不銹鋼球閥密封結(jié)構(gòu)特性 發(fā)布時(shí)間:21-09-10 |
不銹鋼球閥一般有縮徑和非縮徑兩種結(jié)構(gòu)。無(wú)論結(jié)構(gòu)如何,球閥的流阻系數(shù)都比較小。特別是所謂的全流型,即不縮徑的球閥,因?yàn)樗耐ǖ乐睆降扔诠艿纼?nèi)徑,局部阻力損失只是管道的摩擦阻力同長(zhǎng)度,即該球閥的流阻是所有閥門(mén)中最小的。 在火箭發(fā)射及其測(cè)試系統(tǒng)中,要求管道阻力盡可能小。 不銹鋼球閥以其眾所周知的特性閥門(mén)廣泛應(yīng)用于各種管道系統(tǒng)中,用于快速切斷、改變介質(zhì)流向并自動(dòng)控制。它們可以手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。 圖1所示為不考慮驅(qū)動(dòng)方式的球閥典型結(jié)構(gòu)。 在球閥的性能中,密封性是其主要指標(biāo)之一。 從圖1可以看出,球閥的密封結(jié)構(gòu)主要由三部分組成。一種是主體與副閥體之間的密封,通過(guò)密封調(diào)節(jié)墊片來(lái)實(shí)現(xiàn);另一種是主閥體與閥桿之間的密封,采用標(biāo)準(zhǔn)的V 形填料或O形密封圈實(shí)現(xiàn),形成球閥的外密封結(jié)構(gòu)。 三是球體與主副閥體之間的密封,由密封座實(shí)現(xiàn),構(gòu)成球閥的主要密封結(jié)構(gòu)。 主要密封結(jié)構(gòu)的密封性影響球閥的工作性能,是球閥設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵密封結(jié)構(gòu)。 本文將重點(diǎn)介紹球閥主密封的非金屬密封,又稱軟密封結(jié)構(gòu)。 1 球閥的密封性要求球閥: 球閥的密封指標(biāo)由內(nèi)漏和外漏要求決定。緊急切斷閥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定非金屬密封球閥的密封性能按GB/T13927通用閥門(mén)壓力試驗(yàn)A級(jí)執(zhí)行,要求試驗(yàn)期間無(wú)可見(jiàn)泄漏;航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定地面氣體管道系統(tǒng)用球閥應(yīng)在0.05MPa和1.1倍公稱壓力下保持3分鐘,內(nèi)泄漏率不大于3×10- 5Pa·m3/s,無(wú)氣泡逸出;在1.1倍公稱壓力 氣壓條件下,保壓3min,外漏率不大于1×10-5Pa·m3/s,無(wú)氣泡逸出。 2 影響球閥密封性能的主要因素: 影響球閥密封性能的主要因素有密封面的粗糙度和球體的圓度。 眾所周知,無(wú)論采用多么先進(jìn)的加工技術(shù),都不可能完全消除球體的圓度誤差和密封面的微觀缺陷。因此,為了達(dá)到良好的密封效果,保證加工工藝的完成,必須確定合適的密封面粗糙度 和球體的圓度參數(shù)值。 相關(guān)材料推薦球面密封面粗糙度Ra的最大允許值為0.4μm;密封材料為聚四氟乙烯時(shí),密封座粗糙度Ra的最大允許值為0.8μm。 球面圓度公差按GB/T1184附表2的6級(jí)精度比較合適。 3 球閥主密封結(jié)構(gòu)分析: 球閥一般采用金屬材料作為密封結(jié)構(gòu),又稱硬密封。用工程塑料技術(shù) 發(fā)展,特別是聚四氟乙烯的出現(xiàn),使球閥密封結(jié)構(gòu)成為一種理想的密封材料。 球閥主要密封結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的軟密封形式有剛性密封座、帶彈性元件的密封座、聚四氟乙烯唇形密封座、彈性膨脹環(huán)與聚四氟乙烯唇形密封座組成的組合密封座等。## #形式。 唇形密封座的唇形結(jié)構(gòu)使其具有更好的彈性,并能保證密封面的預(yù)壓,并在使用過(guò)程中補(bǔ)償密封面的預(yù)壓,優(yōu)于剛性結(jié)構(gòu). 但是在使用中發(fā)現(xiàn),PTFE的彈塑性變形能力和溫度變化條件下的穩(wěn)定性仍然不是很理想,冷流傾向大;同時(shí),由于球閥在使用過(guò)程中壓力變化范圍大,以聚四氟乙烯為密封材料的唇形密封座在較低壓力條件下或長(zhǎng)期使用下仍容易發(fā)生泄漏。 解決這個(gè)問(wèn)題的方法是采用彈性脹環(huán)和聚四氟乙烯唇形密封座組成的組合密封座,可以依靠金屬材料彈性脹環(huán)良好的彈塑性變形能力來(lái)增強(qiáng)其整體彈塑性變形能力和補(bǔ)償能力提高球閥的密封能力。 |
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