球閥結構圖及工作原理

球閥工作原理

如圖所示為一球形閥門的結構示意圖，請分析該球形閥門的裝配結構，回答以下問題：

(1) 球形閥門零件的裝配有以下幾個裝配環節：①扳或孫則手安裝到閥桿上；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（將裝配環節的序號填寫在處）。(2) 在球形閥門結構中螺柱螺母的作用是__緊固______________，安裝螺母時為了保護被連接件，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

(一)裝配圖的用途和要求

部件或機器都是根據其使用目的,按照有關技術要求,由一定數量的零件裝配而成的。表達這些部件或機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程,進行裝配,檢驗、安裝及維修的技術文件。

2.裝配圖的要求

(1)裝配圖要有如下的內容:

1)一組視圖。

2)一組尺寸。

3)技術要求。

4)零件編號、明細表和標題欄。

(2)裝配圖與零件圖間的異同區別:

1)裝配圖和零件圖一樣,都有視圖、尺寸、技術要求和標題欄4個方面的內容。但在裝配圖中還多了零件編號和明細表,以說明零件的編號、名稱、材料和數量等情況。

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

3)裝配圖視圖的表達要求與零件圖不同。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、零件之間的裝配關系表達清楚,并不需要把每個零件的形狀完全表達出來。

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、安裝和體積等有關的尺寸。

(二)裝配圖的形式、內容

裝配圖是表示產品及其組成部分的連接、裝配關系的圖樣。

1.裝配圖常見的形式

1)在新設計或測繪裝配體時,要求畫出裝配圖,用來確定各零件的結構、形狀、相對位置、工作原理、連接方式和傳動路線等,以便在圖上判別、校對各零件的結構是否合理,裝配關系是否正確、可行等。這類裝配圖,要求把各零件的結構、形狀盡可能表達完整,基本上能根據它畫出各零件的零件圖。

2)當加工好的零件進行裝配時,用來指導裝配工作能順利地進行的裝配圖。這種裝配圖著重表明各零件之間的相互位置及裝配關系,而對每個零件的結構、對困頃團裝配無關的尺寸,沒有特別的要求。

3)只表示機器安裝關系及各部件之間相對位置的裝配圖。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,都是生產中的重要技術文件。

2.裝配圖的內容

(1)一組視乎陪圖

用來表達裝配體的結構、形狀及裝配關系。

(2)必要的尺寸

標注出表示裝配體性能、規格及裝配、檢驗、安裝時所需的尺寸。

(3)技術要求

用符號或文字注寫裝配體在裝配、試驗、調整、使用時的要求、規則、說明等。

(4)零件的序號和明細表

組成裝配體的每一個零件,按順序編上序號,并在標題欄上方列出明細表,表中注明各種零件的名稱、數量、材料等,以便于讀圖及進行生產準備工作。

(5)標題欄

注明汪橘裝配體的名稱、圖號、比例以及責任者的簽名和日期等。

3.裝配圖上尺寸及技術要求的標注

(1)裝配圖上的尺寸標注

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、安裝或調試等有關的尺寸,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相對位置尺寸。零件在裝配時,需要保證的相對位置的尺寸。

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、總寬、總高。它是裝配體在包裝、運輸、廠房設計時所需的依據。

4)安裝尺寸。安裝尺寸是裝配體安裝在地基或其他機器上時所需的尺寸。

5)其他重要尺寸。其他重要尺寸是在設計過程中,經計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,有時同一個尺寸可能有幾種含義,因此在裝配圖上到底應注哪些尺寸,需根據具體裝配體分析而定。

