大口径暗杆铸铁闸阀设计规范

大口径暗杆铸铁闸阀设计规范本实用新型公开了一种大口径闸阀，包括阀体、阀杆、阀盖和支架，支架与阀盖固定连接，阀盖和阀体可拆卸固定连接，阀杆的顶部和底部分别配合设置有手轮和闸板，在阀体外壁上设有从上至下分布的若干环形横向加强筋，加强筋设置在阀体轴线以上的位置，加强筋共有三条且均匀分布，靠近阀体法兰的为*加强筋，往下依次为第二加强筋和第三加强筋，*加强筋的形状为圆形，第二加强筋和第三加强筋的形状为近似椭圆形，近似椭圆形是由一组长弧、一组短弧和连接长弧与短弧的四条连接弧组成。
一，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范通用要求 　　

本实用新型提供了一种能够减缓闸阀的疲劳断裂的、使用寿命高的大口径闸阀。暗杆闸阀又叫旋转杆闸阀 ( 亦叫暗杆楔式闸阀)。阀杆螺母设在闸板上，手轮转动带动阀杆转动 , 而使闸板提升，通常在阀杆的底端有梯形螺纹，通过阀门底端的螺纹以及阀瓣上的导槽，将旋转运动变为直线运动，也就是将操作转矩变为操作推力。开启阀门时，当闸板提升高度等于阀门通径的1：1倍时，流体的通道完全畅通，但在运行时，此位置是无法监视的。实际使用时，是以阀杆的顶点作为标志，即开不动的位置，作为它的全开位置。为考虑温度变化出现锁死现象, 通常在开到顶点位置上，再倒回 1/2－1圈，作为全开阀门的位置。因此，阀门的全开位置，按闸板的位置（即行程〉来确定。 　　
1.1暗杆闸阀规格及类别，应符合管道设计文件的要求。 　　
1.2暗杆闸阀的型号应注明依据的国标编号要求。若是企业标准，应注明型号的相关说明。 　　
1.3暗杆闸阀工作压力，要求≥管道的工作压力，在不影响价格的前提下，阀门可承受的工压应大于管道实际的工压；弹性座封闸阀关闭状况下的任何一侧应能承受1.1倍阀门工压值而不渗漏；阀门开启状况下，阀体应能承受二倍阀门工压的要求。 　　
1.4暗杆闸阀制造标准，应说明依据的国标编号，若是企业标准，采购合同上应附企业文件。

　　
二，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范暗杆闸阀标质　 　　

零件材料

2.1阀体材质，应以球墨铸铁，铸钢，不锈钢，316L为主，并注明牌号及铸铁实际的物理化学检测数据。 　
　2.2阀杆材质，力求不锈钢阀杆(2CR13)，大口径阀门也应是不锈钢嵌包的阀杆。 　
　2.3螺母材质，采用铸铝黄铜或铸铝青铜，且硬度与强度均大于阀杆。 　　
2.4阀杆衬套材质，其硬度与强度均应不大于阀杆，且在水浸泡状况下与阀杆、阀体不形成电化学腐蚀。 　　

2.5密封面的材质 　
　①弹性座封闸阀类别不一，密封方式及材质要求不一； 　　
②普通楔式闸阀，铜环的材质、固定方式、研磨方式均应说明； 　　
③软密封闸阀，阀板衬胶材料的物理化学及卫生检测数据； 　
　2.6阀轴填料 　　
①由于管网中的弹性座封闸阀，通常是启闭不频繁的，要求填料在数年内不活动，填料亦不老化，长期保持密封效果； 　　
②阀轴填料亦应在承受频繁启闭时，密封效果的良好性； 　　
③鉴于上述要求，阀轴填料力求终身不换或十多年不更换； 　　
④填料若需更换，气动阀设计应考虑能有水压的状况下更换的措施。 　

　三，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范的操作机构 　　
3.1弹性座封闸阀操作时的启闭方向，一律应顺时针关闭。 　　
3.2由于管网中的气动阀，经常是人工启闭，启闭转数不宜过多，就是大口径阀门亦应在200－600转内。 　　
3.3为了便于一个人的启闭操作，在管道工压状况下，*大启闭力矩宜为240N-m。 　　
3.4暗杆闸阀启闭操作端应为方榫，且尺寸标准化，并面向地面，以便人们从地面上可直接操作。带轮盘的阀门不适用于地下管网。 　　
3.5暗杆闸阀启闭程度的显示盘 　　
①暗杆闸阀启闭程度的刻度线，应铸造在变速箱盖上或转换方向后的显示盘的外壳上，一律面向地面，刻度线刷上荧光粉，以示醒目； 　　
②指示盘针的材质在管理较好的情况下可用不锈钢板，否则为刷漆的钢板，切勿使用铝皮制作； 　　
③指示盘针醒目，固定牢靠，一旦启闭调节准确后，应以铆钉锁定。 　　
3.6若弹性座封闸阀埋设较深，操作机构及显示盘离地面距离≥1.5m时，应设有加长杆设施，且固定稳牢，以便人们从地面上观察及操作。也就是说，管网中的阀门启闭操作，不宜下井作业。

