球閥結(jié)構(gòu)圖及工作原理

球閥工作原理

如圖所示為一球形閥門的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)分析該球形閥門的裝配結(jié)構(gòu)，回答以下問(wèn)題：

(1) 球形閥門零件的裝配有以下幾個(gè)裝配環(huán)節(jié)：①扳或?qū)O則手安裝到閥桿上；②閥桿安裝到球體上；③球體安裝到閥體里的閥座上；④閥座安裝到閥體和閥蓋上；⑤安裝閥蓋、螺柱及螺母。凱槐正確的裝配順序是：__4→____3__→__5_→__2_→①衫棚（將裝配環(huán)節(jié)的序號(hào)填寫在處）。(2) 在球形閥門結(jié)構(gòu)中螺柱螺母的作用是__緊固______________，安裝螺母時(shí)為了保護(hù)被連接件，可以在安裝螺母前加裝___墊片_____，保證連接件受力均勻。

裝配圖知識(shí)

(一)裝配圖的用途和要求

部件或機(jī)器都是根據(jù)其使用目的,按照有關(guān)技術(shù)要求,由一定數(shù)量的零件裝配而成的。表達(dá)這些部件或機(jī)器的圖樣稱為裝配圖。

1.裝配圖的用途

裝配圖是制訂裝配工藝規(guī)程,進(jìn)行裝配,檢驗(yàn)、安裝及維修的技術(shù)文件。

2.裝配圖的要求

(1)裝配圖要有如下的內(nèi)容:

1)一組視圖。

2)一組尺寸。

3)技術(shù)要求。

4)零件編號(hào)、明細(xì)表和標(biāo)題欄。

(2)裝配圖與零件圖間的異同區(qū)別:

1)裝配圖和零件圖一樣,都有視圖、尺寸、技術(shù)要求和標(biāo)題欄4個(gè)方面的內(nèi)容。但在裝配圖中還多了零件編號(hào)和明細(xì)表,以說(shuō)明零件的編號(hào)、名稱、材料和數(shù)量等情況。

2)裝配圖的表達(dá)方法和零件圖基本相同,都是采用各種視圖、剖視、剖面等方法來(lái)表達(dá)。但對(duì)裝配圖,另外還有一些規(guī)定畫法和特殊表示方法。

3)裝配圖視圖的表達(dá)要求與零件圖不同。零件圖需要把零件的各部分形狀完全表達(dá)清楚,而裝配圖只要求把部件的功用、工作原理、零件之間的裝配關(guān)系表達(dá)清楚,并不需要把每個(gè)零件的形狀完全表達(dá)出來(lái)。

4)裝配圖的尺寸要求與零件圖不同。在零件圖上要注出零件制造時(shí)所需要的全部尺寸,而在裝配圖上只注出與部件性能、裝配、安裝和體積等有關(guān)的尺寸。

(二)裝配圖的形式、內(nèi)容

裝配圖是表示產(chǎn)品及其組成部分的連接、裝配關(guān)系的圖樣。

1.裝配圖常見(jiàn)的形式

1)在新設(shè)計(jì)或測(cè)繪裝配體時(shí),要求畫出裝配圖,用來(lái)確定各零件的結(jié)構(gòu)、形狀、相對(duì)位置、工作原理、連接方式和傳動(dòng)路線等,以便在圖上判別、校對(duì)各零件的結(jié)構(gòu)是否合理,裝配關(guān)系是否正確、可行等。這類裝配圖,要求把各零件的結(jié)構(gòu)、形狀盡可能表達(dá)完整,基本上能根據(jù)它畫出各零件的零件圖。

2)當(dāng)加工好的零件進(jìn)行裝配時(shí),用來(lái)指導(dǎo)裝配工作能順利地進(jìn)行的裝配圖。這種裝配圖著重表明各零件之間的相互位置及裝配關(guān)系,而對(duì)每個(gè)零件的結(jié)構(gòu)、對(duì)困頃團(tuán)裝配無(wú)關(guān)的尺寸,沒(méi)有特別的要求。

