[发明专利]一种阀门力矩量化确定方法

摘要

一种阀门力矩量化确定方法，1）根据螺栓的许用轴向拉应力确定最大预紧力Q₁；2）根据螺牙弯曲应力计算得到最大轴向预紧力Q₂；3）比较Q₁和Q₂的大小，并根据力矩计算公式得到最大力矩；4）采用有限元计算螺栓达到屈服应力时的最大力矩M₂；5）比较M₁和M₂的大小，取小值作为阀门内无密封要求和有密封要的紧固连接的最大力矩；6）根据阀门内有密封要求的紧固连接材料的最小密封比压，获得最小轴向密封力F；7）根据密封结构的工作环境，获得最小预紧力为Q₄；8）根据力矩计算公式得到最小力矩M₃；9）采用有限元计算最小力矩M₄；10）比较M₃和M₄的大小，取小值作为阀门内有密封要求的紧固连接的最小力矩。本发明解决了阀门紧固力矩依靠经验施加而导致误差偏大的弊端。

主权项

1.一种阀门力矩量化确定方法，其特征在于步骤如下：1）根据螺栓的许用轴向拉应力确定最大预紧力Q₁=[σ_L]A_y，式中[σ_L]为许用轴向拉应力，A_y为螺栓的有效截面积；2）根据螺牙弯曲应力计算得到最大轴向预紧力式中σ_w为螺牙弯曲应力，n为螺纹圈数，W为单牙螺纹断面系数，X_L为螺纹力臂；3）比较Q₁和Q₂的大小，取小值记为Q₃，根据力矩计算公式得到最大力矩M₁=kdQ₃；式中k为螺纹扭拉系数，范围为0.1-0.3；d为螺纹公称直径；4）采用有限元计算螺栓达到屈服应力时的最大力矩M₂；5）比较M₁和M₂的大小，取小值作为阀门内无密封要求和有密封要的紧固连接的最大力矩；6）根据阀门内有密封要求的紧固连接材料的最小密封比压，获得最小轴向密封力F=πD·b·q_min；式中D为密封垫片内径，b为密封垫片宽度，q_min为最小密封比压；7）根据密封结构的工作环境，获得最小预紧力为Q₄=F+F′；式中F′为气体压力、弹簧力和过载等产生的对螺纹的拉力；8）根据力矩计算公式M₃=kdQ₄得到最小力矩M₃；9）采用有限元计算最小力矩M₄；10）比较M₃和M₄的大小，取小值作为阀门内有密封要求的紧固连接的最小力矩。