摘要
阀门在工业生产中具有重要作用，管道流体运输离不开它的控制，而作为阀门“大脑”的阀门定位器，它的精确与先进性决定阀门开关的准确度。当前阀门定位器能按比例精准的调节阀门开度，但喷嘴挡板机构在完全闭合的状态下存在漏气的问题，不仅会增加耗气量，还会引起阀门的振荡，需要进行改进；另外随着阀门定位器安装数量的增长，安装支架越来越不能满足安装需求，因为支架在不同定位器中不能通用且安装方式费时，严重拖延安装过程，需要进行创新设计。本文通过应用TRIZ系列的工具对阀门定位器所存在的两个问题进行研究并提出解决方案。 针对挡板闭合时漏气的问题，应用系统分析法和因果分析法对喷嘴挡板机构进行功能结构的分析和当前问题的层层梳理，对问题产生的原因和待改进的结构实现精确定位；针对喷嘴和挡板对压缩气体密封不足的问题，应用物场分析法建立相应的物场模型，基于标准解对喷嘴挡板的结构及其运动形式进行改进设计。 应用最终理想解分析得出阀门定位器支架需要实现通用性和便捷性的功能。针对功能要求应用技术矛盾分析法，快速、准确的找到解决支架问题适用的发明原理。通过对相应原理的详细研究以及其对应的启示，得到多种创新设计方案，筛选后得出最优方案。 应用FLOWSIMULATION软件对改进的喷嘴挡板机构进行仿真分析，证明方案能解决挡板闭合时漏气的问题。通过对传统和新型喷嘴挡板机构进行数学建模，并结合仿真软件分析得出背压值随喷嘴挡板间隙变化的规律曲线，依据此规律曲线对喷嘴挡板进行优化。应用SIMULATION软件对选用的阀门定位器支架进行应力和位移分析，结果证明新型支架满足使用要求。
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