球阀结构图及工作原理

球阀工作原理

如图所示为一球形阀门的结构示意图，请分析该球形阀门的装配结构，回答以下问题：

(1) 球形阀门零件的装配有以下几个装配环节：①扳或孙则手安装到阀杆上；②阀杆安装到球体上；③球体安装到阀体里的阀座上；④阀座安装到阀体和阀盖上；⑤安装阀盖、螺柱及螺母。凯槐正确的装配顺序是：__4→____3__→__5_→__2_→①衫棚（将装配环节的序号填写在处）。(2) 在球形阀门结构中螺柱螺母的作用是__紧固______________，安装螺母时为了保护被连接件，可以在安装螺母前加装___垫片_____，保证连接件受力均匀。

装配图知识

(一)装配图的用途和要求

部件或机器都是根据其使用目的,按照有关技术要求,由一定数量的零件装配而成的。表达这些部件或机器的图样称为装配图。

1.装配图的用途

装配图是制订装配工艺规程,进行装配,检验、安装及维修的技术文件。

2.装配图的要求

(1)装配图要有如下的内容:

1)一组视图。

2)一组尺寸。

3)技术要求。

4)零件编号、明细表和标题栏。

(2)装配图与零件图间的异同区别:

1)装配图和零件图一样,都有视图、尺寸、技术要求和标题栏4个方面的内容。但在装配图中还多了零件编号和明细表,以说明零件的编号、名称、材料和数量等情况。

2)装配图的表达方法和零件图基本相同,都是采用各种视图、剖视、剖面等方法来表达。但对装配图,另外还有一些规定画法和特殊表示方法。

3)装配图视图的表达要求与零件图不同。零件图需要把零件的各部分形状完全表达清楚,而装配图只要求把部件的功用、工作原理、零件之间的装配关系表达清楚,并不需要把每个零件的形状完全表达出来。

4)装配图的尺寸要求与零件图不同。在零件图上要注出零件制造时所需要的全部尺寸,而在装配图上只注出与部件性能、装配、安装和体积等有关的尺寸。

(二)装配图的形式、内容

装配图是表示产品及其组成部分的连接、装配关系的图样。

1.装配图常见的形式

1)在新设计或测绘装配体时,要求画出装配图,用来确定各零件的结构、形状、相对位置、工作原理、连接方式和传动路线等,以便在图上判别、校对各零件的结构是否合理,装配关系是否正确、可行等。这类装配图,要求把各零件的结构、形状尽可能表达完整,基本上能根据它画出各零件的零件图。

2)当加工好的零件进行装配时,用来指导装配工作能顺利地进行的装配图。这种装配图着重表明各零件之间的相互位置及装配关系,而对每个零件的结构、对困顷团装配无关的尺寸,没有特别的要求。

3)只表示机器安装关系及各部件之间相对位置的装配图。这种装配图,只要求画出各部件的外形。

不论哪一种形式的装配图,都是生产中的重要技术文件。

2.装配图的内容

(1)一组视乎陪图

用来表达装配体的结构、形状及装配关系。

(2)必要的尺寸

标注出表示装配体性能、规格及装配、检验、安装时所需的尺寸。

(3)技术要求

用符号或文字注写装配体在装配、试验、调整、使用时的要求、规则、说明等。

(4)零件的序号和明细表

组成装配体的每一个零件,按顺序编上序号,并在标题栏上方列出明细表,表中注明各种零件的名称、数量、材料等,以便于读图及进行生产准备工作。

(5)标题栏

注明汪橘装配体的名称、图号、比例以及责任者的签名和日期等。

3.装配图上尺寸及技术要求的标注

(1)装配图上的尺寸标注

装配图与零件图不同,不要求也不可能注上所有的尺寸,它只要求注出与装配体的装配、检验、安装或调试等有关的尺寸,一般有以下几种:

1)特性尺寸。特性尺寸是表示装配体的性能、规格和特征的尺寸。

2)装配尺寸。装配尺寸是表示装配体各零件之间装配关系的尺寸,通常有:①配合尺寸。配合尺寸就是零件间有公差配合要求的尺寸。②相对位置尺寸。零件在装配时,需要保证的相对位置的尺寸。

