1.概述
目前,低溫閥在液氮、液氧等液態介質的制造、儲運和使用過程中得到了廣泛的應用。低溫閥根據不同的介質適用溫度分為三種:≥—46℃、≥—10l℃、≥—196℃。JB/T9081—1999《空氣分離設備用低溫截止閥和節流閥技術條件》中規定“梯形螺紋的公差等級按GB/T5976.4規定的9級”,該條款是根據試驗制訂的,適用于各種低溫范圍和各種低溫結構。但是根據經驗,制造廠實際采用的梯形螺紋公差遠比9級大得多,見表1。由此可見,有必要通過理論分析,確定低溫閥相關標準中對閥桿螺紋副公差等級規定的合理性。

為了適應低溫閥的使用工況,梯形螺紋副的材料都是特殊選擇的,螺母的材料與螺桿的材料不相同,多數螺桿用304不銹鋼,螺母用青銅或黃銅。由于材料不相同,所以線膨脹系數也不一致,常溫條件下加工的螺紋副在低溫條件下使用,零件在低溫下經過徑向收縮和軸向收縮,使得螺距產生誤差,在螺桿螺紋的總長度內螺距產生較大的累積誤差,使得螺紋副問隙減小,可能使螺桿的運動發生困難。通常普通機床絲杠的梯形螺紋副采用8e精度,因此低溫閥在最低使用溫度下的梯形螺紋副間隙只要不小于常溫下8e精度的配合間隙,就能確保閥門開關順利。
2.材料的低溫膨脹系數
通過因特網在紐約西文圖書室查到了材料在低溫時的線膨脹系數,見表2。

@A是凈收縮率系數,也就是說A是從基本溫度560°R變化到上表中的任意溫度時長度上的變化

3.DJF40低溫截止閥在—196℃時梯形螺紋副螺距與軸向間隙的變化
3.1 常溫下閥桿螺紋副的間隙
根據表l,把梯形螺紋副按大徑,中徑和小徑的中間公差作圖,在常溫下的螺紋副的軸向平均間隙就顯示出來了,見圖1。

3.2 計算低溫下徑向收縮對螺紋副軸向間隙的影響

3.3 計算低溫下軸向收縮對螺紋副軸向間隙的影響
在DJF40螺紋副中,螺母的長度為42mm,螺桿的長度為20mm,為考慮螺距的累積誤差對傳動的影響,應取L=560=50。


4.結語
根據以上分析可以看出對于目前常用的黃銅、不銹鋼梯形螺紋副,即使在-196℃的最低溫度工況,對通徑為40的低溫閥,在低溫下螺紋間隙的最大減小量也只有0.0158mm,精度等級9c的梯形螺紋副在低溫時的傳動間隙比常溫下精度等級8e的傳動間隙還要大0.026mm,因此可以確認標準JB/Tg081—1999所訂的低溫閥梯形螺紋公差等級按梯形螺9級是合理的,過分地加大螺紋副的間隙是沒有必要的。
上海氣動調節閥-天沃,與
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