阀门典型零部件的强度计算

P Dn SB C 2.3[ L ] P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
2.厚壁阀体 对于钢制高压阀门的阀体壁厚，一般按厚壁容器公 式计算： Dn SB ( K 0 1) C 2
其中： K0 —阀体外径与内径之比，按下式计算；
K0 [ ] [ ] 3P
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
注意：
阀体壁厚的计算方法与它的形状有关，一个阀体又往往由几 种形状所组成。但实际应用上并不是一部份一部份地单独进 行计算。 阀体通常都由中腔和进口、出口管段几个部分组成。这三个 部分中总是中腔尺寸大于进口、出口段，因此，阀体壁厚的 计算一般只对中腔部分进行。 阀体壁厚的计算除了考虑强度之外，还应考虑其刚度，否则， 会因受力变形而破坏密封。通常当DN≥300mm时，在阀体 内腔或外部增添加强肋，以增强其刚性。
（2）弹性变形过渡直径
一般地取弹性变形过渡直径dB比闸板密封面内径小4～ 12mm。
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ａ.对于用铸铁等脆性材料做成的阀体，其壁厚按 第一强度理论计算： P Dn SB C 2[ L ] P
Dn —阀体中腔最大内径，根据结构需要选定，下 其中： 表为推荐的闸、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体
P Dn SB C 2[ L ] P
C —考虑铸造偏差、工艺性和介质腐蚀等因素而附加 的裕量，可参考下表选取；
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体 Ｂ.对于塑性材料做成的阀体，其壁厚按第四强度 理论计算：
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
2.厚壁阀体
[ ] Dn K0 SB ( K 0 1) C [ ] 3P 2 s b [ ] —材料的许用应力，取 与 两者中的较 ns nb 小值。 nb 和 ns 分别为以强度指标的安全系数和以强度 指标的安全系数，取 nb 4.25
8-2 闸板的计算
二、弹性闸板闸阀的闸板设计与计算
1.闸板主要结构尺寸的确定 弹性闸板的结构形式分整体式和焊接式两类。
8-2 闸板的计算
二、弹性闸板闸阀的闸板设计与计算
1.闸板主要结构尺寸的确定
（1）弹性槽的宽度
对于整体精密铸造式、整体切槽式以及穿轴焊接式弹性 闸板，弹性槽的宽度a一般取6mm; 对于整体砂模铸造式弹性闸板，随口径的增大，取a＝ 10～20mm, T型槽处的宽度a’一般要比小2～lOmm。
PN2 —“最小壁厚表”中公称压力(小值)； tm1 —“最小壁厚表”中公称压力(大值)； tm 2 —由查表得出的壁厚； —由查表得出的壁厚。
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
阀体壁厚的计算方法主要由下列因素决定：
阀体材料的力学性能，对于铸铁类材料，应按脆性材料 计算；对于钢类材料应按塑性材料计算。 阀体形状可分为圆筒形、腰鼓形、球形、非圆筒形 ( 椭 圆形、扁圆形、矩形等 ) 等基本形状，分别按不同的公 式计算阀体壁厚。 阀体结构尺寸的确定，当阀体外径与内径之比小干 1.2 时，按薄壁容器的公式计算，大于1.2时，按厚壁容器 的公式计算。
8-1 阀体壁厚的计算
二、插入法
由“查表法”引伸出的“插入法”(又称“线性插值 法”)适用于最小壁厚不能直接从设计标准中查出的 情况。 PN PN1 tm tm1 (tm 2 tm1 ) 插入法计算公式为： PN 2 PN1
tm
PN —计算的阀体壁厚； PN1 —阀门公称压力；
ns 2.30
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（二）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁球形阀体 2.薄壁阀体
PR SB C 2[ L ]
SB
3.由两个圆弧半径组成的薄壁球形阀体
PR2 1 2( S B C )
PR2 R2 2 (2 ) 2( S B C ) R1
第六章 阀门典型零部件的 强度计算
基本内容
8-1 8-2 8-3 8-4 阀体壁厚的计算 闸板的计算 阀体中法兰的计算 阀杆螺母的计算
8-1 阀体壁厚的计算
阀体壁厚的确定方法主要有:查表法、插入法 和计算法。 一、查表法
对于所设计的阀门，当设计任务书已明确给定该阀门所 依据的设计标准时，首先从指定的设计标准中查找出阀 门的最小壁厚值。 例如：国家标谁 GB12232—12240 、美国石油学会标 准 API6O0 、美国国家标谁 ANSI B16.34 、英国标准 BS1873等，对阀体最小壁厚值都作了明确规定,当设计 这类“标准阀门”时，推荐采用“查表法”。
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体

a)闸阀阀体 b)截止阀及升降式止回阀阀体 c)旋启式止回阀阀体
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体

d)球阀阀体
e)蝶阀阀体
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体

f)蒸汽疏水阀阀体
g)安全阀阀体
为推荐的闸阀阀体中腔尺寸：
8-1 阀体壁厚的计算
三、计算法
（一）圆筒形及腰鼓形阀体
1.薄壁阀体
P Dn SB C 2[ L ] P
P —设计压力，取公称压力PN ； SB —考虑腐蚀裕量时阀体的壁厚； [ L ] —材料的许用拉应力
8-1 阀体壁厚的计算
2 P r C 400[ L ] P
8-2 闸板的计算
一、明杆楔式单闸板闸阀的闸板设计与计算
中间薄板厚度可按下式校检其根部的弯曲应力
3 PRB 2 W [ W ] 2 4 (SB C )
其中：R— B 中间薄板根部处半径， C —附加裕量； 闸板材料的许用弯曲应力。 [— W ]