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表3 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 浙 江 科 技 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 任 務(wù) 書 題 目 城市窨井污泥抽取裝置的研發(fā)設(shè)計 學(xué) 院 機械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機制085班 學(xué) 號 108011127 學(xué)生姓名 鄭偉銀 指導(dǎo)教師 尹炳龍 下達日期 2012年1月7日 一、主要任務(wù)與目標(biāo)： 污泥吸取和輸送裝置的一部分。根據(jù)老師的課題要求，工程需要，工程參數(shù)設(shè)計出適用的設(shè)備圖。本項目需要吸取的污泥是城市窨井內(nèi)的污泥，含水70%左右，具有一定流動性，粘、臭，工作環(huán)境非常差。我們的項目是減少這個工作的用人，減輕工人的勞動強度，改善他們的工作條件，提高工作效率。我們擬采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸。直徑80毫米液壓缸驅(qū)動，每小時吸取15立方米。取料裝置水平工作。要盡可能干凈的吸完污泥。與其他同學(xué)配合，我的任務(wù)是設(shè)計異形進出料活門。 二、主要內(nèi)容與基本要求： 擬采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸，直徑80毫米液壓缸驅(qū)動，對污水中的污泥進行吸取與排污，我需要完成異形進出料活門的構(gòu)思，總體設(shè)計計算，機構(gòu)設(shè)計，零件設(shè)計，裝配圖設(shè)計。 基本要求： 1、通過設(shè)計使學(xué)生綜合運用有關(guān)課程的知識，鞏固、深化、擴展有關(guān)機械方面的知識，樹立正確的設(shè)計思想。 2、培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力，使學(xué)生掌握簡單機械的一般設(shè)計方法和步驟。 3、提高學(xué)生的有關(guān)設(shè)計能力，如計算能力、繪圖能力等，使學(xué)生熟悉設(shè)計資料的使用，掌握經(jīng)驗估算等設(shè)計的基本技能。 4、在指導(dǎo)老師及同學(xué)的幫助下獨立完成畢業(yè)設(shè)計。 三、計劃進度： 時 間 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容 2011 年12月 19 日～ 2012 年1 月 11 日 查閱文獻，翻譯材料，開題 2012 年1月 12 日~2012年1月12日 開題報告答辯 2012 年3 月 10 日～ 2012 年 3月25 日 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 2012 年3 月 26 日～ 2012 年5 月10 日 工程圖繪制，論文框架 2012 年 5月 10 日～ 2012 年5 月15 日 論文初稿 2012年5 月 16日 論文整理修改完成 2012 年5月21日 畢業(yè)設(shè)計答辯 四、主要參考文獻： [1].劉鴻文．材料力學(xué) 2004年修訂本（即第四版）[M]．北京：高等教育出版社，2004 [2] 朱龍根．簡明機械零件設(shè)計手冊（第二版）[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2004 [3] 紀(jì)名剛．機械設(shè)計（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，2004 [4] 王鐸．理論力學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，2004 [5] 成大先．機械設(shè)計手冊（單行本）[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6] 楊茂東．UG NX5三維設(shè)計[M]．北京：人民郵電出版社，2008 [7] 陳立周．機械優(yōu)化設(shè)計方法[M]．北京：冶金工業(yè)出版社,1995 [8] 趙明巖．大學(xué)生機械設(shè)計競賽指導(dǎo)[M]．杭州：浙江大學(xué)出版社，2008.08 [9] 鄭文緯．吳克堅，機械原理 [M]．北京：高等教育出版社; 1997 [10]《現(xiàn)代機械傳動手冊》編委會．現(xiàn)代機械傳動手冊[M]．北京:機械工業(yè)出版社,1995 [11]Handschuh,R.,Thermal Behavior of Spiral Bevel Gears NASA TM-106518,ARL-TR-403,January 1995 [12]N.Chiromis and N.Sclater,Mechanism and Mech anicall Devices Source Book ,2nd ed.New York：McGraw-Hill,1996,pp.36-38 指導(dǎo)教師 2012年 1 月 7日 系 主 任 2012年 1 月 7日 表6 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 浙 江 科 技 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 開 題 報 告 題 目 城市窨井污泥抽取裝置的研發(fā)設(shè)計 學(xué) 院 機械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機制085班 學(xué) 號 108011127 學(xué)生姓名 鄭偉銀 指導(dǎo)教師 尹炳龍 開題日期 2012年1月7日 一、選題的背景與意義： 隨著人們生活水平的提高，人類排放生活污泥也越來越多，杭州常年的雨水沖刷，城市街道、小區(qū)的窨井時常被生活污泥堵塞。