【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阀门参数设计，更具体的说是涉及一种三偏心蝶阀偏心参数设计方法。
技术介绍
1、蝶阀是指盘形阀板(蝶板)围绕阀杆旋转来达到开启与关闭的一种阀门，在管道上主要起截断和节流的作用，在工程中应用非常广泛。传统的蝶阀经多次改进，相继发展了单偏心(轴向偏心)、双偏心(轴向偏心、径向偏心)、三偏心(轴向偏心、径向偏心、角偏心)蝶阀。三偏心蝶阀阀板密封面相对于阀座密封面渐出脱离和渐入压紧，从而在打开和关闭的整个过程中，达到了减小摩擦的目的。
2、三偏心蝶阀中的三个偏心参数是制造蝶阀中的关键设计参数，其中，第一个偏心是旋转轴相对密封圈的轴向偏心，第二个偏心是旋转轴相对流道中心的径向偏心，第三个偏心是密封圆锥面相对流道中心的角度偏心，三偏心结构的密封副可以使蝶阀在开关过程中密封圈相对阀座无接触，消除了单偏心或两偏心蝶阀密封副在开关时的摩擦磨损，有效延长了低温蝶阀的使用寿命。
3、针对三偏心蝶阀参数的设计计算的文献资料较少，经查阅在论文《三偏心蝶阀的力矩计算及结构优化》中有三个参数的计算方法，但该文中的设计计算步骤较为复杂，公式繁多，且求解过程中变量相互交叉，不利于参数的计算设计。
4、因此，如何提供一种简单明了，可以在实际的设计过程中可直应用到结构设计中，为三偏心蝶阀的设计提供设计指导的三偏心蝶阀偏心参数设计方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种简单明了，可以在实际的设计过程中可直应用到结构设计中，为三偏
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种三偏心蝶阀偏心参数设计方法，包括如下设计步骤：
4、步骤1，设计阀板锥角偏转角ψ：
5、以正圆锥切割板体得到阀板并建立直角坐标系：以阀板的小径端面为y轴，以阀板的流道轴向为x轴，以阀板的小径端面的中心点为o点，建立直角坐标系yox；
6、确定阀板上、下密封线的直线方程：
7、直线pp’的直线方程为：y＝tan(θ)x+r；
8、直线qq'的直线方程为：y＝-tan(θ)x-r；
9、其中，r为阀板的小径端的半径op的长度，θ为圆锥半锥角；
10、为了使阀板密封面在打开关闭时减少其磨损，对圆锥以o点为中心进行偏转，偏转角度为ψ，
11、则偏转后阀板密封面上bf、gh的直线方程为：
12、直线bf：
13、y＝tan(θ-ψ)x+rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ-ψ) (公式1)直线hg：
14、y＝-tan(θ+ψ)x-rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ+ψ) (公式2)
15、过b做直线垂直于阀板密封面交x轴于b’点，bh与x轴的交点为o1，若阀板不发生干涉则需阀板回转中心距c≥|ob'|，同理过g做直垂直于阀板密封面交x轴于g’点，使阀板不发生干涉则需阀板回转中心距c≤|og'|；
16、其中:
17、|ob'|＝|o1b|tan(θ-ψ)+e＝{tan(θ-ψ)e+rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ-ψ)}tan(θ-ψ)+e (公式3)
18、|og'|＝|og|tan(θ+ψ)＝{rcos(ψ)+rsin(ψ)tan(θ+ψ)}tan(θ+ψ) (公式4)
19、则满足阀板打开不干涉的条件为：
20、|ob'|≤|og'| (公式5)
21、其中r、θ、阀板厚度h为已知值，ψ小于等于θ，联立(公式3)、(公式4)、(公式5)可确定偏转角ψ的取值范围；
22、步骤2，设计阀门径向偏心e+e'：
23、由于角度偏心使得阀板的切割包线发生了偏移，为了减小切割包线偏移对阀板切割的影响，现对偏转角度ψ后的正圆锥角沿着径向进行偏移，偏移量为e+e'，e为偏移后圆锥母线与阀板小径端面交点到回转中心的距离，e'为回转中心与阀门流道中心轴沿径向的距离，
24、p、p'、q、q'为锥角不偏转时正圆锥角与阀板密封面的交点，c、c'、d、d'为锥角旋转后与阀板密封面的交点，由步骤1知直线pp'、直线qq'、直线cc'、直线dd'的方程，阀板厚度为e，则有：
25、锥角不偏转时：
26、
27、锥角偏转时：
28、|oc|＝rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ-ψ) (公式7)
29、|oc'|＝tan(θ-ψ)h+rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ-ψ) (公式8)
30、|od|＝rcos(ψ)+rsin(ψ)tan(θ+ψ) (公式9)
31、|od'|＝tan(θ+ψ)h+rcos(ψ)+rsin(ψ)tan(θ+ψ) (公式10)
32、则在径向的偏心距应有：
33、|od'|-|oq'|≤e+e'≤|op'|-|oc'| (公式11)
34、式中，r、θ、ψ为已知值，可由公式(11)可知径向偏心e+e'的取值范围；
35、步骤3，设计阀门轴向偏心
36、直线gg'垂直于直线a'g，直线gg'交回转中心轴线与g'点，直线bb'垂直于直线a'b，直线bb'交回转中心轴线与b'点，回转中心对x轴的偏心距为e'，由步骤1知，c应满足以下条件：
37、|o'b'|≤c≤|o'g'| (公式12)
38、正圆锥在偏转角度和径向偏心后，
39、
40、由(公式3)、(公式4)知：
41、|o'b'|＝{tan(θ-ψ)h+rcos(ψ)-rsin(ψ)tan(θ-ψ)-e'}tan(θ-ψ)+h (公式13)
42、|o'g'|＝{rcos(ψ)+rsin(ψ)tan(θ+ψ)+e'}tan(θ+ψ) (公式14)
43、式中r、θ、ψ、e'均为已知值，结合(公式12)、(公式13)、(公式14)可得c的取值范围，即回转轴偏心距为
44、即根据下面公式可得蝶阀的三个偏心参数，角度偏心ψ、径向偏心e+e'、轴向偏心
45、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种三偏心蝶阀偏心参数设计方法，该方法从坐标系建立，参数的设计计算过程逻辑严谨，直观明了，在实际的设计过程中可直应用到结构设计中，为三偏心蝶阀的设计提供指导。
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1.一种三偏心蝶阀偏心参数设计方法，其特征在于，包括如下设计步骤：
【技术特征摘要】
1.一种三偏心蝶阀偏心参数设计方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：马玉山，王小虎，徐乐，孟存瑞，李冲，徐丽霞，马小云，
申请(专利权)人：六盘山实验室，
类型：发明
国别省市：
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