3)只表示機(jī)器安裝關(guān)系及各部件之間相對(duì)位置的裝配圖。這種裝配圖,只要求畫出各部件的外形。

不論哪一種形式的裝配圖,都是生產(chǎn)中的重要技術(shù)文件。

2.裝配圖的內(nèi)容

(1)一組視乎陪圖

用來(lái)表達(dá)裝配體的結(jié)構(gòu)、形狀及裝配關(guān)系。

(2)必要的尺寸

標(biāo)注出表示裝配體性能、規(guī)格及裝配、檢驗(yàn)、安裝時(shí)所需的尺寸。

(3)技術(shù)要求

用符號(hào)或文字注寫裝配體在裝配、試驗(yàn)、調(diào)整、使用時(shí)的要求、規(guī)則、說(shuō)明等。

(4)零件的序號(hào)和明細(xì)表

組成裝配體的每一個(gè)零件,按順序編上序號(hào),并在標(biāo)題欄上方列出明細(xì)表,表中注明各種零件的名稱、數(shù)量、材料等,以便于讀圖及進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

(5)標(biāo)題欄

注明汪橘裝配體的名稱、圖號(hào)、比例以及責(zé)任者的簽名和日期等。

3.裝配圖上尺寸及技術(shù)要求的標(biāo)注

(1)裝配圖上的尺寸標(biāo)注

裝配圖與零件圖不同,不要求也不可能注上所有的尺寸,它只要求注出與裝配體的裝配、檢驗(yàn)、安裝或調(diào)試等有關(guān)的尺寸,一般有以下幾種:

1)特性尺寸。特性尺寸是表示裝配體的性能、規(guī)格和特征的尺寸。

2)裝配尺寸。裝配尺寸是表示裝配體各零件之間裝配關(guān)系的尺寸,通常有:①配合尺寸。配合尺寸就是零件間有公差配合要求的尺寸。②相對(duì)位置尺寸。零件在裝配時(shí),需要保證的相對(duì)位置的尺寸。

3)外形尺寸。外形尺寸是裝配體的外形輪廓尺寸,反映裝配體的總長(zhǎng)、總寬、總高。它是裝配體在包裝、運(yùn)輸、廠房設(shè)計(jì)時(shí)所需的依據(jù)。

4)安裝尺寸。安裝尺寸是裝配體安裝在地基或其他機(jī)器上時(shí)所需的尺寸。

5)其他重要尺寸。其他重要尺寸是在設(shè)計(jì)過(guò)程中,經(jīng)計(jì)算或選定的重要尺寸。

上述5類尺寸,并非在每張裝配圖上都需注全,有時(shí)同一個(gè)尺寸可能有幾種含義,因此在裝配圖上到底應(yīng)注哪些尺寸,需根據(jù)具體裝配體分析而定。

(2)技術(shù)要求的注寫

由于不同裝配體的性能、要求各不相同,因此其技術(shù)要求也不同。擬定技術(shù)要求時(shí),一般可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:

1)裝配要求。裝配體在裝配過(guò)程中需注意的事項(xiàng)及裝配后裝配體所必須達(dá)到的要求,如準(zhǔn)確度;裝配間隙、潤(rùn)滑要求等。

2)檢驗(yàn)要求。裝配體基本性能的檢驗(yàn)、試驗(yàn)及操作時(shí)的要求。

3)使用要求。對(duì)裝配體的規(guī)格、參數(shù)及維護(hù)、保養(yǎng)、使用時(shí)的注意事項(xiàng)及要求。

裝配圖上的技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配體的具體情況而定,用文字注寫在明細(xì)表上方或圖樣右下方的空白處。

(3)裝配圖中零、部件的序號(hào)及明細(xì)表

裝配圖中所有零、部件都必須編號(hào);并填寫明細(xì)表,圖中零、部件的序號(hào)應(yīng)與明細(xì)表中的序號(hào)一致。

明細(xì)表可直接畫在裝配圖標(biāo)題欄上面,也可另列零、部件明細(xì)表,內(nèi)容應(yīng)包含零件的名稱、材料及數(shù)量,這樣有利于讀圖時(shí)對(duì)照查閱,并可根據(jù)明細(xì)表做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

