阀座密封结构的设计研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com0’2(f7标准分享网www.bzfxw.com免费下载z一6一。一阀门l992年阀座密封结构的设计研究沈阳阀门研究所煎丁i弓年摘要介绍7几种新型阀座密封结构的特点及适用I'i，对阀门进口密封结构进行7深入的设计研究。提出的各种阀座密封结构，得到7实践的验证，可供阀门设计者借鉴。主题调；阀座结构密封研究研f7】．概述(图3、4)，槽底部钻有通孔，或在密封圈侧面开60年代，国外开始采用球阀和平板闸阀，沟，供放气用。采用这种结构，并严格控制密封并将其应用在高温高压的工况条件下。由于这面的高度(一般在0．2～O．

2、3ram范围内)，基本两种阀门具有结构简单、启闭速度快、开关轻上解决了密封圈的冷流和冲蚀问题，是设计工便、流体阻力小和密封可靠等特点，所以发展很作的一大改进。快。广泛应用于石油、化工、水电、造纸和原子能等各工业部门。我国大约在70年代初开始研制这两种阀门，并应用于工业生产。随着研制工作的深入，技术引进的发展，尤其是用户根据使用实践提出的新要求，促使这两种阀门的设计水平又有～新的提高。图2初期平板阀密封结构㈨，)f，l闯悼2密封龋3．1ii,l板t23图l初期浮动球阀密封结构1．密封圈2．球体3．阀捧初期设计球阀时，一般是采用浮动球结构(图1)，聚四氟乙烯

3、密封圈外径与阀体相配，内径与阀体通道相连，密封圈直接受到介质的冲蚀作用。平板阀的设计也是如此(图2)。在研制图3密封圈在槽内和使用中发现，聚四氟乙烯密封圈产生冷流和l_密封圈2．球体3．阀捧冲蚀现象，影响密封效果和使用寿命。因此采用把聚四氟乙烯密封圈压入阀座槽内的结构形式维普资讯http://www.cqvip.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载第1期阀门3入阀座沟槽内，阀座背面孔内加压缩弹簧，阀座外径沟槽内加O形圈，与阀体相配。这种结构的特点是阀座可沿通道方向移动，主要依靠弹簧的压力来形成进口密封．阀座与阀体间隙的密封靠O形圈来保证。因

4、为压缩弹簧为圆柱形，占有面积较大，故这种密封结构主要用于较大口径的阀门。i2346／；—了、～＼，，图4密封圈在槽内．1．阀体2密封圈3．嗣板2．进口密封结构l

5、

6、1近几年来有些用户要求阀门进口密封，从国外引进的阀门看基本上也都采用进口密封。经分析进口密封有如下一些优点：(1)密封更加可靠因为阀门进口密封的同时，出口也能密封，双面密封的效果自然会比图5浮动阀座结构【．阀体2．阀座8．o形圈弹簧5密封圈is．闸板单面密封好。(2)闸板上浮动阀座密封结构(图6)阀(2)提高使用寿命因为阀门进出口同时座可在闸板上沿通道方向移动，依靠闸板上的密封，密封面不与介质

7、接触，介质中的颗粒不会压缩弹簧来保证进口密封。采用这种密封结构粘污和磨损软质密封面，密封面也可避免介质时，闸板上不开导流孔，缩小了闸板结构尺寸，的冲蚀作用，还可减轻并能自动补偿密封面的从而可相应地减小阀体的高度，使整体结构变磨损，这样就可延长软质密封面的使用寿命。小。由于弹簧压力要克服介质压力并形成密封(3)方便阀门检修管道中存在介质或在力敖需较大的弹簧。压力作用下检修阀门，若不保证阀门进口密封，是根本不可能的。保证进口密封，就能实现阀门带压检修．这是用户非常希望的。(4)减少或避免阀门中法兰垫片、填料函等处的泄漏进口密封后，阀体中腔介质动压大大降低，这

8、对增强中法兰垫片、填料函等处的密封性能，减少外漏，无疑是有好处的。基于上述分析，在保证密封结构不太复杂的情况下，阀门应尽量采用进口密封结构。阀门进口密封的设计，不但在阀门充入介质，无压力时实现进口密封，而且在阀门存在介图6闸板上浮动阎座结构质压力的条件下仍能保持进口密封为了实现1．阀体2．密封圈3．o形圈上述要求，可采用如下几种密封结构：4，压环5．螺钉6．阀座．弹簧8．闸板(1)浮动阀座密封结构(图5)密封圈压(3)带v形弹簧的浮动阀座密封结构(图维普资讯http://www.cqvip.com标准分享网www.bzfxw.com免费下载阀门1992矩

9、7)阀座可移动，密封力主要靠V形弹簧来保(4)阀体楔形面浮动阀座密封结构(图8)证。v形弹簧结构紧凑，占有的空间较小．适用这种密封结构的特点是阀座可以在阀体的楔形于中小口径阀门。应该指出，V形弹簧的灵敏性面上自由移动，对密封性能有自动调节作用，且较低，弹性较差，抗低周疲劳能力也差，制造技可自动补偿密封面的磨损，防止泄漏，提高使用术要求较高，一般需要专用模具，因此设计中不寿命。当阀座垫圈采用碳／碳复合材料制造时，常采用。这种结构完全可以用在高温条件下。图8阁体楔形面浮动阀座结构1．固体2．阏座垫3．阀座{．球体图7带V形弹簧的浮动阀座结构(5)双阀座密封结

10、构(图9)最近国内研1_v形弹簧2．阀座制出一种新型的双面双阎座双重密封结构，简