(2)技術要求的注寫

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

1)裝配要求。裝配體在裝配過程中需注意的事項及裝配后裝配體所必須達到的要求,如準確度;裝配間隙、潤滑要求等。

2)檢驗要求。裝配體基本性能的檢驗、試驗及操作時的要求。

3)使用要求。對裝配體的規格、參數及維護、保養、使用時的注意事項及要求。

裝配圖上的技術要求應根據裝配體的具體情況而定,用文字注寫在明細表上方或圖樣右下方的空白處。

(3)裝配圖中零、部件的序號及明細表

裝配圖中所有零、部件都必須編號;并填寫明細表,圖中零、部件的序號應與明細表中的序號一致。

明細表可直接畫在裝配圖標題欄上面,也可另列零、部件明細表,內容應包含零件的名稱、材料及數量,這樣有利于讀圖時對照查閱,并可根據明細表做好生產準備工作。

1)零、部件序號的編排方法。①編寫零、部件序號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輪廓線以內畫一小圓點,由圓點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;以上指引線、水平短線和小圓均用細實線繪制;在水平短線上方或小圓內注寫序號時,序號字高應比裝配圖中所注尺寸數字高度大一號或大兩號(圖1-53a,b);在指引線外端附近直接注寫序號時,序號字高應比圖中尺寸數字高度大兩號(圖1-53c)。同一裝配圖中,只能采用上述三種標注形式之一進行標注序號。②相同零、部件用一個序號,一般只標注一次。多處出現的相同的零、部件,必要時可以重復標注。③指引線應自所指部分的可見輪廓內引出,并在末端畫一圓點。若所指部分內不便畫圓點時(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,當通過剖面線的區域時,指引線不應與剖面線平行。必要時可畫成折線,但只可曲折一次。一組緊固件以及裝配關系清楚的零件組,可采用公共指引線(圖1-55)。⑤裝配圖中序號應按水平或垂直方向排列整齊,編排時按順時針或逆時針方向順序排列,在整個圖上無法連續時,可只在每個水平或垂直方向順次排列。

圖1-53 零、部件序號的編寫方法

圖1-54 指引線畫法

圖1-55 公共指引線

2)明細表。明細表不單獨列出時,一般應畫在裝配圖主標題欄的上方,格式及內容由各單位自行決定,圖1-56所示格式可供畫圖時參考。明細表序號應按零件序號順序自下而上填寫,以便發現有漏編零件時,可繼續向上補填,為此,明細表最上面的邊框線規定用細實線繪制。明細表也可以移一部分至標題欄左邊。

圖1-56 主標題欄和明細表示意圖

(三)裝配圖的識讀

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位置、裝配關系和裝拆順序。

3)弄懂各零件的結構形狀及作用。

讀裝配圖要達到上述要求,不僅要掌握制圖知識,還需要具備一定的生產和相關專業知識。

2.讀裝配圖的方法和步驟

以圖1-57所示球閥為例,說明讀裝配圖的一般方法和步驟。

(1)概括了解

由標題欄、明細欄了解部件的名稱、用途以及各組成零件的名稱、數量、材料等,對于有些復雜的部件或機器還需查看說明書和有關技術資料。以便對部件或機器的工作原理和零件間的裝配關系做深入的分析了解。

從圖1-57的標題欄、明細欄可知,該圖所表達的是管路附件——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。從其作用及技術要求可知,密封結構是該閥的關鍵部位。

(2)分析各視圖及其所表達的內容

圖1-57所示的球閥,共采用三個基本視圖。主視圖采用局部剖視圖,主要反映該閥的組成、結構和工作原理。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。其裝配關系是:閥蓋和閥體用四個雙頭螺柱和螺母連接,并用合適的調整墊調節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。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,閥門為全部開啟,管路中流體的流通量最大。當扳手順時針旋轉到俯視圖中雙點畫線所示的位置時,閥門為全部關閉,管路中流體的流通量為零。當扳手處在這兩個極限位置之間時,管路中流體的流通量隨扳手的位置而改變。

(4)分析零件的結構形狀

在弄懂部件工作原理和零件間的裝配關系后,分析零件的結構形狀,可有助于進一步了解部件結構特點。

分析某一零件的結構形狀時,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定,將該零件的相應投影從裝配圖中分離出來。然后根據分離出的投影,按形體分析和結構分析的方法,弄清零件的結構形狀。

球閥裝配圖的拆卸順序

對新產品進行仿制或對現有機械設備進行技術改造以及維修時，往往需要對其進行測繪。即通過拆卸零件進行測量，畫出裝配示意圖和零件草圖；然后根據零件草圖，畫裝配圖；再依據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，這個過程稱為裝配體測繪。

1. 了解測繪對象

通過觀察實物、閱讀有關技術資料和類似產品圖樣，了解其用途、性能、工作原理、結構特點以及裝拆順序等情況。在收集資料過程中，尤其要重視生產工人和技術人員對該裝配體的使用情況和改進意見，為測繪工作順利進行做好充分地準備。在初步了解裝配體功能的基礎上，通過對零件作用和結構的仔細分析，進一步了解零件間的裝配、連接關系。