1)零、部件序號(hào)的編排方法。①編寫零、部件序號(hào)的通用表示方法有以下3種形式(圖1-53):即在所指零件的可見(jiàn)輪廓線以內(nèi)畫一小圓點(diǎn),由圓點(diǎn)起畫一條指引線到圖形以外,并在指引線外端畫一水平短線(大約10mm左右)或一小圓,也可不畫水平短線或小圓,分別在指引線外端附近注寫序號(hào);以上指引線、水平短線和小圓均用細(xì)實(shí)線繪制;在水平短線上方或小圓內(nèi)注寫序號(hào)時(shí),序號(hào)字高應(yīng)比裝配圖中所注尺寸數(shù)字高度大一號(hào)或大兩號(hào)(圖1-53a,b);在指引線外端附近直接注寫序號(hào)時(shí),序號(hào)字高應(yīng)比圖中尺寸數(shù)字高度大兩號(hào)(圖1-53c)。同一裝配圖中,只能采用上述三種標(biāo)注形式之一進(jìn)行標(biāo)注序號(hào)。②相同零、部件用一個(gè)序號(hào),一般只標(biāo)注一次。多處出現(xiàn)的相同的零、部件,必要時(shí)可以重復(fù)標(biāo)注。③指引線應(yīng)自所指部分的可見(jiàn)輪廓內(nèi)引出,并在末端畫一圓點(diǎn)。若所指部分內(nèi)不便畫圓點(diǎn)時(shí)(很薄的零件或涂黑的剖面),可在指引線的末端畫出箭頭,并指向該部分的輪廓(圖1-54)。④指引線互相不能相交,當(dāng)通過(guò)剖面線的區(qū)域時(shí),指引線不應(yīng)與剖面線平行。必要時(shí)可畫成折線,但只可曲折一次。一組緊固件以及裝配關(guān)系清楚的零件組,可采用公共指引線(圖1-55)。⑤裝配圖中序號(hào)應(yīng)按水平或垂直方向排列整齊,編排時(shí)按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蝽樞蚺帕?在整個(gè)圖上無(wú)法連續(xù)時(shí),可只在每個(gè)水平或垂直方向順次排列。

圖1-53 零、部件序號(hào)的編寫方法

圖1-54 指引線畫法

圖1-55 公共指引線

2)明細(xì)表。明細(xì)表不單獨(dú)列出時(shí),一般應(yīng)畫在裝配圖主標(biāo)題欄的上方,格式及內(nèi)容由各單位自行決定,圖1-56所示格式可供畫圖時(shí)參考。明細(xì)表序號(hào)應(yīng)按零件序號(hào)順序自下而上填寫,以便發(fā)現(xiàn)有漏編零件時(shí),可繼續(xù)向上補(bǔ)填,為此,明細(xì)表最上面的邊框線規(guī)定用細(xì)實(shí)線繪制。明細(xì)表也可以移一部分至標(biāo)題欄左邊。

圖1-56 主標(biāo)題欄和明細(xì)表示意圖

(三)裝配圖的識(shí)讀

1.讀裝配圖的基本要求

1)了解部件的名稱、用途、性能和工作原理。

2)弄清各零件間的相對(duì)位置、裝配關(guān)系和裝拆順序。

3)弄懂各零件的結(jié)構(gòu)形狀及作用。

讀裝配圖要達(dá)到上述要求,不僅要掌握制圖知識(shí),還需要具備一定的生產(chǎn)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)。

2.讀裝配圖的方法和步驟

以圖1-57所示球閥為例,說(shuō)明讀裝配圖的一般方法和步驟。

(1)概括了解

由標(biāo)題欄、明細(xì)欄了解部件的名稱、用途以及各組成零件的名稱、數(shù)量、材料等,對(duì)于有些復(fù)雜的部件或機(jī)器還需查看說(shuō)明書和有關(guān)技術(shù)資料。以便對(duì)部件或機(jī)器的工作原理和零件間的裝配關(guān)系做深入的分析了解。