3)外形尺寸。外形尺寸是装配体的外形轮廓尺寸,反映装配体的总长、总宽、总高。它是装配体在包装、运输、厂房设计时所需的依据。

4)安装尺寸。安装尺寸是装配体安装在地基或其他机器上时所需的尺寸。

5)其他重要尺寸。其他重要尺寸是在设计过程中,经计算或选定的重要尺寸。

上述5类尺寸,并非在每张装配图上都需注全,有时同一个尺寸可能有几种含义,因此在装配图上到底应注哪些尺寸,需根据具体装配体分析而定。

(2)技术要求的注写

由于不同装配体的性能、要求各不相同,因此其技术要求也不同。拟定技术要求时,一般可从以下几个方面来考虑:

1)装配要求。装配体在装配过程中需注意的事项及装配后装配体所必须达到的要求,如准确度;装配间隙、润滑要求等。

2)检验要求。装配体基本性能的检验、试验及操作时的要求。

3)使用要求。对装配体的规格、参数及维护、保养、使用时的注意事项及要求。

装配图上的技术要求应根据装配体的具体情况而定,用文字注写在明细表上方或图样右下方的空白处。

(3)装配图中零、部件的序号及明细表

装配图中所有零、部件都必须编号;并填写明细表,图中零、部件的序号应与明细表中的序号一致。

明细表可直接画在装配图标题栏上面,也可另列零、部件明细表,内容应包含零件的名称、材料及数量,这样有利于读图时对照查阅,并可根据明细表做好生产准备工作。

1)零、部件序号的编排方法。①编写零、部件序号的通用表示方法有以下3种形式(图1-53):即在所指零件的可见轮廓线以内画一小圆点,由圆点起画一条指引线到图形以外,并在指引线外端画一水平短线(大约10mm左右)或一小圆,也可不画水平短线或小圆,分别在指引线外端附近注写序号;以上指引线、水平短线和小圆均用细实线绘制;在水平短线上方或小圆内注写序号时,序号字高应比装配图中所注尺寸数字高度大一号或大两号(图1-53a,b);在指引线外端附近直接注写序号时,序号字高应比图中尺寸数字高度大两号(图1-53c)。同一装配图中,只能采用上述三种标注形式之一进行标注序号。②相同零、部件用一个序号,一般只标注一次。多处出现的相同的零、部件,必要时可以重复标注。③指引线应自所指部分的可见轮廓内引出,并在末端画一圆点。若所指部分内不便画圆点时(很薄的零件或涂黑的剖面),可在指引线的末端画出箭头,并指向该部分的轮廓(图1-54)。④指引线互相不能相交,当通过剖面线的区域时,指引线不应与剖面线平行。必要时可画成折线,但只可曲折一次。一组紧固件以及装配关系清楚的零件组,可采用公共指引线(图1-55)。⑤装配图中序号应按水平或垂直方向排列整齐,编排时按顺时针或逆时针方向顺序排列,在整个图上无法连续时,可只在每个水平或垂直方向顺次排列。

图1-53 零、部件序号的编写方法

图1-54 指引线画法

图1-55 公共指引线

2)明细表。明细表不单独列出时,一般应画在装配图主标题栏的上方,格式及内容由各单位自行决定,图1-56所示格式可供画图时参考。明细表序号应按零件序号顺序自下而上填写,以便发现有漏编零件时,可继续向上补填,为此,明细表最上面的边框线规定用细实线绘制。明细表也可以移一部分至标题栏左边。

图1-56 主标题栏和明细表示意图

(三)装配图的识读

1.读装配图的基本要求

1)了解部件的名称、用途、性能和工作原理。

2)弄清各零件间的相对位置、装配关系和装拆顺序。

3)弄懂各零件的结构形状及作用。

读装配图要达到上述要求,不仅要掌握制图知识,还需要具备一定的生产和相关专业知识。

2.读装配图的方法和步骤

以图1-57所示球阀为例,说明读装配图的一般方法和步骤。

(1)概括了解

由标题栏、明细栏了解部件的名称、用途以及各组成零件的名称、数量、材料等,对于有些复杂的部件或机器还需查看说明书和有关技术资料。以便对部件或机器的工作原理和零件间的装配关系做深入的分析了解。

从图1-57的标题栏、明细栏可知,该图所表达的是管路附件——球阀,该球阀共由12种零件组成。球阀的主要作用是控制管路中流体的流通量。从其作用及技术要求可知,密封结构是该阀的关键部位。