疏通人員清理污泥堵塞既費力，又搞得小區(qū)或是街道臭氣熏天，排污現(xiàn)場更是影響市容市貌。 本項目研究的是一種城市車載吸泥裝置，制造的新設(shè)備實現(xiàn)為城市窨井污泥的管道輸送，但是城市窨井污泥既非固體，又非液體，是一種70%含水，具有一定的流動性，又粘又臭的污泥，在管內(nèi)流動時阻力很大，就國內(nèi)外輸送泥土的現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備來說，泥漿濃度大或粉粒狀干土潮濕了就無法管道輸送。我們設(shè)計的裝置可解決城市窨井污泥的管道輸送問題，減少污泥疏通這個工作的用人，減輕疏通人員勞動強度，改善工作環(huán)境，提高工作效率。 二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題： 通過對課題和相關(guān)行業(yè)的研究，查閱相關(guān)資料，參照我國相關(guān)生產(chǎn)廠家的發(fā)展?fàn)顩r，考慮到經(jīng)濟性，加工可能性，結(jié)構(gòu)合理性等方面的因素，擬定出相關(guān)的設(shè)計開發(fā)方案。我們擬采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸。直徑80毫米液壓缸驅(qū)動，每小時吸取15立方米。取料裝置水平工作，要盡可能干凈的吸完污泥。 本次設(shè)計擬解決下列主要問題：采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸液壓驅(qū)動。完成異形進出料活門設(shè)計構(gòu)思，設(shè)計計算，機構(gòu)設(shè)計，零件設(shè)計，裝配圖設(shè)計。 三、研究的方法與技術(shù)路線： 通過查閱文獻、上網(wǎng)查閱資料，積累有關(guān)污泥吸取的各種產(chǎn)品及其主要設(shè)計原理，為完善本裝置做準(zhǔn)備工作。 進出料活門是污泥吸取裝置中一個連接吸泥管、工作缸與排泥管的機構(gòu)，活門具有三個口，A口連接吸泥管，B口連接排泥管，C口與工作缸相連。當(dāng)油缸活塞向后運動的時候，A口開B口閉將污泥從窨井吸入工作缸；當(dāng)油缸活塞向前運動的時候，A口閉B口開將污泥從工作缸壓到吸泥車的載泥裝置中，整個過程如此反復(fù)實現(xiàn)窨井污泥的吸取。 技術(shù)路線： 提出原理----機構(gòu)運動簡圖構(gòu)思----相關(guān)數(shù)學(xué)和力學(xué)理論推導(dǎo)----結(jié)構(gòu)構(gòu)思和設(shè)計-----計算機造型-------計算機仿真------強度校核 四、研究的總體安排與進度： 時 間 畢業(yè)設(shè)計（論文）工作內(nèi)容 2011 年12月 19 日～ 2012 年1 月 11 日 查閱文獻，翻譯材料，開題 2012 年1月 12 日~2012年1月12日 開題報告答辯 2012 年3 月 10 日～ 2012 年 3月25 日 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 2012 年3 月 26 日～ 2012 年5 月10 日 工程圖繪制，論文框架 2012 年 5月 10 日～ 2012 年5 月15 日 論文初稿 2012年5 月 16日 論文整理修改完成 2012 年5月21日 畢業(yè)設(shè)計答辯 五、主要參考文獻： [1].劉鴻文．材料力學(xué) 2004年修訂本（即第四版）[M]．北京：高等教育出版社，2004 [2] 朱龍根．簡明機械零件設(shè)計手冊（第二版）[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2004 [3] 紀(jì)名剛．機械設(shè)計（第七版）[M]．北京：高等教育出版社，2004 [4] 王鐸．理論力學(xué)[M]．北京：高等教育出版社，2004 [5] 成大先．機械設(shè)計手冊（單行本）[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6] 楊茂東．UG NX5三維設(shè)計[M]．北京：人民郵電出版社，2008 [7] 陳立周．機械優(yōu)化設(shè)計方法[M]．北京：冶金工業(yè)出版社,1995 [8] 趙明巖．大學(xué)生機械設(shè)計競賽指導(dǎo)[M]．杭州：浙江大學(xué)出版社，2008.08 [9] 鄭文緯．吳克堅，機械原理 [M]．北京：高等教育出版社, 1997 [10]《現(xiàn)代機械傳動手冊》編委會．現(xiàn)代機械傳動手冊[M]．北京:機械工業(yè)出版社, 1995 [11]Handschuh,R.,Thermal Behavior of Spiral Bevel Gears NASA TM-106518,ARL-TR-403,January 1995 [12]N.Chiromis and N.Sclater,Mechanism and Mech anicall Devices Source Book ,2nd ed.New York：McGraw-Hill,1996,pp.36-38 指導(dǎo)教師審核意見： 指導(dǎo)教師簽名： 2012年 1月 7日 編號 浙 江 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計 題 目 城市窨井污泥抽取裝置的研發(fā)設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 系 部 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師 二〇一二年六月 浙 江 科 技 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信承諾書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）（題目：城市窨井污泥抽取裝置的研發(fā)設(shè)計）是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果。