從圖1-57的標(biāo)題欄、明細(xì)欄可知,該圖所表達(dá)的是管路附件——球閥,該球閥共由12種零件組成。球閥的主要作用是控制管路中流體的流通量。從其作用及技術(shù)要求可知,密封結(jié)構(gòu)是該閥的關(guān)鍵部位。

(2)分析各視圖及其所表達(dá)的內(nèi)容

圖1-57所示的球閥,共采用三個(gè)基本視圖。主視圖采用局部剖視圖,主要反映該閥的組成、結(jié)構(gòu)和工作原理。俯視圖采用局部剖視圖,主要反映閥蓋和閥體以及扳手和閥桿的連接關(guān)系。左視圖采用半剖視圖,主要反映閥蓋和閥體等零件的形狀及閥蓋和閥體間連接孔的位置和尺寸等。

圖1-57 球閥裝配圖(單位:mm)

(3)弄懂工作原理和零件間的裝配關(guān)系

圖1-57所示的球閥,有兩條裝配線。從主視圖看,一條是水平方向,另一條是垂直方向。其裝配關(guān)系是:閥蓋和閥體用四個(gè)雙頭螺柱和螺母連接,并用合適的調(diào)整墊調(diào)節(jié)閥芯與密封圈之間的松緊程度。閥體垂直方向上裝配有閥桿,閥桿下部的凸塊嵌入到閥芯上的凹槽內(nèi)。為防止流體泄漏,在此處裝有填料墊、填料,并旋入填料壓緊套將填料壓緊。

球閥的工作原理:扳手在主視圖中的位置時(shí),閥門為全部開(kāi)啟,管路中流體的流通量最大。當(dāng)扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到俯視圖中雙點(diǎn)畫線所示的位置時(shí),閥門為全部關(guān)閉,管路中流體的流通量為零。當(dāng)扳手處在這兩個(gè)極限位置之間時(shí),管路中流體的流通量隨扳手的位置而改變。

(4)分析零件的結(jié)構(gòu)形狀

在弄懂部件工作原理和零件間的裝配關(guān)系后,分析零件的結(jié)構(gòu)形狀,可有助于進(jìn)一步了解部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

分析某一零件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí),首先要在裝配圖中找出反映該零件形狀特征的投影輪廓。接著可按視圖間的投影關(guān)系、同一零件在各剖視圖中的剖面線方向、間隔必須一致的畫法規(guī)定,將該零件的相應(yīng)投影從裝配圖中分離出來(lái)。然后根據(jù)分離出的投影,按形體分析和結(jié)構(gòu)分析的方法,弄清零件的結(jié)構(gòu)形狀。

球閥裝配圖的拆卸順序

對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行仿制或?qū)ΜF(xiàn)有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造以及維修時(shí)，往往需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪。即通過(guò)拆卸零件進(jìn)行測(cè)量，畫出裝配示意圖和零件草圖；然后根據(jù)零件草圖，畫裝配圖；再依據(jù)裝配圖和零件草圖畫零件圖，從而完成裝配圖和零件圖的整套圖樣，這個(gè)過(guò)程稱為裝配體測(cè)繪。

1. 了解測(cè)繪對(duì)象

通過(guò)觀察實(shí)物、閱讀有關(guān)技術(shù)資料和類似產(chǎn)品圖樣，了解其用途、性能、工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及裝拆順序等情況。在收集資料過(guò)程中，尤其要重視生產(chǎn)工人和技術(shù)人員對(duì)該裝配體的使用情況和改進(jìn)意見(jiàn)，為測(cè)繪工作順利進(jìn)行做好充分地準(zhǔn)備。在初步了解裝配體功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)零件作用和結(jié)構(gòu)的仔細(xì)分析，進(jìn)一步了解零件間的裝配、連接關(guān)系。

如圖10-19所示球閥的閥芯是球形的，是用來(lái)啟閉和調(diào)節(jié)流量的部件。圖示位置閥門全部開(kāi)啟，當(dāng)扳手按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°時(shí)，閥門全部關(guān)閉。

