Pro Engineer电厂锅炉空气调节阀门设计(5)
时间:2017-01-17 19:50 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1．丝杆 2.丝杆螺母 3.中间连杆 4.铰支柱 5.轴承 6.帆板 图2.2.1.1 方案一调节阀 1.丝杆 2、5.螺母连杆 3、4.丝杆螺母 6、7.连杆连接柱 8、9.中间连杆 10.中间支撑柱 11.轴承 12.铰支柱 图2.2.1.2 方案二调节阀 方案一的调节运动过程为：机械传动装置采用丝杆螺母结构，丝杆上有四段梯形螺纹，公称直径由上到下依次增大，此四段螺纹导程相等，相邻旋向相反，进而当丝杆在步进电机的带动下转动时，由于丝杆在轴向上是固定的，丝杆的转动带动四个螺母副做轴向运动，相邻两个螺母运动方向相反，运动路程相等。各螺母带动与之相连接的连杆作丝杆轴向运动，中间连杆为其帆板副合页结构的中间转轴，连杆的运动带动帆板副中间结合一侧随之做Z轴方向运动。而迎风帆板和背风帆板另一端与铰支柱相连，铰支柱套有轴承，形成一个可沿风道方向活动的铰支座，同时它们都套在同一根中间支撑柱上，在支撑柱上的位置是固定的，支撑柱长度满足使上下两个轴承始终与壳体内壁相接触，实现帆板的铰支座沿阀门壳体内壁移动，迎风帆板处的铰支座和背风帆板处的铰支座的运动是相向的，这样帆板副的运动就类似于合页结构绕中间轴的开合运动，同时帆板副一和帆板副三运动以及帆板副二和帆板副四运动距离相等、方向相同，相邻的两个帆板副的运动距离相等，方向相反，这样的运动形式就完成了改变喷口面积的功能，而且上下两个通道喷口面积的改变量相同，风量调节对称分布。当调节阀静止时，依靠螺旋丝杆传动机构的自锁性，实现调节阀的自锁。 图2.2.1.3 方案一调节阀内部帆板副结构立体图 方案二的调节运动过程：机械传动装置同样采用丝杆螺母结构，但与方案一不同的是，它的丝杆上只有两段梯形螺纹，且公称直径与导程均相同，旋向相反，故当丝杆在电机带动下转动时，由于丝杆在轴向固定，丝杆的转动带动两个螺母做轴向运动，运动方向相反，运动路程相等。同时螺母带动与之相连的螺母连杆作丝杆轴向运动，通过连杆连接柱的运动传递，把螺母连杆的运动传递给连接帆板副的中间连杆，这样四根中间连杆就带动四个帆板副运动，其运动过程与方案一相同，不再赘述。 图2.2.1.4方案二调节阀内部帆板副结构立体图 方案一的优缺点壳体外围零部件较少，占用空间小，有利于阀体在风道上安装。传动装置部分结构简单。但是由于传动装置设计在壳体一侧，当螺母带动中间连杆运动时会造成两端受力不均匀，连接螺母一端受力大，这样会造成帆板副趋于向另一侧倾斜，影响帆板副对风量的调节。 方案二的优缺点:由于传动装置设计在壳体正上部，螺母带动中间连杆所产生的力均匀传递给帆板副上的中间连杆，且两端受力相同，可以保证连杆平稳的作上下运动，进而帆板副运动平稳。缺点是传动装置复杂，占用空间较多。 综合比较两种方案，由于方案一传动部分会对帆板副的运动产生负面影响，影响帆板副对风量的调节，故选用方案二的设计。 2.2.2 调节阀外壳及侧箱的设计 首先在设计壳体时应该了解一下锅炉的结构，清楚二次风道的外形及所处位置，如图2.2.2.1所示。为了能与二次风道相匹配，应该由二次风道的尺寸确定壳体的尺寸，然后其他零部件尺寸的确定都要以外壳的尺寸为基准。二次通风管道是一个封闭的管道，不然将有空气的泄露，这样的话调节阀的外形就设计成一个两端开口的长方体形管道(220rnm*250mm),调节阀是通过法兰和二次通风管道相接的。调节阀外壳作为气体流通的通道，要求其具有较高的气密性，另外该外壳还作为帆板的导轨面使用，其表面硬度要求在42HRC以上，以满足轨道面硬度要求。调节阀的外壳采用四块厚度为8rnnn的长方形板材，具体选材的话可以选用45号碳素钢，一该材料经表面处理过后表面硬度可达55HRC以上，满足大于42HRC的要求。 (责任编辑：qin) |