拓宽产品范围

近20年调节阀技术的进步突出表现在执行机构上，阀门结构的变化不大，而气动执行机构和电动执行机构已经面目一新。气动执行机构的侧装式增力型执行机构和多弹簧轻型执行机构的开发和广泛应用，可能会取代旧的较为笨重的传统产品，电动执行机构由于电子技术的突飞猛进，在功率范围的拓宽、分辨率及其他性能的提高和微处理机的配合等方面，都迈出了可喜的一步，人们企盼着更新一代的产品有更好的结构和性能，旧的产品将被新的产品所更换。产品发展的任务是：

a 完善设计，特别是组合式设计，使产品更多样化，功能更完善，性能更好；

b 利用步进电机和电子技术，进一步开发高分辨率的执行机构；

c 研制新一代的电动执行机构，开发机电一体化产品，在微机化、智能化方面研制出更出色的产品。

利用计算机进行设计和计算

（1）开展计算机辅助设计

（CAD）工作计算机辅助设计（CAD）适用于生产厂家对产品的设计。计算机辅助设计使用计算机、软件程序和一些输人装置，能在屏幕显示器（CRT）上显示出设计图样，直接得到调节阀的截面。设计一旦完成之后，可以旋转所完成的视图，作出截面图，产生轴测图。

为了说明这种技术的实际应用，以一个蝶阀为例，设计出来的阀板如图3-1所示。设计的第一步是决定蝶阀主要的结构参数，如轴承长度和轴承材料，轴的材料，轴径的大小，轴的无支承部分的长度，阀板的材料和结构，销钉的位置。

图3-1阀阀板结构图（1/4）

为了减小用于设计的计算机容量，利用模型的对称性，只需要研究其1/4的截面，而不降低任何精度。为了使分析更进一步简化，可研究通过轴中心的二维横截面模型。这种模型通过简单改变图面或变更设计参数的方法，可以简单而迅速地测定各种几何条件和材料特性。这种设计方法实际上是有限元分析法，它通过各束网格和连接点模拟阀门结构的机械特性。

这种结构被碎分成许多细小的积木，各条线束称为元，连接点称为节点。简单结构安排为二维的正方体和长方体，而复杂结构则安排为三维的抛物线体。

设计阀板结构时要安排有限元网格，可直接在CRT上利用计算机辅助图来进行。计算机自动地记录每个节点和每个元的真实位置，按照它在CRT的状况来记录。

一旦形成基本视图之后，轴线旋转就可以形成等轴测图，如图3-1（a）所示。在最后阶段，先“清理”等轴测图，然后加入有关阀板结构特性和边界条件的信息，再作底面加载的变形分析，见图3-1（b）。

（2）利用计算机计算并选择调节阀

图3-2计算机交叉计算示意图

用计算机计算和选择调节阀已是大势所趋，而且将进一步推广，图3-2示出了对调节阀的交叉性计算和选择过程。

利用计算机计算的优点：

1 简单方便，只要设计人员熟悉微机操作和程序的功能就可以使用；

2 如果输入数据不合理，计算机将指出数据错误，设计人员可及时进行处理，重新输入数据，直至得到合适的结果；

3 在输入数据后，计算机将打印出各种数据及流量系数Kv的最大值、最小值，并自动圆整Kv值和选择阀的口径；

4 计算机程序可根据不同的介质（液体、气体、蒸汽、二相流）及调节阀的类型（单座阀、双座阀、角形阀、蝶阀、球阀等），按阀门的流量特性（线性、抛物线、等百分比）进行快速而准确的计算和选择。

图3-3表示计算机程序处理方法的框图。

图 3-3调节阀计算方框图