论文总字数：19502字

摘 要

在调节流体流量、压力、流向时，阀门是较好的选择。阀门在工业、农业、交通运输，等各个领域有重要的作用，具有调节、节流、导流、分流等功能。其中闸阀是工业领域最常见的阀门，一般由五部分构成，其中包括阀杆，阀盖，阀座，闸板和阀体等。闸阀不能调节流量，闸板在使用时的运动方向与流体在流动时的运动方向是成90度，阀体内部的流体走向是直线型的，流体是直线流动。所以，流体在流动时产生的阻力非常小，闸阀的形体简单，制造工艺好，适用范围广。

本次毕业设计内容为双缸气动带手动楔式单闸板闸阀，设计包括通用标准零件和特殊应用零件的设计，阀门的各个部件的尺寸都按照国家标准进行选取，计算和强度校核。

本次毕业设计将分为以下几个步骤来进行：1.根据PN16，DN400的设计数据确定阀门的结构。2.做好任务设计步骤说明。3.对阀门各个部件进行受力分析，强度计算，稳定性校核，根据标准选取材料和零部件4.用Auto CAD绘制零件图和装配图。

关键词：楔式闸阀 单闸板 气动

DN400、PN16 double-cylinder pneumatic wedge single gate gate valve design

Abstract

When adjusting the flow rate, pressure and direction of fluid, we will select the valve, which has the functions of adjustment, throttling, diversion and diversion. Valves play an important role in various fields, such as industry, agriculture, transportation, etc. Gate valve is the most common valve in the industrial field, which is generally composed of five parts, including stem, bonnet, valve seat, gate and valve body. The gate valve can not regulate the flow, the movement direction of the gate in use is 90 degrees with the movement direction of the fluid in the flow, the flow direction inside the valve body is linear, and the flow is linear. Therefore, the resistance of fluid flow is very small, the shape of gate valve is simple, the manufacturing process is good, and the scope of application is wide.

Graduation project title: double cylinder pneumatic with manual wedge single gate valve design. Valve design includes general standard and special parts. The dimensions of each part of the valve are selected, calculated and strength checked according to the national standards.

The graduation design will be divided into the following steps: 1. According to the PN16, dn400 design data to determine the structure of the valve. 2. Explain the task design steps. 3. Carry out stress analysis, strength calculation and stability check for each part of the valve, and select materials and parts according to the standards. 4. Draw part drawing and assembly drawing with Auto CAD.

Key Words: Wedge gate valve；Single gate；pneumatic

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 闸阀的优点 1

1.2 闸阀的分类 1

1.3 阀门设计的选题意义 1

1.4 阀门的发展 2

第二章 阀门的设计与计算 3

2.1 阀门设计的内容 3

2.2 阀体的设计与计算 3

2.2.1 阀体的选材 3

2.2.2阀体结构形式和制造方法 3

2.2.3确定阀体结构长度与管法兰尺寸 3

2.2.4阀座密封面设计与校核 4

2.2.5阀体壁厚计算 6

2.2.6中法兰的设计与计算 6

2.3闸板的设计与计算 8

2.3.1闸板密封面宽度和内径 8

2.3.2闸板和阀体档宽和公差计算 8

2.3.3闸板主要结构尺寸 9

2.3.4闸板密封面比压 11

2.3.5闸板强度校核 11

2.4阀杆设计 12

2.4.1闸阀阀杆的总轴力 12

2.4.3阀杆强度校核 13

2.4.4阀杆稳定性校核 14

2.4.5阀杆的主要尺寸 15

2.5阀盖的计算 17

2.6填料装置设计 17

2.6.1填料压盖的设计 17

2.6.2上密封座尺寸 24

2.7气缸的设计 24

2.7.1气缸的直径 24

2.7.2气缸的校核 25

2.8其他零件的设计与校核 26

2.8.1滚动轴承 26

2.8.2手轮直径的确定 26

2.8.3阀杆螺母的校核 27

2.8.4上活塞与T型槽接头连接螺栓的校核 27

第三章 成本核算 29

3.1人工成本 29

3.2设备制造费用 29

3.3本章小结 30

参考文献 31

致谢 32

第一章 绪论

1.1 闸阀的优点

1-1 闸阀的优点^[1]

1.2 闸阀的分类

1-2 闸阀分类^[2]

1.3 阀门设计的选题意义

阀门从流体管路的应用中而生，在整个系统中，阀门控制着流体，他有调节流量，防止回流的重要作用，在整个流体系统中都不可缺少^[3]，阀门的种类有各种各样，同时它的用途也是各种各样，微小仪器阀门和重型的工业阀门都是我们在生活中常见的阀门，同样，不同材质的阀门在不同温度下也各有发挥，有高温状态下的阀门，也有低至零下270度的低温阀门^[4]。一方面,阀门在整个工作装置和系统中起着至关重要的作用;另一方面,阀门的失效会导致系统、设备无法正常工作,尤其是核能、航空、航天领域(诸如卫星、运载火箭、导弹等设备),阀门的失效甚至会导致灾难性事故的发生，这就要求阀门必须具有高的可靠性^[5]。

我国阀门行业的增长离不开国家的支持和国民经济水平的提高，在现在，我国各种机械产品纷纷出口，伴随着“一带一路”政策的下达，在一带一路范围内的许多国家将为大力发展基础设施建设，我国的各类工程企业要抓住开拓海外市场的新机遇^[6]，与此同时，2019国家油气管网公司的组建，这为阀门的发展提供了新的方向^[7]，随着一带一路的发展，阀门也将随着各个重大基础设施的建设得到充分的发挥，这是机遇也是挑战，为我国阀门行业的发展提供了更好的环境。因此，加深对阀门的研究是必须的^[8]。

1.4 阀门的发展

（1）国内阀门的发展

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