該裝配體的關(guān)鍵零件是閥芯，下面從運(yùn)動(dòng)關(guān)系、密封關(guān)系、包容關(guān)系等方面進(jìn)行分析。

運(yùn)動(dòng)關(guān)系：扳手→閥桿→閥芯。

密封關(guān)系：兩個(gè)密封圈為第一道防線，調(diào)整墊既保證閥體與閥蓋之間的密封，又保證閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活；第二道防線為填料，以防止從轉(zhuǎn)動(dòng)零件閥桿處的間隙泄露流體。

包容關(guān)系：閥體和閥蓋是球閥的主體零件，它們之間用四組雙頭螺柱連接。閥芯通雹胡過(guò)兩個(gè)密封圈定位于閥中，通過(guò)填料壓緊套與閥體的螺紋，將材料為聚四氟乙烯的填料固定于閥體中。

閥體左端通過(guò)螺柱、螺母與閥蓋連接，形成球閥容納閥芯的空腔。閥體左端的圓柱槽源絕攔與閥蓋的圓柱凸緣相配合。閥體空腔右側(cè)圓柱槽，用來(lái)放宏森置密封圈，以保證球閥關(guān)閉時(shí)不泄露流體。閥體右端有用于連接系統(tǒng)中管道的外螺紋，內(nèi)部階梯孔與空腔相通。在閥體上部的圓柱體中，有階梯孔與空腔相通，在階梯孔內(nèi)裝有閥桿、填料壓緊套等。階梯孔頂端90°扇形限位凸塊，用來(lái)控制扳手和閥桿的旋轉(zhuǎn)角度。

2. 拆卸零件，畫裝配示意圖

在拆卸前，應(yīng)準(zhǔn)備好有關(guān)的拆卸工具，以及放置零件的用具和場(chǎng)地，然后根據(jù)裝配體的特點(diǎn)，制訂周密的拆卸計(jì)劃，按照一定的順序拆卸零件。拆卸過(guò)程中，對(duì)每一個(gè)零件應(yīng)進(jìn)行編號(hào)、登記并貼上標(biāo)簽。對(duì)拆下的零件要分區(qū)分組放在適當(dāng)?shù)胤?，避免碰傷、變形，以免混亂和丟失，從而保證再次裝配時(shí)能順利進(jìn)行。

拆卸零件時(shí)應(yīng)注意：在拆卸之前應(yīng)測(cè)量一些必要的原始尺寸，比如某些零件之間的相對(duì)位置等。拆卸過(guò)程中，嚴(yán)禁胡亂敲打，避免損壞原有零件。對(duì)于不可拆卸連接的零件、有較高精度的配合或過(guò)盈配合，應(yīng)盡量少拆或不拆，避免降低原有配合精度或損壞零件。

如圖10-19所示球閥的拆卸次序可以這樣進(jìn)行：

① 取下扳手13。

② 擰出填料壓緊套11，取出閥桿12，帶出填料9和填料墊8。

③ 用扳手分別擰下四組螺柱連接的螺母7，取出閥蓋2、調(diào)整墊5。

④ 從閥體中取出閥芯4，拆卸完畢。

裝配示意圖是通過(guò)目測(cè)，徒手用簡(jiǎn)單的圖線畫出裝配體各零件的大致輪廓，以表示其裝配位置、裝配 關(guān)系和工作原理等情況的簡(jiǎn)圖。

畫示意圖時(shí)，可將零件看成是透明體，其表示可不受前后層次的限制，并盡量把所有零件集中在一個(gè)圖上表示出來(lái)。畫機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部分的示意圖時(shí)，應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械制圖 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)》的規(guī)定繪制。對(duì)一般零件可按其外形和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)形象地畫出零件的大致輪廓。

圖10-20 球閥的裝配示意圖

畫裝配示意圖應(yīng)在對(duì)裝配體全面了解、分析之后畫出，并在拆卸過(guò)程中進(jìn)一步了解裝配體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各零件之間的關(guān)系，進(jìn)行修正、補(bǔ)充，以備將來(lái)正確地畫出裝配圖和重新裝配裝配體之用。球閥的裝配示意圖如圖10-20所示。