盡本人所知，除了畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 作者簽名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 城市窨井污泥抽取裝置的研發(fā)設(shè)計 摘 要 本論文課題是設(shè)計污泥抽取裝置的結(jié)構(gòu)與工藝。簡單的說：抽取裝置主要由兩個單向閥和一個往復(fù)活塞裝置組成，其結(jié)構(gòu)在閥體內(nèi)類似我們農(nóng)村用的壓水井機構(gòu)，受液壓缸吸力時：進泥口打開，出泥口關(guān)閉；受液壓缸推力時：進泥口關(guān)閉，出泥口打開。結(jié)合實際中異形活路閥，設(shè)計出異型閥，主要應(yīng)用于城市窖井下的污泥清理等行業(yè)，減少工人的勞動強度，改善他們的工作條件，提高工作效率，特此設(shè)計。 本文是針對污泥抽取裝置的異形閥的設(shè)計展開闡述。該異形活路閥設(shè)計為法蘭連接形式的軟密封結(jié)構(gòu)，閥體與閥座采用螺栓連接，進泥口與出泥口采用分體結(jié)構(gòu)。異形活路閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容為對異形閥標(biāo)準(zhǔn)的了解、我需要完成異形進出料活門的構(gòu)思，總體設(shè)計計算，機構(gòu)設(shè)計，零件設(shè)計，裝配圖設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： 單向閥，零件設(shè)計， 計算  City manhole sludge extracting device design Abstract This paper is the design of the structure and process of sludge extracting device. Simple: extracting device mainly comprises two one-way valves and a reciprocating device, the structure in the valve body similar to our country to use well pressure mechanism, the hydraulic cylinder force: mud inlet opening, a mud outlet closed; the hydraulic cylinder thrust: mud inlet off, out of the mud mouth open. Combined with the actual needs of special-shaped valve, special valve design, mainly used in city underground cellar sludge cleaning industry, reduce the labor intensity of workers, improve their working conditions, improve work efficiency, hereby design. This article is for the sludge extracting device shaped valve design to launch the elaboration. The alien living valve design for flange connection form of soft sealing structure, the valve body and the valve seat are connected with bolts, mud inlet and a mud outlet adopts a split structure. Special way valve structure basic design for special-shaped valve standard understanding, I need to finish special feeding valve design, overall design, mechanism design, part design, assembly design. Key Words：Check valve Parts design, calculation  目 錄 摘 要 i Abstract ii 第一章 引言 - 1 - 第二章 活門機構(gòu)的工作原理 - 2 - 2．1 單向閥的定義 - 2 - 2.2 異形活路閥的種類 - 2 - 2.3異形活路閥的密封原理和特點 - 3 - 2.3.1 動作原理 - 3 - 2.3.2 特點 - 4 - 2.4 異形活路閥優(yōu)點 - 5 - 2.5 異形活路閥的缺點 - 5 - 2.6 異形活路閥的通徑收縮 - 5 - 2.7 異形活路閥的常用壓力 - 6 - 2.8 異形活路閥的常用溫度 - 6 - 2.9 主要標(biāo)準(zhǔn) - 6 - 第三章 理論計算 - 7 - 第四章 設(shè)計需達到技術(shù)要求 - 8 - 4.1 泥腔 - 8 - 4、2出泥閥口 - 8 - 4、3閘板 - 8 - 4、4 出口單向法蘭 - 8 - 4.5 丁晴橡膠墊片 - 8 - 第五章 異形活路閥的工藝 - 9 - 第六章 主要性能規(guī)范 - 11 - 第七章 主要零部件材料和設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn) - 12 - 第八章 異形活路閥的檢驗與試壓 - 13 - 8.1 含義 - 13 - 8.2 異形活路閥的檢查 - 13 - 8.2.1?