(2)分析各视图及其所表达的内容

图1-57所示的球阀,共采用三个基本视图。主视图采用局部剖视图,主要反映该阀的组成、结构和工作原理。俯视图采用局部剖视图,主要反映阀盖和阀体以及扳手和阀杆的连接关系。左视图采用半剖视图,主要反映阀盖和阀体等零件的形状及阀盖和阀体间连接孔的位置和尺寸等。

图1-57 球阀装配图(单位:mm)

(3)弄懂工作原理和零件间的装配关系

图1-57所示的球阀,有两条装配线。从主视图看,一条是水平方向,另一条是垂直方向。其装配关系是:阀盖和阀体用四个双头螺柱和螺母连接,并用合适的调整垫调节阀芯与密封圈之间的松紧程度。阀体垂直方向上装配有阀杆,阀杆下部的凸块嵌入到阀芯上的凹槽内。为防止流体泄漏,在此处装有填料垫、填料,并旋入填料压紧套将填料压紧。

球阀的工作原理:扳手在主视图中的位置时,阀门为全部开启,管路中流体的流通量最大。当扳手顺时针旋转到俯视图中双点画线所示的位置时,阀门为全部关闭,管路中流体的流通量为零。当扳手处在这两个极限位置之间时,管路中流体的流通量随扳手的位置而改变。

(4)分析零件的结构形状

在弄懂部件工作原理和零件间的装配关系后,分析零件的结构形状,可有助于进一步了解部件结构特点。

分析某一零件的结构形状时,首先要在装配图中找出反映该零件形状特征的投影轮廓。接着可按视图间的投影关系、同一零件在各剖视图中的剖面线方向、间隔必须一致的画法规定,将该零件的相应投影从装配图中分离出来。然后根据分离出的投影,按形体分析和结构分析的方法,弄清零件的结构形状。

球阀装配图的拆卸顺序

对新产品进行仿制或对现有机械设备进行技术改造以及维修时，往往需要对其进行测绘。即通过拆卸零件进行测量，画出装配示意图和零件草图；然后根据零件草图，画装配图；再依据装配图和零件草图画零件图，从而完成装配图和零件图的整套图样，这个过程称为装配体测绘。

1. 了解测绘对象

通过观察实物、阅读有关技术资料和类似产品图样，了解其用途、性能、工作原理、结构特点以及装拆顺序等情况。在收集资料过程中，尤其要重视生产工人和技术人员对该装配体的使用情况和改进意见，为测绘工作顺利进行做好充分地准备。在初步了解装配体功能的基础上，通过对零件作用和结构的仔细分析，进一步了解零件间的装配、连接关系。

如图10-19所示球阀的阀芯是球形的，是用来启闭和调节流量的部件。图示位置阀门全部开启，当扳手按顺时针方向旋转90°时，阀门全部关闭。

该装配体的关键零件是阀芯，下面从运动关系、密封关系、包容关系等方面进行分析。

运动关系：扳手→阀杆→阀芯。

密封关系：两个密封圈为第一道防线，调整垫既保证阀体与阀盖之间的密封，又保证阀芯转动灵活；第二道防线为填料，以防止从转动零件阀杆处的间隙泄露流体。

包容关系：阀体和阀盖是球阀的主体零件，它们之间用四组双头螺柱连接。阀芯通雹胡过两个密封圈定位于阀中，通过填料压紧套与阀体的螺纹，将材料为聚四氟乙烯的填料固定于阀体中。

阀体左端通过螺柱、螺母与阀盖连接，形成球阀容纳阀芯的空腔。阀体左端的圆柱槽源绝拦与阀盖的圆柱凸缘相配合。阀体空腔右侧圆柱槽，用来放宏森置密封圈，以保证球阀关闭时不泄露流体。阀体右端有用于连接系统中管道的外螺纹，内部阶梯孔与空腔相通。在阀体上部的圆柱体中，有阶梯孔与空腔相通，在阶梯孔内装有阀杆、填料压紧套等。阶梯孔顶端90°扇形限位凸块，用来控制扳手和阀杆的旋转角度。

2. 拆卸零件，画装配示意图

在拆卸前，应准备好有关的拆卸工具，以及放置零件的用具和场地，然后根据装配体的特点，制订周密的拆卸计划，按照一定的顺序拆卸零件。拆卸过程中，对每一个零件应进行编号、登记并贴上标签。对拆下的零件要分区分组放在适当地方，避免碰伤、变形，以免混乱和丢失，从而保证再次装配时能顺利进行。