3. 畫零件草圖

把拆下的零件逐個(gè)地徒手畫出其零件草圖。對(duì)于一些標(biāo)準(zhǔn)零件，如螺栓、螺釘、螺母、墊圈、鍵、銷等可以不畫，但應(yīng)測(cè)量其主要規(guī)格尺寸，以確定它們的規(guī)定標(biāo)記，其他數(shù)據(jù)可通過(guò)查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)獲取。所有非標(biāo)準(zhǔn)件都必須畫出零件草圖，并要準(zhǔn)確、完整地標(biāo)注測(cè)量尺寸。

零件草圖的畫法前面已作過(guò)介紹，在裝配體測(cè)繪中，畫零件草圖還應(yīng)注意以下三點(diǎn)：

(1) 繪制零件草圖，除了圖線是用徒手完成的外，其他方面的要求均和畫正式的零件工作圖一樣。

(2) 零件草圖可以按照裝配關(guān)系或拆卸順序依次畫出，以便隨時(shí)校對(duì)和協(xié)調(diào)各零件之間的相關(guān)尺寸。

(3) 零件間有配合、連接和定位等關(guān)系的尺寸要協(xié)調(diào)一致，并在相關(guān)零件草圖上一并標(biāo)出。

裝配圖上一排間距相等的相同的薄板怎樣標(biāo)注尺寸

一般裝配圖是不用標(biāo)注這些尺寸的，因?yàn)楸ＷC這些裝配關(guān)系應(yīng)該在相應(yīng)的零件圖中給予保證和裝配圖的總的安裝祥雀技術(shù)要求，不過(guò)具體情況還需具體說(shuō)明。參考圖片橋豎：

裝配圖的尺寸標(biāo)注要求與零件圖的尺寸標(biāo)注要求不同，它不需要標(biāo)注每個(gè)零件的全部尺寸，只需標(biāo)注一些必要尺寸，這些必要尺寸可按其作用不同大致歸納為以下幾類：

一、規(guī)格尺寸

用以表明機(jī)器（或部件）的性能或規(guī)格的尺寸。這類尺寸一般在任務(wù)書中就已確定，它是設(shè)計(jì)、了解和選用該機(jī)器或部件時(shí)的主要依據(jù)，如上圖所示球閥的閥體和閥蓋的通孔直徑φ20。

二、裝配尺寸

為了保證機(jī)器或部件的性能和質(zhì)量，裝配圖中需注出相關(guān)零件間有裝配要求的尺寸。

1．配合尺寸

凡兩零件有配合要求時(shí)，必須注出配合尺寸，如圖所示球閥的閥體和閥蓋的配合尺寸，閥桿和閥體的配合尺寸等。

2．重要的相對(duì)位置尺寸

裝配時(shí)，相關(guān)零件謹(jǐn)消早間必須保證的距離、間隙等相對(duì)位置尺寸，如圖所示球閥通孔中心到扳手的距離82mm，閥桿至右端面的距離46mm。

3．連接尺寸

裝配圖中一般應(yīng)標(biāo)注連接尺寸以表明螺紋緊固件、鍵、銷、滾動(dòng)軸承等標(biāo)準(zhǔn)零、部件的規(guī)格尺寸（通常填寫在明細(xì)欄中），如圖中螺紋壓環(huán)與閥體連接螺紋的尺寸M22x1.5 和標(biāo)題欄中的螺柱M10x20、螺母M10等。

三、安裝尺寸

機(jī)器或部件安裝到其它零、部件或基座上的相關(guān)尺寸稱為安裝尺寸。如上圖所示球閥的接口尺寸M40x2等。

四、外形尺寸

外形尺寸是機(jī)器或部件的總長(zhǎng)、總高、總寬尺寸，它反映了機(jī)器或部件的總體大小，為安裝、包裝、運(yùn)輸?shù)忍峁┧伎臻g尺寸的大小。如圖的外形尺寸114mm。