此次毕业设计我选择的课题是”公称通径350mm，公称压力2.0MPa法兰连接气动楔式闸阀设计”

该课题为阀门设计类的课题，要求我设计一个能工作在公称压力2.0MPa情况下 公称直径350mm的法兰连接气动楔式闸阀，为了能够更好的去了解我所选择的课题，首先我去查阅了一些有关课题的文献并阅读。

设计依据：基本参数：阀门的用途；介质的工作压力和工作温度；使用介质及其特性（特别是腐蚀性，易燃易爆性）；公称尺寸DN；结构长度及采用标准；与管路连接方式，尺寸及标准；阀门驱动方式；需不需要抗硫；火灾型式试验证书；抗静电结构；注脂要求，加工阀杆要求。根据以上基本要求，可确定阀门种类，公称尺寸DN或压力等级CL。主要连接尺寸和驱动方式等，同时选定阀门的结构，主要零件的材料。为了进一步做好设计，还应了解：介质粘度，阀门流通能力要求；流量特性；阀门开启和关闭时间；动力源情况（电动的电压，气动的气压等）；阀门安装位置及其环境条件；外形尺寸的限制；重量的限制；对震动的要求。

闸阀是最常用的一种阀类，适用于各种压力、温度、口径范围，性价比高，可靠性高，在石油、化工、电力、冶金、制药及城建等各种工业领域中得到广泛应用。

气动装置是一种常用的阀门驱动装置，随着工业的发展以及对自动控制要求的不断提高，气动装置的应用越来越广泛。目前气动装置大量应用于球阀、蝶阀等部分回转阀门，闸阀、截止阀等多回转阀门也有应用。 常规气动闸阀的阀杆一端与气动装置的活塞连接，另一端与闸阀的闸板连接，活塞在气缸中的介质压力作用下可以上下运动，活塞的运动通过阀杆带动闸板运动，从而实现气动闸阀的开启与关闭。通常闸阀的开启力与关闭力是不同的，尤其是对于楔式闸阀，关闭力要设置得比较小，只要能够确保阀门密封即可。如果关闭力太大，一方面阀门密封面因摩擦力过大容易擦伤损坏；第二方面会引起阀座及闸板密封面的过度变形而损坏；第三方面过大的轴向力会使阀杆产生弯曲变形；第四方面会引起闸阀中法兰螺栓的过度拉伸而损坏以及中法兰的密封泄漏。为了确保闸阀在任何情况下都能够开启，通常需要设置较大的开启力，特别是在高温下，由于材料的热膨胀，闸板与阀座在关闭时会贴合得很紧，因此需要较大的开启力。但是，闸阀气动装置的阀杆占据了活塞下

部气缸的部分面积，因此，气体作用在气动装置活塞上的关闭力要略大于开启力，因此，气动闸阀关闭后，由于气动装置的开启力较小，往往不能确保阀门开启。用户使用时，为了能够使处在关闭状态下的闸阀开启，通常调高气动装置的气源压力。但是，气源压力的增高，也使闸阀的关闭力更大，重新关闭后的闸阀将更难开启，甚至由于关闭力过大而导致阀杆弯曲变形。总之，闸阀需要设置较小的关闭力和较大的开启 力，通常关闭力是开启力的70%左右，但是气动装置输 出的关闭力要大于开启力，由于闸阀需要的启闭力与气动装置输出的启闭力不匹配，导致气动闸阀经常出现各种问题。

关于气动闸阀的开发与设计也有着许多技术上的问题需要去解决。常规气动闸阀问题的实质是闸阀所需的启闭力与气动装置输出的启闭力不匹配，闸阀的启闭力通常是无法改变的，因此，将通过改变气动装置的设计来解决气动闸阀的问题：1.采用异径气动装置的结构设计 为了解决常规气动闸阀的气动装置关闭力过大、 开启力过小的问题，设计开发了异径气动装置。阀杆与大气缸活塞以及小气缸活塞固定连接，开启阀门时，在大气缸活塞的下端进气，同时排放小气缸活塞上端气缸中的气体。由于气体作用在大气缸的活塞上，因此气动装置输出较大的开启力。关闭阀门时，在小气缸活塞的上端进气，同时排放大气缸活塞下端气缸中的气体，由于气体作用在小气缸的活塞上，因此气动装置输出较小的关闭力。可以根据闸阀需要的关闭力和开启力来设计大小气缸的尺寸。大气缸活塞的上部气缸与小气缸活塞的下部气缸联通并通过气孔与大气相通。采用异径气缸的设计，解决了气动装置输出的启闭力与闸阀所需的启闭力不匹配的问题。但是，采用异径气动装置，会显著增加气动装置的高度，这是该结构设计的缺点。

2.采用减压阀的气动装置的结构设计 为了解决常规气动闸阀的气动装置关闭力过大的 问题，设计开发了如带减压阀的气动装置， 减压阀设置在气动装置上端进气口的位置，通常采用比例式减压阀，根据阀门所需要的开启力和关闭力的大小通过计算来配置减压阀，通过降低关阀时的气缸压力来实现减小关闭力的目的，该结构设计简单有效。

在我国目前的阀门市场上，除低压阀门达到国际市场能接受的水平外，高压阀门仍然需要依靠进口。从产品情况来看，我国阀门行业目前已经能生产十几大类产品，如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、安全阀、止回阀、节流阀、旋塞阀、减压阀、隔膜阀、疏水阀、紧急切断阀等，最高使用温度达到 570℃，最低为-196℃，最高压力为 600MPa，最大通径达到 5350 毫米。阀门产品市场的强劲需求，国有经济持续稳定发展，固定资产投资逐步扩大。尤其是几项世纪工程”西气东输”、”西电东送”、”南水北调”等项目的开工需要大量的阀门产品配套；另外，我国正面临着工业化时代的到来，石化行业、电力部门、冶金部门、化工行业和城市建设等使用阀门大户将增强对阀门产品的需求。西气东输为代表的油气输送管线的建设和快速发展，我国高压管线阀门的设计制造技术有了重要突破，特别是成功研制开发了用于主管线口径为 NPS40 和 NPS48、压力为 Class600 和 Class900 的高压大口径全焊接球阀，打破了国外阀门企业对于该领域的垄断。

电动和气动两种驱动形式的闸阀，是现在使用最为广泛的闸阀类型，电动闸阀和气动闸阀随着阀门技术的不断进步，向着高技术、高规格、抗腐蚀、寿命长的方向发展，两者工作性能的提高，使其在行业中占的比重越来越大，得到更多的市场发展空间。