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摘要：盲板阀是工业管路系统控制中采用的一种典型阀门产品，主要用于管路系统的封闭和无障碍疏通控制。依据给定的技术指标和设计参数，研究盲板阀的启闭原理，确定盲板阀启闭机构的总体布局和运用方案。
Abstract： Blind valve is a typical valve product used in industrial pipeline system control. It is mainly used in the closure and barrier-free dredge control of pipeline system. According to the given technical index and design parameters， the opening and closing principle of the blind valve is studied， and the overall layout and application scheme of the opening and closing mechanism of the blind valve are determined.
关键词：机械;盲板阀;启闭机构;结构原理
Key words： mechanical;the valve;opening and closing mechanism;structure principle
中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章編号：1674-957X（2021）11-0101-02
1 盲板阀结构
盲板阀结构简图如图1所示。
2 盲板阀启闭机构设计与计算
2.1 盲板阀的启闭机构及运动过程
盲板阀的启闭过程：处于关闭状态下进行打开操作，首先，推力型防爆电装工作产生转矩，通过夹紧推杆上的万向节传递给推杆套，推杆套与丝母焊接在一起，通过丝母把转矩传递给丝杆从而控制丝杆在推杆套中的长度，使夹紧推杆伸长，这时推杆头推动大齿圈转动。然后，同理翻板推杆电装产生转矩，通过夹紧推杆上的万向节传递给推杆套，推杆套与丝母焊接在一起，通过丝母把转矩传递给丝杆从而控制丝杆在推杆套中的长度，使夹紧推杆缩短，带动阀板绕着最上边的丝杆转动，通孔板转到盲孔板的位置通过控制电装停止（有限位块作保障，转动到限位块的位置也会自动停止），最后夹紧推杆实现夹紧功能。
2.2 盲板阀的启闭机构零部件的设计要求
2.2.1 夹紧推杆的设计要求
根据计算结果得知阀门密封处接触作用力F=223461N，分到三个丝杆上每个丝杆的轴向力F=74487N，利用轴向力设计计算螺母丝杆螺旋副并进行校核，通过螺旋副的转矩计算小齿轮的转矩，对大小齿轮啮合强度进行校核。
2.2.2 翻板推杆的设计要求
根据阀板的质量m=222.9kg，轴座中心到翻板销轴中心的距离为312.5mm，转动角度为79.6°等参数确定翻板推杆轴向力以及转矩，从而设计计算丝杆螺母并进行校核，完成对翻板电装的选型。
3 夹紧推杆的详细设计
3.1 螺杆的计算
3.1.1 螺杆强度的计算
强度校核公式：
其中扭矩：
查手册，45钢，σs=355MPa
查机械设计手册，d1=39mm，故
满足强度要求。
3.1.2 稳性的计算
螺杆稳定性条件为：
临界载荷Fcr可按欧拉公式计算，即
螺杆危险截面的惯性半径：
螺杆的工作长度：
l=200mm
查表，μ取0.75（两端不固定）。
螺杆的柔度：
因为λs<40，所以不需要稳定性校核。
3.2 大齿圈和小齿轮的设计计算
齿轮选用45，小齿轮齿数为200，模数为6。
大小齿轮几何尺寸如表1所示。
3.3 夹紧松开的总时间
夹紧推杆工作的直线距离为450mm，转动角度为37.2°，半径为720mm。弧长公式：
其中：n为圆心角度数，r为半径。则：
螺杆每分钟伸长或缩短的距离l=216mm，所以夹紧的时间：
同理松开的时间t2=2.17min，总时间t=t1+t2=2.17+2.17=4.34min。
4 翻板推杆的详细设计
根据阀板的质量m=222.9kg，轴中心之间的距离为312.5mm，转动角度为79.6°等参数确定翻板推杆轴向力以及转矩，从而设计计算螺杆螺母并进行校核，完成对翻板电装的选型。
4.1 螺杆强度的计算
强度校核公式：
式中：[σ]为螺杆材料的许用应力（MPa），[σ]=。
查手册，45钢，σs=355MPa
查机械设计手册，d1=39mm，故
满足强度要求。
4.2 推杆电装的选择
4.2.1 电装的选择
已知翻板推杆电装需要提供的最小转矩T=266N·m，所以电装选择Z30T-18/80B。
4.2.2 翻板总时间
翻板推杆工作的直线距离为399mm，转动角度为79.7°，半径为312.5mm。弧长公式：
其中：n为圆心角度数，r为半径。则
螺杆每分钟伸长或缩短的距离：
l=18×12=216mm
所以翻板的时间：
盲板阀完成一次阀门开启的总时间6.34min，开启与关闭是一个相反的过程，开启是转动阀板使通孔板与左右阀体相连;关闭则是转动阀板使盲孔板与左右阀体相连，关闭一次所需要的时间也为6.34min。
5 结语
①盲板阀结构新颖、重量轻、体积小、操作方便、动作迅速、性能绝对可靠。广泛应用在冶炼设备以及大型铸造锻造上。主要分析了盲板阀的启闭机构工作原理和结构特点以及其运动特性，提出了启闭机构的驱动方式采用电动驱动的运动方案。②根据传动特点确定了大齿圈小齿轮的几何参数，为了保证输出转矩选取了电装，确保传到推杆的转矩满足推杆的需求。③分析传动丝杆的传动特点，确定了左右丝母不同的旋向的结构，完成了小齿轮上转矩到轴上转矩的转换。④计算了启闭机构中夹紧推杆、翻板推杆几何参数，确定了丝杆直径并进行了强度校核。
参考文献：
[1]张展.阀门的设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2015.
[2]苗玉金.多点夹紧扇形盲板阀[J].通用机械，2012（06）.