　　
四，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范的性能检测 　　

4.1阀门某一规格批量制造时，应委托权威性机构进行以下性能的检测： 阀门在关闭时承受的静压力负荷会以几何级数增加。因此轴的强度，轴承的负载，不平衡力和执行机构的推力等都是必须考虑的因素。在选型时候要注意下面的问题：
　  (1)系统压力及压差不可太大，以便能够提供有足够余量的大推力执行机构，并减轻重量。
      (2)因噪声水平与流量成比例，因此噪声水平是必须仔细考虑问题，应尽可能地选择直通流道或增设小孔喷射型结构，减小流体通过节流口的速度和流量来降低噪声水平。
      (3)因受力面积大，不平衡力大，不稳定因素多，因此提高阀整体刚度和抗震性也是一个必须考虑的因素。
      (4)对于大口径铸铁闸阀，因尺寸大、重量大，运输、安装、维护都比较复杂，将阀门装到管线里以及拆卸和更换主要零部件都需使用吊车等设备，因此，提高可靠性，减轻重量也是一个需重点考虑的方面　　
①阀门在工压状况下的启闭力矩； 　　
②在工压状况下，能保证阀门关闭严密的连续启闭次数； 　　
③阀门在管道输水状况下的流阻系数的检测。 　　
4.2阀门在出厂前应进行以下的检测： 　　
①阀门在开启状况下，阀体应承受阀门工压值二倍的内压检测； 　　
②阀门的关闭状况下，两侧分别承受1.1倍阀门工压值，无渗漏；但金属密封的蝶阀，渗漏值亦不大于相关要求。 　　

五，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范暗杆闸阀的内外防腐 　　
5.1阀体(包括变速传动箱体)内外，首先应抛丸清砂除锈，力求静电喷涂粉状无毒环氧树脂，厚度达0.3mm以上。特大型阀门静电喷涂无毒环氧树脂有困难时，亦应刷涂、喷涂相似的无毒环氧漆。 5.2阀体内部以及阀板各个部位要求全面防腐，一方面浸泡在水中不会锈蚀，在两种金属之间不产生电化学腐蚀；二方面表面光滑使过水阻力减少。 　　
5.3阀体内防腐的环氧树脂或油漆的卫生要求，应有相应权威机关的检测报告。化学物理性能亦应符合相关要求。 　　

六，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范暗杆闸阀包装运输 　　
6.1阀门两侧应设轻质堵板固封。 　　
6.2中、小口径阀门应以草绳捆扎，并以集装箱方式运输为宜。 　　
6.3大口径阀门亦有简易木条框架固体包装，以免运输过程中碰损。 　

　
七，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范出厂说明书 　　
闸阀是设备，在出厂说明书中应标明以下相关数据： 　　
阀门规格；型号；工作压力；制造标准；阀体材质；阀杆材质；密封材质；阀轴填料材质；阀杆轴套材质；内外防腐材质；操作启动方向；转数；工压状况下启闭力矩；制造厂厂名；出厂日期；出厂编号；重量；连接法兰盘的孔径、孔数、中心孔距；以图示方式标明整体长、宽、高的控制尺寸；阀门流阻系数；有效启闭次数；阀门出厂检测的相关数据及安装、维护的注意事项等。

　　
八，大口径暗杆铸铁闸阀设计规范暗杆闸阀标准汇总标准编号 　
闸阀的密封机理,建立了阀体与闸板一体化的三维非线性有限元模型,对闸阀及其优化模型的密封面进行了有限元分析,并对各模型接触应力分布情况及密封面的比压分布规律进行了研究。结果表明:数值模拟结果与密封试验结果基本一致,说明该有限元分析的适用性;合理改善阀体与闸板加强筋的布置,阀门的密封性得到了有效改善,为闸阀加强筋的设计和优化提供了一定的参考依据。

由于大口径闸阀具有流体阻力小、可靠性高、寿命长等优点,因而,大口径的阀体内腔较大,且其截面形状不规则,很难使用传统的机械设计理论对其进行强度计算与设计,在结构设计上多采用经验公式进行计算和设计。以满足结构强度为出发点,以减轻阀门装备重量为优化目标,对优化目标进行了约束分析,得出了*大等效应力与设计变量的关系曲线图,有效地减小了阀门的重量,合理优化了阀体的厚度、加强筋的布置和闸板厚度等设计参数。