3.3 阀杆的设计与计算

3.3.1 阀杆总轴向力

1.关闭时楔式闸阀作用于阀杆上的力

由《实用阀门设计手册》P1028 表 5-87 得关闭时阀杆总轴向力计算公式如下：

式中K1、K2—由《实用阀门设计手册》P681 表 3-31 查得

K1=0.29、K2=0.77；

QP—阀杆径向截面上介质作用力，且 

QT—阀杆与填料摩擦力，由《实用阀门设计手册》P1464 查得填料函内径

58mm，填料宽度10mm。填料材料选为聚四氟乙烯，其结构及尺寸由《阀门设计》P528 查得，单填料（上、中填料）高度为6mm，填料垫为6mm，最后根据填料函的结构尺寸以及填料的结构尺寸，确定中填料的个数为6。所以，填料空的深度H=6+6×6+6+(2~5)=53mm

QT—阀杆与填料摩擦力，由《实用阀门设计手册》P1464 查得填料函内径

58mm，填料宽度10mm。填料材料选为聚四氟乙烯，其结构及尺寸由《阀门设计》P528 查得，单填料（上、中填料）高度为6mm，填料垫为6mm，最后根据填料函的结构尺寸以及填料的结构尺寸，确定中填料的个数为6。所以，填料空的深度H=6+6×6+6+(2~5)=53mm

其中  h1—单圈填料与阀杆接触的高度；

𝑍        Z1—填料圈数；

f—填料与阀杆的摩擦系数，约为 0.05~0.1，取 f=0.1 

计算得

2. 开启时楔式闸板作用于阀杆的力

由《实用阀门设计手册》P1028 表 5-87 得关闭时阀杆总轴向力计算公式如下：

                     （3.13）

式中：K3、K4—由《实用阀门设计手册》P681 表 3-31 查得

K3=0.41、K4=0.62

  —同关闭时。

所以   

3.3.2 阀杆的直径估算

由《阀门设计》P197 公式 10-26 的直径估算公式

式中：Q—阀杆的最大轴向力，即

[σY]—阀杆材料的许用应力，查《阀门设计》P185 表 9-8 得到，2Cr13 的

[σY] = 245MPa。

所以   

但又由《实用阀门设计手册》P1456 表 9-40 查得阀杆的最小直径为 30mm，所以最终确定阀杆直径dF=30mm。