(guān)閥門(mén)的力比開(kāi)閥門(mén)的力大，所以閥桿的直徑要大，否則會(huì)發(fā)生閥桿頂彎的故障。從自密封的閥門(mén)出現(xiàn)后，截止閥的介質(zhì)流向就

5、改由閥瓣上方進(jìn)入閥腔，這時(shí)在介質(zhì)壓力作用下，關(guān)閥門(mén)的力小，而開(kāi)閥門(mén)的力大，閥桿的直徑可以相應(yīng)地減少。同時(shí)，在介質(zhì)作用下，這種形式的閥門(mén)也較嚴(yán)密。1.2截止閥的應(yīng)用 截止閥作為最重要的截?cái)囝愰y門(mén)之一,在航空航天領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。作為航天設(shè)備的重要元件,截止閥實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)輸送、截止、調(diào)節(jié)等功能,其密封性能直接影響到航天設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。研究典型截止閥密封特性的影響因素及影響規(guī)律,對(duì)閥門(mén)密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義,從而提高閥門(mén)的密封性能和可靠性。同時(shí)在工業(yè)方面也有著諸多應(yīng)用，形成了例如針形截止閥，直流式截止閥，角式截止閥，鋼球或陶瓷球密封截止閥，高溫高壓電站截止閥，氧氣管路用截止閥，石油液化氣

6、截止閥，上螺紋閥桿截止閥，下螺紋閥桿截止閥等等諸多類型的截止閥。在火電廠、核電站，石油化工系統(tǒng)，石油液化氣的管路應(yīng)用等等。1.3截止閥的分類根據(jù)通道方向1）直通式截止閥2）直流式截止閥：在直流式或Y形截止閥中，閥體的流道與主流道成一斜線，這樣流動(dòng)狀態(tài)的破壞程度比常規(guī)截止閥要小，因而通過(guò)閥門(mén)的壓力損失也相應(yīng)的小了。3）角式截止閥：在角式截美標(biāo)波紋管截止閥 ZDAJ41W型不銹鋼閥體止閥中，流體只需改變一次方向，以致于通過(guò)此閥門(mén)的壓力降比常規(guī)結(jié)構(gòu)的截止閥小。4）柱塞式截止閥：這種形式的截止閥是常規(guī)截止閥的變型。在該閥門(mén)中，閥瓣和閥座通常是基于柱塞原理設(shè)計(jì)的。閥瓣磨光成柱塞與閥桿相連接，密封是由套在

7、柱塞上的兩個(gè)彈性密封圈實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)彈性密封圈用一個(gè)套環(huán)隔開(kāi)，并通過(guò)由閥蓋螺母施加在閥蓋上的載荷把柱塞周?chē)拿芊馊豪?。彈性密封圈能夠更換，可以采用各種各樣的材料制成，該閥門(mén)主要用于“開(kāi)”或者“關(guān)”，但是備有特制形式的柱塞或特殊的套環(huán)，也可以用于調(diào)節(jié)流量。閥桿上螺紋的位置1）上螺紋閥桿截止閥：截止閥閥桿的螺紋截止閥在閥體的外面。其優(yōu)點(diǎn)是閥桿不受介質(zhì)侵蝕，便于潤(rùn)滑，此種結(jié)構(gòu)采用比較普遍。2）下螺紋閥桿截止閥：截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸，易受侵蝕，并無(wú)法潤(rùn)滑。此種結(jié)構(gòu)用于小口徑和溫度不高的地方。圖1.3.1 各類截止閥第二章. 常見(jiàn)機(jī)械部件的工作原理及結(jié)構(gòu)分析 2.1部

8、件的工作原理 截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣，密封上面呈平面或海錐面，閥瓣沿閥座的中心線作直線運(yùn)動(dòng)。我們一旦需要關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，一定需要向閥瓣進(jìn)行施壓，以這種施壓來(lái)達(dá)到強(qiáng)制密封的效果。另外一種情況就是當(dāng)各種介質(zhì)通過(guò)閥瓣的下面流進(jìn)入這個(gè)閥里面的時(shí)候，我們對(duì)其進(jìn)行的操作力是有一定阻力限制的。這個(gè)阻力就是閥桿與填料產(chǎn)生的一種磨擦力，再加上介質(zhì)壓力形成的一種推力的組合。截止閥的開(kāi)啟是由手輪帶動(dòng)通過(guò)螺紋連接的閥桿上下移動(dòng)作用，再通過(guò)閥桿帶動(dòng)閥瓣向上移動(dòng)，打開(kāi)閥門(mén)讓液體流通。截止閥的密封副由閥瓣密封面和閥座密封面組成,閥桿帶動(dòng)閥瓣沿閥座的中心線作垂直運(yùn)動(dòng)。閥門(mén)對(duì)其所在的管路中的介質(zhì)起著切斷和節(jié)流的重要作用,截止閥

