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球閥閥座結構分析之軟密封閥座

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普通式軟密封閥座

球閥普通閥(fa)座(zuo)(圖1)的(de)特點是在(zai)預緊力(li)(li)(li)或流(liu)(liu)體(ti)壓力(li)(li)(li)作用下(xia)閥(fa)座(zuo)與球體(ti)壓緊,并使閥(fa)座(zuo)材(cai)料產生彈(dan)塑性變形(xing)而達到(dao)密(mi)封(feng)(feng),其(qi)密(mi)封(feng)(feng)效果取決于閥(fa)座(zuo)在(zai)流(liu)(liu)體(ti)壓力(li)(li)(li)或預緊力(li)(li)(li)的(de)作用下(xia)補償球體(ti)圓度(du)和表面微(wei)觀不平(ping)度(du)的(de)能力(li)(li)(li)。因此,閥(fa)座(zuo)與球體(ti)之(zhi)間必須具有(you)足夠(gou)大的(de)密(mi)封(feng)(feng)比壓。


(a)圓弧式(b)錐面式(c)帶防火式(d)帶內環式
圖1 普通閥座

彈性式軟密封閥座

彈(dan)(dan)(dan)性閥座(zuo)(圖2)借助于彈(dan)(dan)(dan)性元(yuan)件(jian),如金屬彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)架和彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)等,在預緊力(li)或流體壓(ya)力(li)下產生彈(dan)(dan)(dan)性變形,以(yi)補償溫差、壓(ya)力(li)和磨損等外界(jie)條件(jian)變化對球體密封性能的(de)影響。


(a)單斜面式(b)雙斜面雙線式(c)V形線型自封式(d)特殊式
圖2 彈性閥座

彈簧組合式軟密封閥座

彈簧(huang)組(zu)合(he)式閥(fa)(fa)座(圖3)是沿閥(fa)(fa)門通道橫向截面圓(yuan)周均布一(yi)(yi)組(zu)壓縮彈簧(huang)或僅用一(yi)(yi)只碟型彈簧(huang)的推力,始終保持閥(fa)(fa)座壓緊球體而達到預緊狀態。


(a)壓縮彈簧式 (b)碟形彈簧式
圖3 彈簧組合式(shi)閥(fa)座

活塞式閥座軟密封閥座

活塞式閥(fa)(fa)座(圖4)是(shi)依靠進口介質壓(ya)力產生密(mi)封力,閥(fa)(fa)座被推動壓(ya)緊球體(ti),密(mi)封圈(quan)產生彈塑性變形(xing)實現密(mi)封。


(a)截斷泄放閥座(b)雙倍運動閥座(c)雙級密封式閥座
圖4 活塞式閥(fa)座

截斷泄放閥座在閥腔(qiang)內(nei)的(de)(de)壓(ya)力異常(chang)升高到大于下游端(duan)壓(ya)力時,形(xing)成(cheng)的(de)(de)壓(ya)差作(zuo)用產生(sheng)向外推力,克服彈簧力使(shi)閥座與(yu)球體(ti)脫(tuo)離,實現閥腔(qiang)的(de)(de)壓(ya)力向下游排放,之后在彈簧的(de)(de)作(zuo)用下,閥座重新與(yu)球體(ti)貼合(he)。

雙倍運動閥座是當(dang)中腔壓力(li)大于出口壓力(li)時,使閥座壓緊球體(ti),密(mi)封圈產(chan)生彈塑(su)性變形實(shi)現密(mi)封。該(gai)閥使用(yong)時,一旦上游密(mi)封意(yi)外失效產(chan)生泄漏,下游閥座實(shi)現密(mi)封。

雙(shuang)級密(mi)封式閥座對于承受(shou)較大密(mi)封力的采用橡膠和塑料組合密(mi)封結構,橡膠主(zhu)要起(qi)密(mi)封作用,塑料起(qi)支承和輔助密(mi)封雙(shuang)重作用。

特殊結構式軟密封閥座

特(te)殊結構式(shi)(shi)閥座(圖5)有內或外(wai)調(diao)節式(shi)(shi)、波(bo)紋管式(shi)(shi)、注(zhu)脂(zhi)密(mi)封式(shi)(shi)、雙推動式(shi)(shi)和組(zu)合式(shi)(shi)。


(a)內、外調節式(b)波紋管式(c)注脂密封式(d)雙推動式(e)組合式
圖(tu)5 特殊結構式閥座

內調節(jie)(jie)式(shi)閥(fa)座(zuo)(zuo)是閥(fa)座(zuo)(zuo)與球體(ti)之(zhi)間的密(mi)封(feng)比壓靠內調整(zheng)螺母(mu)調節(jie)(jie),其優點(dian)是沒(mei)有(you)向外的泄漏點(dian)。外調節(jie)(jie)式(shi)閥(fa)座(zuo)(zuo)是閥(fa)座(zuo)(zuo)與球體(ti)之(zhi)間的密(mi)封(feng)比壓靠外部(bu)調節(jie)(jie)螺塞壓緊楔塊使伸縮套產生位移進行調整(zheng)。

波紋管式閥(fa)(fa)座一般采(cai)用電子束焊(han)或(huo)氬弧焊(han)與閥(fa)(fa)座和導向套相連。設計(ji)時,應保證閥(fa)(fa)座密(mi)封中心小于波紋管中徑,此結構具有密(mi)封性可靠,彈性補償(chang)范圍(wei)大(da),三維空間靈活的特點。

注(zhu)脂密封(feng)式閥(fa)座可以增(zeng)加密封(feng)性(xing)能,減小閥(fa)座的摩擦和磨(mo)損(sun),延(yan)長使用壽(shou)命(ming),并防止(zhi)球(qiu)閥(fa)在使用過程中,因(yin)閥(fa)座損(sun)壞(huai)或(huo)火災而造成事故。可在閥(fa)座上增(zeng)設(she)一組注(zhu)脂孔(kong)。注(zhu)脂密封(feng)僅起輔助密封(feng)作(zuo)用或(huo)作(zuo)為臨時(shi)應急措(cuo)施。

雙推動式閥(fa)座是(shi)當(dang)N室與控(kong)制壓(ya)力(li)(li)接(jie)通(tong)(tong)時,閥(fa)座與球(qiu)體壓(ya)緊并保持密(mi)封。當(dang)M室通(tong)(tong)控(kong)制壓(ya)力(li)(li)而(er)N室向外界排(pai)出壓(ya)力(li)(li)時,閥(fa)座即后退,使(shi)之與球(qiu)體脫(tuo)離接(jie)觸,閥(fa)座與球(qiu)體之間的磨損和(he)摩擦以及操作(zuo)轉矩更小(xiao),適合于(yu)高中壓(ya)大口(kou)徑球(qiu)閥(fa)。組合式由(you)彈簧(huang)組閥(fa)座與活塞式閥(fa)座組合而(er)成。前者(zhe)起主要密(mi)封作(zuo)用(yong),后者(zhe)接(jie)通(tong)(tong)控(kong)制壓(ya)力(li)(li),起輔(fu)助密(mi)封作(zuo)用(yong)。