鑄件的檢查 - 13 - 8.2.2 閥門主要尺寸檢查 - 13 - 8.3 異形活路閥的壓力試驗 - 14 - 8.3.1殼體強度試驗 - 14 - 8.3.2密封試驗 - 14 - 8.3.3上密封試驗 - 14 - 第九章 維護、保養(yǎng)、安裝和使用的注意事項 - 15 - 第十章 可能發(fā)生的故障及消除辦法 - 17 - 結(jié)論 - 19 - 參 考 文 獻 - 20 - 致謝詞 - 21 - - 21 - 第一章 引言 污泥吸取和輸送裝置的一部分。根據(jù)老師的課題要求，工程需要，工程參數(shù)設(shè)計出適用的設(shè)備圖。本項目需要吸取的污泥是城市窨井內(nèi)的污泥，含水70%左右，具有一定流動性，粘、臭，工作環(huán)境非常差。我們的項目是減少這個工作的用人，減輕工人的勞動強度，改善他們的工作條件，提高工作效率。我們擬采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸。直徑80毫米液壓缸驅(qū)動，每小時吸取15立方米。取料裝置水平工作。要盡可能干凈的吸完污泥。與其他同學(xué)配合，我的任務(wù)是設(shè)計異形進出料活門。類似壓水井機構(gòu)，兩個單向閥，一個活塞桿往復(fù)推動。進行吸泥和排泥，從而實現(xiàn)自動化。 擬采用直徑250毫米、行程800毫米吸料缸，直徑80毫米液壓缸驅(qū)動，對污水中的污泥進行吸取與排污，我需要完成異形進出料活門的構(gòu)思，總體設(shè)計計算，機構(gòu)設(shè)計，零件設(shè)計，裝配圖設(shè)計。 第二章 活門機構(gòu)的工作原理 活門機構(gòu)的工作原理類似于單向閥，只是它把兩個單向閥封裝在一個機構(gòu)里。 2．1 單向閥的定義 單向閥是流體只能沿進水口流動，出水口介質(zhì)卻無法回流的裝置。 單向閥又稱止回閥或逆止閥。用于液壓系統(tǒng)中防止油流反向流動,或者用于氣動系統(tǒng)中防止壓縮空氣逆向流動。 單向閥有直通式和直角式兩種。直通式單向閥用螺紋連接安裝在管路上。直角式單向閥有螺紋連接、板式連接和法蘭連接三種形式。液控單向閥也稱閉鎖閥或保壓閥，它與單向閥相同，用以防止油液反向流動。但在液壓回路中需要油流反向流動時又可利用控制油壓，打開單向閥，使油流在兩個方向都可流動。液控單向閥采用錐形閥芯，因此密封性能好。在要求封閉油路時，可用此閥作為油路的單向鎖緊而起保壓作用。液控單向閥控制油的泄漏方式有內(nèi)泄式和外泄式二種。在油流反向出口無背壓的油路中可用內(nèi)泄式；否則需用外泄式，以降低控制油壓力。，主要應(yīng)用于石油、化工、電力、醫(yī)藥火力發(fā)電廠等行業(yè)。閘板有兩個密封面 。 而此次設(shè)計的異形吸泥裝置，不僅僅是單向閥，要根據(jù)特殊的要求來設(shè)計，例如，我們平時用的單向閥主要是控制流動性很強的液體，而本次的的介質(zhì)是污泥，流動性非常小，所以設(shè)計出類似單向閥的原理的異形活門結(jié)構(gòu)。 2.2 異形活路閥的種類 按密封面配置可分為楔式閘板式異形活路閥和平行閘板式異形活路閥 , 楔式閘板式異形活路閥又可分為:單閘極式、雙閘板式和彈性閘板式；平行閘板式異形活路閥可分為單閘板式和雙閘板式。 按閥桿的螺紋位置劃分，可分為明桿異形活路閥和暗桿異形活路閥兩種。 異形活路閥關(guān)閉時 , 密封面可以只依靠介質(zhì)壓力來密封 , 即依靠介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓向另一側(cè)的閥座來保證密封面的密封，這就是自密封。大部分異形活路閥是采用強制密封的 , 即閥門關(guān)閉時，要依靠外力強行將閘板壓向閥座 , 以保證密封面的密封性。 異形活路閥的閘板隨閥桿一起作直線運動的，叫升降桿異形活路閥 ( 亦叫明桿異形活路閥)。通常在升降桿上 有梯形螺紋，通過閥門頂端的螺母以及閥體上的導(dǎo)槽，將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動 , 也就是將操作轉(zhuǎn)矩變?yōu)椴僮魍屏Α? 開啟閥門時，當(dāng)閘板提升高度等于閥門通徑的1。1倍時，流體的通道完全暢通，但在運行時，此位置是無法監(jiān)視的。實際使用時，是以閥桿的頂點作為標(biāo)志，即開不動的位置，作為它的全開位置。為考慮溫度變化出現(xiàn)鎖死現(xiàn)象 , 通常在開到頂點位置上 , 再倒回 1/2－1圈 , 作為全開閥門的位置。因此 , 閥門的全開位置，按閘板的位置（即行程〉來確定。 有的異形活路閥 , 閥桿螺母設(shè)在閘板上，手輪轉(zhuǎn)動帶動閥桿轉(zhuǎn)動 , 而使閘板提升 , 這種閥門叫做旋轉(zhuǎn)桿異形活路閥或叫暗桿異形活路閥。 2.3異形活路閥的密封原理和特點 2.3.1 動作原理 1）.液壓缸收縮時：吸泥口單向閥打開，開始吸泥，進口球向右滾動。此時，由于缸內(nèi)的壓力小于外界壓力，出泥口受到外界的壓力，出口球向下滾動，密封，這樣吸泥動作開始。 2）.液壓缸推動時：缸內(nèi)吸滿泥后，液壓缸推動時，吸泥口受到向外的壓力，進口球壓緊，形成密封，出泥口受到液壓缸推力打開，出口球向上動，泥從球外沿排出，以后動作往復(fù)運動。 異形閥不管其具體結(jié)構(gòu)如何，密封基本原理可分為如下三類： 1、自動密封：即通過介質(zhì)力，在Q介>Q密封條件下，使閥門在出口端密封。 2、單面強制密封：即當(dāng)通過閥桿軸向力作用在閘板后，進口端介質(zhì)達到某一壓力后流入中腔，然后通過楔緊力和介質(zhì)作用力作用下出口端密封。 