楔形双闸板闸阀阀座的失效与改进

来源：机床与液压杂志2021年第5期北京时间：

作者：赵营昌，何庆中，王佳，吴胜，廖伯权

单位：四川轻化工大学机械工程学院；四川轻化工大学机械工程学院；四川轻化工大学机械工程学院；四川轻化工大学机械工程学院；四川轻化工大学机械工程学院

摘要：DN350型楔形闸阀阀座在进口通入温度为545 ℃、压力为10.3 MPa的水时发生屈服失效。为解决此问题，建立有限元模型，运用单向流固耦合方法得到阀座的等效应力与总变形云图。结果表明：内腔流场压力增大使得出口阀座的卸荷槽处应力增大，导致屈服失效，出口阀座顶部向内凹陷;增加卸荷槽数量能够优化应力在阀座上的分布，增大阀座外径能够增加阀座的刚度并减小变形量;当卸荷槽数量为2时，出口阀座应力降低了57.97%,总变形降低了48.58%;增加阀座厚度能降低阀座应力，当阀座厚度增加量为15 mm时满足强度要求。优化后的阀座满足实际工况强度要求，该方法为类似结构的改进提供了参考。

关键词：楔形闸阀;单向流固耦合;卸荷槽

基金资助：四川省科技厅重点支撑项目（2017G0359）；四川轻化工大学研究生创新基金项目(y2019001)