如圖10-19所示球閥的閥芯是球形的，是用來啟閉和調節流量的部件。圖示位置閥門全部開啟，當扳手按順時針方向旋轉90°時，閥門全部關閉。

該裝配體的關鍵零件是閥芯，下面從運動關系、密封關系、包容關系等方面進行分析。

運動關系：扳手→閥桿→閥芯。

密封關系：兩個密封圈為第一道防線，調整墊既保證閥體與閥蓋之間的密封，又保證閥芯轉動靈活；第二道防線為填料，以防止從轉動零件閥桿處的間隙泄露流體。

包容關系：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。閥芯通雹胡過兩個密封圈定位于閥中，通過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。閥體空腔右側圓柱槽，用來放宏森置密封圈，以保證球閥關閉時不泄露流體。閥體右端有用于連接系統中管道的外螺紋，內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，在階梯孔內裝有閥桿、填料壓緊套等。階梯孔頂端90°扇形限位凸塊，用來控制扳手和閥桿的旋轉角度。

2. 拆卸零件，畫裝配示意圖

在拆卸前，應準備好有關的拆卸工具，以及放置零件的用具和場地，然后根據裝配體的特點，制訂周密的拆卸計劃，按照一定的順序拆卸零件。拆卸過程中，對每一個零件應進行編號、登記并貼上標簽。對拆下的零件要分區分組放在適當地方，避免碰傷、變形，以免混亂和丟失，從而保證再次裝配時能順利進行。

拆卸零件時應注意：在拆卸之前應測量一些必要的原始尺寸，比如某些零件之間的相對位置等。拆卸過程中，嚴禁胡亂敲打，避免損壞原有零件。對于不可拆卸連接的零件、有較高精度的配合或過盈配合，應盡量少拆或不拆，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。

裝配示意圖是通過目測，徒手用簡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 關系和工作原理等情況的簡圖。

畫示意圖時，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圖上表示出來。畫機構傳動部分的示意圖時，應按照國家標準《機械制圖 機構運動簡圖符號》的規定繪制。對一般零件可按其外形和結構特點形象地畫出零件的大致輪廓。

圖10-20 球閥的裝配示意圖

畫裝配示意圖應在對裝配體全面了解、分析之后畫出，并在拆卸過程中進一步了解裝配體內部結構和各零件之間的關系，進行修正、補充，以備將來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

把拆下的零件逐個地徒手畫出其零件草圖。對于一些標準零件，如螺栓、螺釘、螺母、墊圈、鍵、銷等可以不畫，但應測量其主要規格尺寸，以確定它們的規定標記，其他數據可通過查閱有關標準獲取。所有非標準件都必須畫出零件草圖，并要準確、完整地標注測量尺寸。

零件草圖的畫法前面已作過介紹，在裝配體測繪中，畫零件草圖還應注意以下三點：

(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系或拆卸順序依次畫出，以便隨時校對和協調各零件之間的相關尺寸。

(3) 零件間有配合、連接和定位等關系的尺寸要協調一致，并在相關零件草圖上一并標出。

裝配圖上一排間距相等的相同的薄板怎樣標注尺寸

一般裝配圖是不用標注這些尺寸的，因為保證這些裝配關系應該在相應的零件圖中給予保證和裝配圖的總的安裝祥雀技術要求，不過具體情況還需具體說明。參考圖片橋豎：

裝配圖的尺寸標注要求與零件圖的尺寸標注要求不同，它不需要標注每個零件的全部尺寸，只需標注一些必要尺寸，這些必要尺寸可按其作用不同大致歸納為以下幾類：

一、規格尺寸

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

二、裝配尺寸

為了保證機器或部件的性能和質量，裝配圖中需注出相關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，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．重要的相對位置尺寸

裝配時，相關零件謹消早間必須保證的距離、間隙等相對位置尺寸，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

裝配圖中一般應標注連接尺寸以表明螺紋緊固件、鍵、銷、滾動軸承等標準零、部件的規格尺寸（通常填寫在明細欄中），如圖中螺紋壓環與閥體連接螺紋的尺寸M22x1.5 和標題欄中的螺柱M10x20、螺母M10等。

三、安裝尺寸

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

四、外形尺寸

外形尺寸是機器或部件的總長、總高、總寬尺寸，它反映了機器或部件的總體大小，為安裝、包裝、運輸等提供所占空間尺寸的大小。如圖的外形尺寸114mm。