3、雙面強制密封：即當(dāng)通過閥桿軸向力作用在閘板后，由于楔緊力而使進出口均密封。 2.3.2 特點 重量輕：本體采用HT200制成，重量較傳統(tǒng)異形活路閥重量減輕約20%~30%，安裝維修方便。 結(jié)構(gòu)簡單：本體動力源由一個往復(fù)液壓缸提供，兩個類似單向閥的異形活門 運行可靠：進出口連接位置采用丁晴橡膠來密封，密封良好，耐腐蝕，耐酸性和堿性。其密封性能好，經(jīng)久耐用。閥瓣與閥座為軟密封，密封性能好，無泄露。當(dāng)然要定期檢查，以更換，一般為半年更換一次。 2.4 異形活路閥優(yōu)點 1、結(jié)構(gòu)簡單：維修方便，運行可靠，。 2、成本低廉，符合城市排泥工作需要，減少工人勞動量，改善和提供工人環(huán)境，提高工作效率。 3、可移動性強，放置在抽泥罐車中，靈活性和周期性很好。 4、形體簡單 , 結(jié)構(gòu)長度短，制造工藝性好，適用范圍廣。 5、異形活門閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是T型的，介質(zhì)流經(jīng)進出閥時不改變其流動方向，因此流動阻力較小。 6、啟閉時閘板運動方向與介質(zhì)流動方向相垂直，因而啟閉較為省力。 7、介質(zhì)流動方向不受限制，可以兩側(cè)任意方向流過，均能達到充通或截斷的目的。便于安裝，適用于介質(zhì)的流動方向可能改變的管路中。 8、明桿楔式異形活路閥的傳動螺紋在閥體外部，便于潤滑和不受流體腐蝕。因此可根據(jù)閥桿的運動方向和位置直觀地判斷閥所處的啟閉位置，不致因誤操而造成運行事故。 2.5 異形活路閥的缺點 1、密封面之間易引起沖蝕和擦傷，維修比較困難。 2、密封面易磨損，影響使用壽命。啟閉時，閘板與閥座兩個密封面相互摩擦滑動，要介質(zhì)壓力作用下易產(chǎn)生擦傷磨損，影響密封性能，縮短使用壽命 2.6 異形活路閥的通徑收縮 如果一個閥體內(nèi)的通道直徑不一樣（往往都是閥座處的通徑小于法蘭連接處的通徑），稱為通徑收縮。通徑收縮能使零件尺寸縮小，開、閉所需力相應(yīng)減小，同時可擴大零部件的應(yīng)用范圍。但通徑收縮后。流體阻力損失增大。?在某些部門的某些工作條件下（如石油部門的輸油管線），不允許采用通徑收縮的閥門。這一方面是為了減小管線的阻力損失，另一方面是為了避免通徑收縮后給機械清掃管線造成障礙。 2.7 異形活路閥的常用壓力 異形活路閥壓力等級1.6-6.4MPa 2.8 異形活路閥的常用溫度 常用溫度為-29度50度 2.9 主要標(biāo)準(zhǔn) （1）GB/T 12221-2005《金屬閥門結(jié)構(gòu)長度》 （2）GB/T 12234-2007《通用閥門法蘭和對焊連接鋼制異形活路閥》 （3）GB/T 12224-2007《鋼制閥門 一般要求》 （4）JB/T 7927 《閥門鑄鋼件外觀質(zhì)量要求》 （5）JB/T53162-94《異形活路閥產(chǎn)品質(zhì)量分等》 （6）JB/Z243-85《異形活路閥靜壓壽命實驗規(guī)程》 （7）GB/T 9113.1-2000《平面、突面對焊鋼制管法蘭》 第三章 理論計算 選用液壓油缸參數(shù)：F(推力)=50000N 直徑=80mm P（壓強）=16MPa 泥腔參數(shù)： 有效直徑250mm 體積V=0.04M3 推桿法蘭來回移動有效位移800mm 抽取泥的功率計算： 當(dāng)油缸M=14s一個往復(fù)動作，理論一個小時多少次 N1=S/M N1=60*60/14=257(理論) 實際要比這個數(shù)值小，我們選取為240，一次每小時油缸做240個往復(fù)動作。 泥腔的體積0.042m2 則總吸泥的體積V? V=N1*S1+0.042*240 =10M3 注意：此時要14s一個間隔高壓清洗泥腔，保證泥腔密封性，每工作5000h要做設(shè)備的保養(yǎng)性檢查，必要時更換零部件。維護好該設(shè)備，以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，出現(xiàn)異常聲音和情況，立即停止機器的使用。 第四章 設(shè)計需達到技術(shù)要求 4.1 泥腔 1、泥腔應(yīng)當(dāng)是鑄造或者鍛造成型的，泥腔材料應(yīng)當(dāng)符合GB/T 12230。 2、若泥腔端法蘭和出泥閥口連接的泥腔中法蘭需要采用堆焊形式的鍛造材料的法蘭，該法蘭與泥腔的焊接應(yīng)當(dāng)按GB 150的規(guī)定，并應(yīng)按材料的特性進行相應(yīng)的熱處理。 3、泥腔壁厚應(yīng)符合GB/T 12234 的要求。 4、法蘭連接閥門的結(jié)構(gòu)長度應(yīng)符合GB/T 12221 長型或短型的規(guī)定。 5、端法蘭尺寸和法蘭端面的粗糙度按GB/T 9113 的規(guī)定。 6、閥門零件材料的抗腐蝕性應(yīng)不低于泥腔材料。 4、2出泥閥口 1、出泥閥口上應(yīng)有一個圓錐形或球面形的上密封，出口單向法蘭采用襯套鑲在出泥閥口上，或在出泥閥口處堆焊不銹鋼或硬質(zhì)合金。堆焊層加工后最小厚度應(yīng)不小于1.6mm。 2、出泥閥口的閥桿孔應(yīng)設(shè)計有適當(dāng)?shù)拈g隙，使其既能保證閥桿順利的升降，并能防止丁晴橡膠的擠出。 4、3閘板 閘板本體的抗腐蝕性能應(yīng)當(dāng)不低于閥體材料。 4、4 出口單向法蘭 出口單向法蘭應(yīng)采用具有抗腐蝕性能、不低于閥體材料的不銹鋼材料，密封面的硬度應(yīng)不低于HB250。 4.5 丁晴橡膠墊片 丁晴橡膠墊片應(yīng)能在球閥的使用溫度范圍內(nèi)使用。任何金屬墊片應(yīng)至少與閥體具有同等的耐腐蝕性能。 