[發明專利]一種閘閥關閉件強度試驗方法

有效

• 申請號: 201711053408.5
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107607310B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 王一翔;陳敬秒;黃靖添;劉強
• 申請（專利權）人: 王一翔
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003;G01N3/02
• 代理公司: 浙江納祺律師事務所 33257
• 代理人: 朱德寶

本發明公開了一種閘閥關閉件強度試驗方法，對目前楔式閘閥的關閉件組合強度試驗方法進行了改進，采用扭矩加載方式，進行扭矩和拉伸載荷下的關閉件組合強度試驗分析，更加真實模擬閘閥工況下的開啟運作方式進行試驗，各項性能參數的試驗數據也更加精準。

技術領域

本發明涉及閥門強度測試領域，更具體的說是涉及一種閘閥關閉件強度試驗方法。

背景技術

閘閥關閉件組合強度直接影響啟閉動作性能，在工況管道系統中由于介質溫度波動導致閥體及閥桿的熱脹冷縮，閘板和閥座長期緊密關閉狀態導致粘結現象，過載荷的閘板關閉力矩等因素，導致閥門開啟時閘板和閥桿連接部位會發生脫離現象，并且這種故障發生在閥體內部，無法判定閥門的啟閉狀態，整個管道系統不能夠及時進行故障問題維修，據統計閘閥關閉件抗拉強度試驗的不合格率約50％，因此閘閥的檢驗技術要求不但體現在壓力密封性能，同時對關閉件抗拉強度性能也有重要的要求。API 600-2009、GB/T 12234-2007及API 591-2008等標準提出了對閘閥關閉件抗拉強度試驗要求，閥桿應設計成在軸向載荷的作用下，閥桿與閘板連接處以及閥門壓力邊界以內部分的閥桿強度應超過閥桿操作螺紋根部的強度，若發生閘板卡死事故時，閥桿的損壞應出現在閘閥承壓區域之外，同時閥桿連接應設計成防止在閥門使用中閥桿轉動或脫離閘板，閘閥在使用過程中常常發生關閉件卡死無法啟閉故障，一直是國內外閥門行業的技術難題，該項目的試驗合格率也極低，試驗操作步驟繁瑣需破壞樣品形狀才能有效夾持試驗。

本發明中的楔式閘閥的關閉件包括閥桿螺母、閥桿、閘板，閥桿一端同閥桿螺母螺紋連接，閥桿的另一端與閘板卡接，在正常工作時閥桿和閥桿螺母之間配合是梯形螺紋連接，閥桿與楔式閘板之間配合是T形頭和T形槽過盈裝配，楔式閘板此時相當于壓緊固定于兩個閥座之間，閥桿螺母旋轉，閥桿T形頭被固定的T形槽卡住，以至于帶動閥桿進行上升動作；因此正常開啟操作工況中，閥桿是先產生了扭矩，再通過梯形螺母的傳動，斜度方向產生了拉力，而且隨著拉力的逐漸升高，扭矩值也逐漸變大。T形頭和T形槽之間、閥桿本身、閥桿和閥桿螺母之間應承受著垂直方向的拉力值和以閥桿為中心的扭矩值。因此在設計人員在設計T形頭和T形槽、閥桿、閥桿螺母不單單進行拉力的結構設計，同時應考慮到扭矩值。而且閥桿工礦情況下所承受的拉力值比單純拉伸閥桿所承受的拉力值要小。而且閥桿螺母受到手輪(或電裝)驅動旋轉，以至于閥桿螺母的支撐面受力，同時閥桿螺母本身受到手輪(或電裝)施加的扭矩值。此扭矩值對于閥桿螺母手輪(或電裝)驅動受力部位(不包括支撐部位)的設計有一定的要求，而GB/T 12234-2007沒有對此部位試驗做要求，此部位的強度可能會小于螺紋根部的強度。在過程后期，閥桿拉伸失效后，由于閥桿受到很大拉力作用，閥桿直徑及梯形螺紋直徑會變細，進一步引起梯形螺距變大，因此閥桿螺母和閥桿上的梯形螺紋會進入咬合狀態，螺紋傳動失效，無法旋轉傳動。以至于過程后期不是進行拉伸試驗，而是進行扭矩試驗，而國內外閘閥標準的試驗方法都只進行關閉件軸向拉伸試驗，與實際工況也不相符。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明對目前楔式閘閥的關閉件組合強度試驗方法進行了改進，采用扭矩加載方式，進行扭矩和拉伸載荷下的關閉件組合強度試驗分析，更加真實模擬閘閥工況下的開啟運作方式進行試驗，各項性能參數的試驗數據也更加精準。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種閘閥關閉件強度試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、將帶有T形頭的閥桿和帶有T形槽的楔式閘板組合，T形頭與T形槽過盈裝配，將楔式閘板端固定；

步驟2、閥桿背向楔式閘板的一端與閥桿螺母螺紋連接形成完整的關閉件，閥桿螺母限位在閥桿上，使得閥桿螺母相對閥桿無法上下位移；

步驟3、給予閥桿螺母一個扭轉驅動力，驅動閥桿螺母具有轉動趨勢；

步驟4、記錄閥桿或楔式閘板或者閥桿螺母在發生破損時相對步驟3中閥桿螺母與閥桿之間產生的扭矩，并記錄閥桿螺母與閥桿產生扭矩的同時沿閥桿運動方向上的拉伸力。