9、作為一種極其重要的截?cái)囝愰y門(mén),其密封是通過(guò)對(duì)閥桿施加扭矩,閥桿在軸向方向上向閥瓣施加壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質(zhì)沿密封面之間的縫隙泄漏。2.2部件的結(jié)構(gòu)與功能分析2.2.1部件的功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)截止閥的功能執(zhí)行機(jī)構(gòu)由閥座件18，閥門(mén)件17件7和閥桿組成如（圖2.2.1 a），閥桿，閥門(mén)及閥門(mén)口的同軸度以及他們對(duì)安裝度的垂直度要求很高，精度直接影響閥的工作效果。閥桿從閥瓣左邊（見(jiàn)閥瓣左視圖2.2.1 b）插進(jìn)閥瓣，此時(shí)閥桿與閥門(mén)便可以上下同時(shí)移動(dòng)。閥瓣與閥座之間的精密配合尤為關(guān)鍵，當(dāng)閥瓣壓在閥座上的時(shí)候閉合。 圖2.2.1 a 圖2.2.1 b2.2.2部件的操縱機(jī)構(gòu)截止閥最上方

10、有一個(gè)手輪（圖2.2.2 a），說(shuō)明該截止閥是手動(dòng)操作。閥門(mén)的開(kāi)和（即功能裝置的終端）靠手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)（功能裝置的起始端）來(lái)實(shí)現(xiàn)。從圖 得知，手輪與閥桿之間以楔形面接觸，并以螺母旋緊，因此手輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)閥桿與閥桿螺母之間的螺紋傳動(dòng)，使閥桿上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)與閥桿下端相連的閥門(mén)的開(kāi)合。 圖2.2.2 a 2.2.3支撐框架機(jī)構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)由閥體（圖2.2.3 a）和閥蓋（圖2.2.3 b）組成，其中閥體起支撐和包容作用，還在于閥門(mén)口的設(shè)置及進(jìn)出管道口連接。閥體左右方為兩個(gè)法蘭盤(pán)與進(jìn)出的管道連接，左端為入口，右端為出口，通過(guò)閥門(mén)控制閉合。閥蓋固定了填料壓蓋并與閥體通過(guò)螺柱相連，保障液體的流

11、通，防止?jié)B漏。 圖2.2.3 a 2.2.4密封裝置為了防止介質(zhì)泄露，在閥桿7與閥蓋6之間設(shè)有填料密封裝置，填料13為密封件，填料壓蓋件12（圖2.2.4 a）為壓緊件。壓緊和調(diào)節(jié)壓力的是兩個(gè)特制螺栓件8和件9（圖2.2.4 a），為保證填料的密封性，同時(shí)不妨礙閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，在閥蓋6和閥體19之間裝有墊片16.填料密封裝置如（2.2.4 a）。 圖2.2.4 a2.2.5防松裝置為了防止閥體與閥蓋之間的松動(dòng)，采用4枚螺栓件14件15（圖2.2.5 a）連接。為了防止閥桿螺母和閥蓋之間的松動(dòng)，采用件2緊定螺釘固定（圖2.2.4 b）。防止手輪和閥桿松動(dòng)用螺母件1和墊片件2防止松動(dòng)（圖2.2.4 c

12、）。 （圖2.2.5 a） （圖2.2.4 b） （圖2.2.4 c）2.3部件的裝配路線分析截止閥部件可以采用從下到上的裝配路線圖，先將件18安進(jìn)件19，將件7安入件17后一起裝配在件18與19上；墊片16裝上。先將閥蓋件6與閥桿螺母件5通過(guò)件4緊定螺釘連接，再將填料壓蓋先通過(guò)閥桿，一起通過(guò)件14件15螺柱安裝在件19閥體上。接下來(lái)將件13填料裝入，壓緊。再將手輪安上，通過(guò)件1，2固定，安裝完成。（圖2.3） （圖2.3）第三章. 裝配圖的設(shè)計(jì)與表達(dá)分析3.1裝配圖的視圖表達(dá)方案分析裝配圖總共有7個(gè)視圖，分別為主視圖，左視圖，俯視圖三個(gè)基本視圖，三個(gè)局部視圖以及C-C斷面圖。3.1.1主視圖

13、主視圖采用全剖，表達(dá)了截止閥的整體結(jié)構(gòu)，工作原理，各零件的相對(duì)位置和裝配位置關(guān)系。 （圖2.3）3.1.2左視圖左視圖采用了半剖，補(bǔ)充說(shuō)明了腔體內(nèi)部關(guān)系，特別是件12填料壓蓋和件6閥蓋之間關(guān)系。外視圖進(jìn)一步說(shuō)明了截止閥的外形。（圖3.1.2）（圖3.1.2）3.1.3俯視圖俯視圖采用B-B階梯剖方法繪制全剖視圖，上面剖切平面剖切了閥蓋的兩個(gè)支撐臂及閥桿，由此可以俯視到填料壓蓋端面的形狀，以及填料壓蓋上端螺栓和螺柱連接端形狀。下一個(gè)剖切面通過(guò)了前后兩圓柱銷(xiāo)10的軸線，由此可以看到圓柱銷(xiāo)10與特制螺栓8，閥蓋6和開(kāi)口銷(xiāo)的連接情況。（圖3.1.3）（圖3.1.3）3.1.4局部視圖及斷面圖C-C斷面