第五章 異形活路閥的工藝 由于編制工藝規(guī)程是實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高效、低耗辯證統(tǒng)一的關(guān)鍵性技術(shù)準(zhǔn)備工作，因此，編閥門工藝規(guī)程就成為閥門制造廠生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中的一個重要環(huán)節(jié)。編制閥門零件工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則：即，在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的生產(chǎn)費用及最高的勞動生產(chǎn)率可靠地加工出合乎圖紙要求的零件。 （1）編制工藝規(guī)程時，首先應(yīng)選擇能夠可靠地保證零件的加工質(zhì)量的工藝方案。要盡可能地依靠采用新工藝和新技術(shù)，依靠機床設(shè)備和工藝裝備，而較少依靠工人的技術(shù)來保證零件的質(zhì)量，以減少廢品和提高加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。 （2）在保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)選擇最經(jīng)濟的加工方案。一般來講，高效率的加工方法是比較經(jīng)濟的，但也不能盲目地追求高效率。當(dāng)生產(chǎn)批量很小時，選用昂貴的高效率機床和采用復(fù)雜的高效夾具在經(jīng)濟上并不合理。在這種情況下，選用普通萬能機床和簡單的工裝反而會降低產(chǎn)品的成本。通常是以幾個工藝方案進行經(jīng)濟性分析，對比的辦法來選擇經(jīng)濟上最合理的工藝方案。編制的工藝規(guī)程還應(yīng)保證工人具有良好的、安全的勞動條件。 閥門零件工藝規(guī)程編制的方法有：進行零件的工藝分析；確定工序的具體內(nèi)容；填寫工藝文件。 （1）在編制工藝規(guī)程時，首先必須對零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求進行分析，并結(jié)合工廠具體的生產(chǎn)條件和零件的生產(chǎn)類型來選擇零件的毛坯種類、擬訂各加工表面的加工方法和加工順序及確定零件的裝夾方法等。這些過程的總和在閥門生產(chǎn)廠里習(xí)慣稱為零件的工藝分析。 （2）進行工藝分析時，不僅要選擇毛坯和制定工藝路線，以便于確定工序具體內(nèi)容和填寫工藝文件，而且要提出工藝分析單和工裝設(shè)計任務(wù)書，以作為編制零件鑄、鍛、熱處理及焊接工藝和編制材料消耗定額的依據(jù)并作為設(shè)計工裝的依據(jù)。工藝分析是制訂機械加工工藝規(guī)程的重要階段，也是零件整個工藝準(zhǔn)備工作中的首要環(huán)節(jié)。 （3）經(jīng)工藝分析后，零件的機械加工工藝路線已確定下來，這時就必須具體確定零件在每道工序中使用的機床、夾具、刀具和量具，確定各工序的加工尺寸及公差，以便填寫工藝文件。 工藝文件是指導(dǎo)生產(chǎn)和進行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)。完整的工藝文件應(yīng)包括指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理的兩大部分。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對常用工藝文件的完整性作了規(guī)定。但各企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)性質(zhì)，生產(chǎn)類型和產(chǎn)品的復(fù)雜程度及各自的工藝條件自行確定。一般應(yīng)有機械加工工藝過程卡片、機械加工工序卡片、工藝裝備綜合明細表（包括工具卡片）、產(chǎn)品材料工藝定額明細表。本課題主要對異形活路閥主要零件進行機械加工工藝過程卡片的編制。 第六章 主要性能規(guī)范 公稱通徑 80 公稱壓力 40 適用介質(zhì) 水、油品、蒸氣等 適用溫度 ≤350℃ 殼體試驗 6MPa 密封試驗 4.5Map 氣密封試驗 4.5MPa 第七章 主要零部件材料和設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn) 閥體─WCB　閥座─2Cr13 閘板─WCB　閥桿─2Cr13 制造標(biāo)準(zhǔn)——API 608 尺寸公差——GB/T 1804-2000m的規(guī)定 材料標(biāo)準(zhǔn)——ASME B143-52的規(guī)定 法蘭尺寸標(biāo)準(zhǔn)——GB/T 9113的規(guī)定 壓力試驗標(biāo)準(zhǔn)——API 598的規(guī)定 第八章 異形活路閥的檢驗與試壓 8.1 含義 異形活路閥的檢驗是指其零部件在生產(chǎn)過程中由質(zhì)檢部門檢查，其中包括閥門鑄件和鍛件的化學(xué)成分、力學(xué)性能，閥門的結(jié)構(gòu)長度偏差，殼體的最小壁厚等等。而壓力試驗是閥門最基本的試驗，每臺閥門出廠前均應(yīng)進行壓力試驗。在GB/T 13927中規(guī)定了異形活路閥的壓力試驗，而JB/T 9092 中規(guī)定了啟閉件為非金屬密封盒金屬密封的異形活路閥壓力試驗。而對于密封試驗，JB/T 9092規(guī)定異形活路閥必須能夠經(jīng)受高壓密封試驗，但通常不進行高壓試驗。而ISO 5208 及GB/T 13927則規(guī)定用氣體作介質(zhì)時進行低壓試驗;用液體作介質(zhì)時，應(yīng)在38℃時材料允許的額定壓力下進行試驗。因此，閥閥的殼體實驗、密封試驗、上密封試驗應(yīng)符合上述標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 8.2 異形活路閥的檢查 8.2.1?