[3]苗玉金.盲板阀的水封结构[J].通用机械，2012（01）.
[4]翟耀文.盲板阀结构的改进[J].阀门，2006（03）.
Abstract： Blind valve is a typical valve product used in industrial pipeline system control. It is mainly used in the closure and barrier-free dredge control of pipeline system. According to the given technical index and design parameters， the opening and closing principle of the blind valve is studied， and the overall layout and application scheme of the opening and closing mechanism of the blind valve are determined.
关键词：机械;盲板阀;启闭机构;结构原理
Key words： mechanical;the valve;opening and closing mechanism;structure principle
中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章編号：1674-957X（2021）11-0101-02
1 盲板阀结构
盲板阀结构简图如图1所示。
2 盲板阀启闭机构设计与计算
2.1 盲板阀的启闭机构及运动过程
盲板阀的启闭过程：处于关闭状态下进行打开操作，首先，推力型防爆电装工作产生转矩，通过夹紧推杆上的万向节传递给推杆套，推杆套与丝母焊接在一起，通过丝母把转矩传递给丝杆从而控制丝杆在推杆套中的长度，使夹紧推杆伸长，这时推杆头推动大齿圈转动。然后，同理翻板推杆电装产生转矩，通过夹紧推杆上的万向节传递给推杆套，推杆套与丝母焊接在一起，通过丝母把转矩传递给丝杆从而控制丝杆在推杆套中的长度，使夹紧推杆缩短，带动阀板绕着最上边的丝杆转动，通孔板转到盲孔板的位置通过控制电装停止（有限位块作保障，转动到限位块的位置也会自动停止），最后夹紧推杆实现夹紧功能。
2.2 盲板阀的启闭机构零部件的设计要求
2.2.1 夹紧推杆的设计要求
根据计算结果得知阀门密封处接触作用力F=223461N，分到三个丝杆上每个丝杆的轴向力F=74487N，利用轴向力设计计算螺母丝杆螺旋副并进行校核，通过螺旋副的转矩计算小齿轮的转矩，对大小齿轮啮合强度进行校核。
2.2.2 翻板推杆的设计要求
根据阀板的质量m=222.9kg，轴座中心到翻板销轴中心的距离为312.5mm，转动角度为79.6°等参数确定翻板推杆轴向力以及转矩，从而设计计算丝杆螺母并进行校核，完成对翻板电装的选型。
3 夹紧推杆的详细设计
3.1 螺杆的计算
3.1.1 螺杆强度的计算
强度校核公式：
其中扭矩：
查手册，45钢，σs=355MPa
查机械设计手册，d1=39mm，故
满足强度要求。
3.1.2 稳性的计算
螺杆稳定性条件为：
临界载荷Fcr可按欧拉公式计算，即
螺杆危险截面的惯性半径：
螺杆的工作长度：
l=200mm
查表，μ取0.75（两端不固定）。
螺杆的柔度：
因为λs<40，所以不需要稳定性校核。
3.2 大齿圈和小齿轮的设计计算
齿轮选用45，小齿轮齿数为200，模数为6。
大小齿轮几何尺寸如表1所示。
3.3 夹紧松开的总时间
夹紧推杆工作的直线距离为450mm，转动角度为37.2°，半径为720mm。弧长公式：
其中：n为圆心角度数，r为半径。则：
螺杆每分钟伸长或缩短的距离l=216mm，所以夹紧的时间：
同理松开的时间t2=2.17min，总时间t=t1+t2=2.17+2.17=4.34min。
4 翻板推杆的详细设计
根据阀板的质量m=222.9kg，轴中心之间的距离为312.5mm，转动角度为79.6°等参数确定翻板推杆轴向力以及转矩，从而设计计算螺杆螺母并进行校核，完成对翻板电装的选型。
4.1 螺杆强度的计算
强度校核公式：
式中：[σ]为螺杆材料的许用应力（MPa），[σ]=。
查手册，45钢，σs=355MPa
查机械设计手册，d1=39mm，故
满足强度要求。
4.2 推杆电装的选择
4.2.1 电装的选择
已知翻板推杆电装需要提供的最小转矩T=266N·m，所以电装选择Z30T-18/80B。
4.2.2 翻板总时间
翻板推杆工作的直线距离为399mm，转动角度为79.7°，半径为312.5mm。弧长公式：
其中：n为圆心角度数，r为半径。则
螺杆每分钟伸长或缩短的距离：
l=18×12=216mm
所以翻板的时间：
盲板阀完成一次阀门开启的总时间6.34min，开启与关闭是一个相反的过程，开启是转动阀板使通孔板与左右阀体相连;关闭则是转动阀板使盲孔板与左右阀体相连，关闭一次所需要的时间也为6.34min。
5 结语
①盲板阀结构新颖、重量轻、体积小、操作方便、动作迅速、性能绝对可靠。广泛应用在冶炼设备以及大型铸造锻造上。主要分析了盲板阀的启闭机构工作原理和结构特点以及其运动特性，提出了启闭机构的驱动方式采用电动驱动的运动方案。②根据传动特点确定了大齿圈小齿轮的几何参数，为了保证输出转矩选取了电装，确保传到推杆的转矩满足推杆的需求。③分析传动丝杆的传动特点，确定了左右丝母不同的旋向的结构，完成了小齿轮上转矩到轴上转矩的转换。④计算了启闭机构中夹紧推杆、翻板推杆几何参数，确定了丝杆直径并进行了强度校核。
参考文献：
[1]张展.阀门的设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2015.
[2]苗玉金.多点夹紧扇形盲板阀[J].通用机械，2012（06）.
[3]苗玉金.盲板阀的水封结构[J].通用机械，2012（01）.
[4]翟耀文.盲板阀结构的改进[J].阀门，2006（03）.