[发明专利]一种实现阀门平稳关闭的凸轮机构运动轨迹设计方法

摘要

本发明属于铀浓缩领域的六氟化铀系统，涉及一种实现阀门平稳关闭的凸轮机构运动轨迹设计方法。凸轮机构运动轨迹包括斜直线、阿基米德螺线以及二者之间的过渡段。本发明技术方案通过合理设置凸轮运动轨迹的压力角、阿基米德螺线升角高度、阀门关闭时阀芯在轨迹中的位置，实现了阀门的平稳关闭及可靠密封。安装该凸轮机构运动轨迹的转筒真空阀门已通过了多种方位的共1500次阀门启闭动作试验，满足系统应用要求。

主权项

1.一种实现阀门平稳关闭的凸轮机构运动轨迹设计方法，其特征在于：凸轮机构运动轨迹包括过渡斜直线、阿基米德螺线以及二者之间的过渡段，按照如下方法进行设计：(1)基本设定阀芯组件从完全打开状态旋转90°后停止旋转，再推动阀芯组件中的封闭盘进行直线运动至阀口，实现阀门关闭和通道密封；阀芯组件从完全关闭状态推动阀芯组件中的封闭盘进行直线运动至离开阀口，然后阀芯组件再旋转90°，实现阀门开启；(2)阀芯组件从完全打开状态到阀门关闭状态过程中的轨迹设计如下：设定阀门的主轴从完全打开位置顺时针旋转135°时阀门关闭并达到密封；(2.1)阀门的主轴沿顺时针方向从0°旋转到90°的过程中，阀芯组件进行旋转运动，阀芯通道由介质流通方向旋转到介质截断方向，封闭盘对准阀口；(2.2)阀门的主轴沿顺时针方向从90°旋转到112.5°的过程中，阀芯组件进行直线运动，杠杆在斜直线及斜直线与阿基米德螺线之间的过渡线位置上运动，阀芯组件中的封闭盘进行直线运动；斜直线是凸轮轨迹中的一条与水平方向直线成40°角的直线，其起始位置是阀芯组件中杠杆运动的起点；(2.3)阀门的主轴沿顺时针方向从112.5°旋转到135°的过程中，阀芯沿阿基米德螺旋线轨迹进行直线运动，杠杆在阿基米德螺线上运动，阀芯组件中的封闭盘进行直线运动；(3)阀芯组件从完全关闭状态到阀门打开状态过程中的轨迹设计与上述步骤(2)中的轨迹设计相反；(4)该方法适用的阀门包括操纵机构、主轴组件、凸轮机构、阀芯组件、阀体、止推座；操纵机构是阀门开关的动力，通过减速装置控制阀门的开关时间；主轴组件对外密封，同时将操纵机构的动力传递到凸轮机构上；凸轮机构使阀芯组件实现运动轨迹的改变，将阀芯组件由旋转运动变为直线运动，达到有效密封；阀芯组件包括杠杆和封闭盘，在凸轮机构的带动下实现阀门开启关闭，其运动过程是凸轮带动杠杆在凸轮设定的轨迹中运动，封闭盘设置在杠杆中部，在杠杆的带动下前后移动；阀体是包容介质及阀芯组件的腔体结构；止推座将阀体封堵，同时对阀芯组件的旋转运动限位。