鑄件的檢查 異形活路閥鑄件的檢查主要包括下列內(nèi)容： a、化學(xué)成分 b、力學(xué)性能 c、鑄件的質(zhì)量（包括:①鑄件的形狀、②尺寸 重量和偏差；③表面質(zhì)量；④缺陷及處理；⑤承壓件的強度；⑥無損檢驗質(zhì)量） 8.2.2 閥門主要尺寸檢查 （1）閥門結(jié)構(gòu)長度偏差的檢查； （2）法蘭連接閥門的法蘭密封面平行度或垂直度偏差的檢查； （3）閥門殼體最小壁厚的檢查； （4）閥門其他主要尺寸的檢查； （5）閥門清潔度的檢查。 8.3 異形活路閥的壓力試驗 8.3.1殼體強度試驗 閥門的殼體試驗是對閥體和出泥閥口等連接而成的整個閥門外殼進行的壓力試驗，其目的是檢驗閥體和出泥閥口的致密性及包括閥體與出泥閥口連接處在內(nèi)的整個殼體的耐壓能力。根據(jù)JB/T 9092 規(guī)定要用材料在38℃時額定壓力1.5倍的壓力進行殼體試驗。殼體強度試驗，試驗介質(zhì)壓力6.0MPa，保持試驗壓力最短持續(xù)時間1min。在試驗壓力最短持續(xù)時間結(jié)束后，異形活路閥的各個部位不得有課件泄漏填料能予緊保持試驗壓力。 8.3.2密封試驗 密封試驗檢驗啟閉件和閥體密封副性能的試驗。根據(jù)ISO 5208 規(guī)定用要材料在38℃時額定壓力1.1倍的壓力進行密封試驗，試驗介質(zhì)壓力4．5MPa，保持試驗壓力最短持續(xù)時間12min，不得有肉眼可見滲漏，即在閥體的密封面上，12min內(nèi)不能有任何肉眼可見的滲漏，包括掛在密封面上小水珠。 需要再次強調(diào)的是：設(shè)計的閥體必須有足夠的強度和剛度，密封試驗時，殼體的變形必須控制在0．001DN范圍之內(nèi)，否則將很難通過密封試驗。 8.3.3上密封試驗 上密封試驗是檢驗閥桿和出泥閥口密封副密封性能的試驗。根據(jù)JB/T 9092得用材料在38℃時額定壓力1.1倍的壓力進行上密封試驗；空氣或惰性氣體進行低壓上密封試驗，試驗壓力0.6MP。取試驗介質(zhì)壓力5MP，保持試驗壓力最短持續(xù)時間60S，不允許有滲漏，液體明顯可見不得有明顯可見的點滴或潮濕現(xiàn)象。 第九章 維護、保養(yǎng)、安裝和使用的注意事項 1、產(chǎn)品出廠前應(yīng)嚴(yán)格檢查、試驗合格，各部分部件應(yīng)經(jīng)嚴(yán)格調(diào)試。 2、手輪、手柄及傳動機構(gòu)均不允許作起吊用，并嚴(yán)禁碰撞。 4、帶有旁通閥的異形活路閥在開啟前應(yīng)先打開旁通閥(以平衡進出口的壓差及減小開啟力 )。 5、如果閥門經(jīng)常開關(guān)使用 , 每月至少潤滑一次。 6、200℃以上的高溫閥門，由于安裝時處于常溫，而正常使用后，溫度升高，螺栓受熱膨脹，間隙加大，所以必須再次擰緊，叫做“熱緊”，操作人員要注意這一工作，否則容易發(fā)生泄露。 7、天氣寒冷時，水閥長期閉停，應(yīng)將閥后積水排除。汽閥停汽后，也要排除凝結(jié)水。閥底有如絲堵，可將它打開排水。 8、新閥門使用時，丁晴橡膠不要壓得太緊，以不漏為度，以免閥桿受壓太大，加快磨損，而又啟閉費勁。 9、閥桿螺紋，經(jīng)常與閥桿螺母摩擦，要涂一點黃干油、二硫化鉬或石墨粉，起潤滑作用。 10、不經(jīng)常啟閉的閥門，也要定期轉(zhuǎn)動手輪，對閥桿螺紋添加潤滑劑，以防咬住。 11、室外閥門，要對閥桿加保護套，以防雨、雪、塵土銹污。 12、要經(jīng)常檢查并保持閥門另部件完整性。如手輪的固定螺母脫落，要配齊、不能湊合使用，否則會磨園閥桿上部的四方，逐漸失去配合可靠性，乃至不能開動。 13、不要依靠閥門支持其它重物，不要在閥門上站立。 14、閥桿，特別是螺紋部分，要經(jīng)常擦拭，對已經(jīng)被塵土弄臟的潤滑劑要換成新的，因為塵土中含有硬雜物，容易磨損螺紋和閥桿表面，影響使用壽命。 第十章 可能發(fā)生的故障及消除辦法 故障的現(xiàn)象 可能發(fā)生的原因 消除方法 異形活路閥關(guān)閉后介質(zhì)泄漏 1、閥體和楔板或平板密封圈表面由于磨損、破壞或受污而使密封性被破壞。 2、手輪上沒有足夠的力（小于計算值） 1、拆開閥門，清理、研磨或更換密封圈。 2、將手輪的作用力增大至計算值 閥體與出泥閥口連接處有介質(zhì)泄漏 1、因螺栓沒有擰緊而喪失 2、密封墊片損壞 3、閥體與出泥閥口的密封面損壞 1、 均勻地擰緊螺栓 2、 更換墊片 3、取下出泥閥口，修理缺陷和研磨密封面 介質(zhì)由丁晴橡膠函處滲漏 1、丁晴橡膠壓蓋太松 2、丁晴橡膠圈數(shù)不夠 3、丁晴橡膠磨損 4、閥桿表面損壞 1、均勻地擰緊丁晴橡膠壓板螺母 2、添加丁晴橡膠 3、更換丁晴橡膠 4、消除表面的缺陷 增加力矩后閘板仍然移動受阻 1、楔板或平板的導(dǎo)軌損壞 2、導(dǎo)軌上有顆粒沉淀 1、拆開異形活路閥，消除缺陷 2、拆開異形活路閥，消除沉淀 閘板與閥座密封面間滲漏 1、 密封面間夾有污物 2、 密封面有損傷 1、 沖洗消除 2、 重新研磨，必要時可重新堆焊及加工 閥桿傳動不靈活 1、 丁晴橡膠壓的過緊 2、 丁晴橡膠壓蓋位置不正 1、 適當(dāng)擰松丁晴橡膠壓蓋上的螺母 2、 均勻的擰動丁晴橡膠壓蓋上的螺母 結(jié)論 異形活路閥廣泛的應(yīng)用于吸取的污泥是城市窨井內(nèi)的污泥，含水70%左右，具有一定流動性，粘、臭，工作環(huán)境非常差的行業(yè)。本設(shè)計方案完成了異形活路閥結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，基本達到了任務(wù)書的要求。 通過本次設(shè)計前期的大量學(xué)習(xí)異形活路閥設(shè)計的基礎(chǔ)知識，復(fù)習(xí)機械設(shè)計、互換性和金屬熱處理的知識，通過對異形活路閥實物的測繪了解其結(jié)構(gòu)與功能，去車間了解其加工藝，并對閥門的使用維修做了一定的了解，使得自己對其設(shè)計加工流程比較清晰，查閱了大量資料，為這次設(shè)計的成功奠定了基礎(chǔ)。 