14、圖表明閥體內(nèi)斜孔為處為一圓柱型空腔，名為件的局部視圖表明了手輪的俯視形狀，件4，5，6表明了閥桿螺母和閥蓋之間的兩處緊固螺釘?shù)姆植记闆r，件18表示零件閥座的俯視形狀。（圖3.1.） 3.2裝配圖的尺寸分析性能規(guī)格尺寸為總長(zhǎng)尺寸160±1，總高尺寸為“開(kāi)約295，關(guān)約280”；總寬尺寸為手輪直徑160。性能規(guī)格尺寸是閥體上的進(jìn)出油口25。裝配尺寸為32H8/r9 閥桿螺母與閥蓋，18H11/d11 填料壓蓋和閥桿，28H11/d11 填料壓蓋和閥桿，55H11/h11 閥蓋和閥體，38H11/c11閥瓣和閥體，33H12/n12閥座與閥體要求。安裝尺寸為小孔4×14以及85，

15、及113，58H12。 （圖2.3）第四章. 主要零件圖的繪制4.1主要零件圖的形體分析與視圖表達(dá)方案分析主要零件為件19閥體 （圖4.1），屬于執(zhí)行部件，主體部分主要由25的進(jìn)出油孔組成。我們用了三個(gè)視圖來(lái)表達(dá)這個(gè)零件，主視圖 （圖4.1 a） 采用全剖，直觀明了的表達(dá)了閥體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及正視的外形圖；左視圖（圖4.1 b） 采用半剖視圖，表達(dá)了法蘭盤(pán)上四個(gè)安裝孔的位置關(guān)系，以及內(nèi)部斜圓柱孔的位置關(guān)系；俯視圖（圖4.1 c）采用了外形圖，了解到上方的圓盤(pán)孔的位置。 （圖4.1） （圖4.1 a） （圖4.1 b） （圖4.1 c）4.2主要零件圖的尺寸分析抄的尺寸,包括了外形長(zhǎng)度尺寸160&

16、#177;1，寬度尺寸113；性能規(guī)格尺寸25；裝配尺寸38H11，33H11，55H11；安裝尺寸4×14以及85，及113，58H12。查到的數(shù)據(jù)4×M12其余尺寸為量取的尺寸。 （圖4.2）4.3主要零件圖的技術(shù)要求分析閥體的材料為灰鑄鐵，55H11，38H11的孔面為Ra3.2；上，左，右接觸面為Ra6.3；孔螺紋等剩余加工面Ra12.5；其余不加工面為Ra25。55H11軸線相對(duì)于33H12的同軸度為0.05mm；38H11軸線相對(duì)于33H12軸線的同軸度為0.05mm。（圖4.2）4.4手輪體手輪主視圖采用旋轉(zhuǎn)剖，左視圖采用外形圖，表面粗糙度為Ra12.5。外形

17、尺寸為160。（圖4.4） （圖4.4）4.5旋桿螺母課旋桿螺母采用主視圖全剖與俯視圖，形象的描述形狀。（圖4.5）（圖4.5）4.6閥蓋閥蓋是另外一個(gè)主要零件圖，采用了四個(gè)視圖去描述。主視圖采用全剖，反映出位置關(guān)系與主要外形輪廓。左視圖采用半剖的局部剖，外形圖更充分的讓我們了解到外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。俯視圖讓我們看到了螺紋連接的位置關(guān)系，局部視圖反映了螺釘最上方的裝配位置。（圖4.6）（圖4.6）4.7閥桿閥桿只采用了主視圖的外形圖，閥桿是對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，比較簡(jiǎn)單。（圖4.7）（圖4.7）4.8填料壓蓋采用了三視圖，主視圖采用半剖視圖，左視圖采用全剖視圖，俯視圖采用外形圖。（圖4.8） 4.9閥座

18、 （圖4.8）第五章. 改進(jìn)性或改錯(cuò)性說(shuō)明 在本次課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)了一些存在的問(wèn)題。1.在習(xí)題集的裝配圖中件14件15的裝配圖畫(huà)錯(cuò)，件15螺柱不可能剛好與 閥體上端面下端平行。2.斜圓柱孔與出油孔25應(yīng)該存在相貫線，而不應(yīng)該是直線。閥座凹槽底端裝入密封性能優(yōu)越且耐高溫的柔性石墨，既能起到閥座底端的密封作用，又能起到各密封副之間因熱脹冷縮的補(bǔ)償作用。在柔性石墨上面裝上耐高溫的金屬閥座，使用溫度可提高到 425 以內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間使用，從并且還可根據(jù)實(shí)際工況的要求選用不同材質(zhì)的閥座。 第六章. 小結(jié)與感悟 經(jīng)過(guò)緊張而有辛苦的一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時(shí)候，我仿佛經(jīng)過(guò)一次翻山越嶺，登上了高山之顛，頓感心曠神意，眼前豁然開(kāi)朗 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程”千里之行始于足下”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義說(shuō)實(shí)話，課程設(shè)計(jì)真的有點(diǎn)累然而，當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果，漫漫回味這1周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