拆卸零件时应注意：在拆卸之前应测量一些必要的原始尺寸，比如某些零件之间的相对位置等。拆卸过程中，严禁胡乱敲打，避免损坏原有零件。对于不可拆卸连接的零件、有较高精度的配合或过盈配合，应尽量少拆或不拆，避免降低原有配合精度或损坏零件。

如图10-19所示球阀的拆卸次序可以这样进行：

① 取下扳手13。

② 拧出填料压紧套11，取出阀杆12，带出填料9和填料垫8。

③ 用扳手分别拧下四组螺柱连接的螺母7，取出阀盖2、调整垫5。

④ 从阀体中取出阀芯4，拆卸完毕。

装配示意图是通过目测，徒手用简单的图线画出装配体各零件的大致轮廓，以表示其装配位置、装配 关系和工作原理等情况的简图。

画示意图时，可将零件看成是透明体，其表示可不受前后层次的限制，并尽量把所有零件集中在一个图上表示出来。画机构传动部分的示意图时，应按照国家标准《机械制图 机构运动简图符号》的规定绘制。对一般零件可按其外形和结构特点形象地画出零件的大致轮廓。

图10-20 球阀的装配示意图

画装配示意图应在对装配体全面了解、分析之后画出，并在拆卸过程中进一步了解装配体内部结构和各零件之间的关系，进行修正、补充，以备将来正确地画出装配图和重新装配装配体之用。球阀的装配示意图如图10-20所示。

3. 画零件草图

把拆下的零件逐个地徒手画出其零件草图。对于一些标准零件，如螺栓、螺钉、螺母、垫圈、键、销等可以不画，但应测量其主要规格尺寸，以确定它们的规定标记，其他数据可通过查阅有关标准获取。所有非标准件都必须画出零件草图，并要准确、完整地标注测量尺寸。

零件草图的画法前面已作过介绍，在装配体测绘中，画零件草图还应注意以下三点：

(1) 绘制零件草图，除了图线是用徒手完成的外，其他方面的要求均和画正式的零件工作图一样。

(2) 零件草图可以按照装配关系或拆卸顺序依次画出，以便随时校对和协调各零件之间的相关尺寸。

(3) 零件间有配合、连接和定位等关系的尺寸要协调一致，并在相关零件草图上一并标出。

装配图上一排间距相等的相同的薄板怎样标注尺寸

一般装配图是不用标注这些尺寸的，因为保证这些装配关系应该在相应的零件图中给予保证和装配图的总的安装祥雀技术要求，不过具体情况还需具体说明。参考图片桥竖：

装配图的尺寸标注要求与零件图的尺寸标注要求不同，它不需要标注每个零件的全部尺寸，只需标注一些必要尺寸，这些必要尺寸可按其作用不同大致归纳为以下几类：

一、规格尺寸

用以表明机器（或部件）的性能或规格的尺寸。这类尺寸一般在任务书中就已确定，它是设计、了解和选用该机器或部件时的主要依据，如上图所示球阀的阀体和阀盖的通孔直径φ20。

二、装配尺寸

为了保证机器或部件的性能和质量，装配图中需注出相关零件间有装配要求的尺寸。

1．配合尺寸

凡两零件有配合要求时，必须注出配合尺寸，如图所示球阀的阀体和阀盖的配合尺寸，阀杆和阀体的配合尺寸等。

2．重要的相对位置尺寸

装配时，相关零件谨消早间必须保证的距离、间隙等相对位置尺寸，如图所示球阀通孔中心到扳手的距离82mm，阀杆至右端面的距离46mm。

3．连接尺寸

装配图中一般应标注连接尺寸以表明螺纹紧固件、键、销、滚动轴承等标准零、部件的规格尺寸（通常填写在明细栏中），如图中螺纹压环与阀体连接螺纹的尺寸M22x1.5 和标题栏中的螺柱M10x20、螺母M10等。

三、安装尺寸

机器或部件安装到其它零、部件或基座上的相关尺寸称为安装尺寸。如上图所示球阀的接口尺寸M40x2等。

四、外形尺寸

外形尺寸是机器或部件的总长、总高、总宽尺寸，它反映了机器或部件的总体大小，为安装、包装、运输等提供所占空间尺寸的大小。如图的外形尺寸114mm。