由于時間、水平和經(jīng)驗有限，在工藝設(shè)計部分并未對熱處理工藝、焊接工藝進行描述，只簡單介紹了機械加工工藝過程，然而，在編制機械加工工藝過程亦有不足之處，有很多改進的余地，這些需要在以后的生產(chǎn)實踐中區(qū)掌握，去積累，去精通。 此次畢業(yè)設(shè)計對于我來說，既是一次機遇，又是一次挑戰(zhàn)。通過此次設(shè)計鍛煉了自己的專業(yè)能力，鞏固了機械制圖、機械設(shè)計、機械制造加工工藝、金屬材料熱處理等知識。在設(shè)計過程中碰到了許多新的技術(shù)問題，通過查詢資料，請教同學(xué)老師，使自己在解決這些問題的過程中提升了自己的水平。通過自己的實踐，增強了動手能力，通過實際工程的設(shè)計也使我了解到書本知識和實際應(yīng)用的差別；讓我明白了自己的缺陷在哪里；讓我懂得了知識和技術(shù)的重要性及創(chuàng)新的魅力。 相信自己能在以后得工作中積累總結(jié)，設(shè)計出一套完完整整的設(shè)計圖紙。 參 考 文 獻 [1] 沈陽高中壓閥門廠編著.閥門制造工藝[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984. [2] 《英漢閥門工程詞匯》編輯委員會編.英漢閥門工程詞匯[M].北京：北京科技出版社，1989. [4] 楊源泉主編.閥門設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000. [5] 孫曉霞主編.實用閥門技術(shù)問答[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001. [6] 陸培文主編.實用閥門設(shè)計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2002. [7] 冠國清主編.電動閥門選用手冊[M].北京：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1997. [8] 陸培文等編.閥門選用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2001. [9] 陸培文等編.國內(nèi)外閥門新結(jié)構(gòu)[M]．北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1997. [10]〔美〕J. L.菜昂斯著.閥門技術(shù)手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1991. [11] C. Yamahata, F. Lacharme, Y. Burri, and M.A.M. Gijs, “A Ball. Valve Micropump in GlassFabricated by Powder Blasting,” Sens.Actuators .B (in press). DOI: 10.10 16/jsnb.2005.0 1.005. [12] C.C. Tsai, C.Y. Chang and C.H. Tseng, “Optimal design of metal seated ball valve mechanism,” Structural and Multidisciplinary Optimization 26, 249–255 (2004) DOI：10.1007/s00158-003-0342-3. [13] C. Fu, Z. Rummler and W. Schomburg, “Magnetically Driven Micro Ball Valves Fabricated by Multilayer Adhesive Film Bonding,” J. Micromech. Miicroeng. 13, S96-Sl02 (2003). 致謝詞 踉踉蹌蹌地忙碌了近兩個月，我的畢業(yè)設(shè)計課題也終將告一段落。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這一段時間里，老師、同學(xué)都給予了我很大的幫助，在此感謝授課老師和在企業(yè)的員工和包工及同事們對我的教導(dǎo),你們豐富的基礎(chǔ)知識和實踐經(jīng)驗拓寬了我的視野,讓我能初步的了解閥門行業(yè)；這是在大學(xué)中無法學(xué)到的更專業(yè)的的東西了。在這三個月里老師多次詢問研究進程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖然短短三個月，卻給以終生受益無窮之道。對老師的感激之情是無法用言語表達的，我對他們的教導(dǎo)會銘記于心。 在這三個月時間里，我學(xué)會了許多有關(guān)閥門的知識，雖然只是簡單的入門，但是我心里還是充滿這興奮，感謝老師在這三個月對我們的照顧，關(guān)心。感謝你們?yōu)槲乙院蟮墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)指明了道路，你們給我的人生指明了一條路。再次感謝你們，在此我深深地給你們鞠躬了。 謝謝你們在我畢業(yè)的時候給了我一個機會。雖然我的論文作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，里面的每一分都有我的努力，讓我能夠很快的長大，并且能夠獨當(dāng)一面。我在這里也深深的謝謝我的母校的所有老師對我的教育和付出，是你們給了我機會。謝謝你們每天樂此不疲的對我的專業(yè)教育，謝謝你們?yōu)槲覀兊奈磥碣M盡心血，你們昨天辛苦的培育我，今天我終于可以走上社會，做一個對社會有用的人了。謝謝你們！我敬愛的老師！我也謝謝伴我一起走過三年的同學(xué)們，感謝你們在生活和學(xué)習(xí)等上面的照顧和關(guān)愛，我永遠不會忘記你們的，我的同學(xué)。 或許，自己要感謝的人太多太多，最后，請允許我真誠地對他們說一聲“謝謝！”