上海申弘閥門有限公司
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截止閥內(nèi)件密封改進(jìn)截止閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過閥桿既旋轉(zhuǎn)又升降的原理，達(dá)到閥門的開啟或截?cái)啵⒋_保閥門的密封和上密封功能。由于該結(jié)構(gòu)特殊的運(yùn)動(dòng)原理，也造成對(duì)閥門上密封副間受力極為不利的后果（形成既有密封副間必須的垂直壓力，又有密封副間相對(duì)滑移的摩擦）。實(shí)踐證實(shí)，閥門的上密封往往只啟閉幾次，就由于密封副間的擦傷而引起泄漏。擦傷稍微的需拆開修復(fù)，擦傷嚴(yán)重的均因損壞而報(bào)廢，這樣的后果不但增加了企業(yè)的制造本錢，而且影響閥門的性能。為解決此類題目對(duì)閥門上密封的結(jié)構(gòu)和材料做了試驗(yàn)和改進(jìn)。大部分普通截止閥的結(jié)構(gòu)(見圖)是靠閥盤1緊貼閥座3平面起到截流作用。閥盤多為青銅制作,往往由于兩金屬表面磨損不均勻而失去密封作用。我們將舊閥盤稍加改裝,
①將閥桿的上密封部位移動(dòng)到閥瓣上（目的是在受力過程中，使閥瓣上的上密封面相對(duì)閥蓋上的上密封面處于靜止無滑移狀態(tài)）。此改進(jìn)固然可進(jìn)步上密封的壽命，但由于要增加一道閥瓣蓋與閥瓣間的密封使得結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，性價(jià)比較低。
②改變上密封副材料。在閥桿密封錐面上堆焊抗擦傷性能好的司太立硬質(zhì)合金，此方法固然取得了較好的效果，但一方面由于司太立合金本錢太高，另一方面由于閥桿基本材料為13Cr馬氏體不銹鋼，可焊性差，堆焊時(shí)須焊前預(yù)熱，焊后保溫順焊接工藝復(fù)雜。另外，為保證閥桿的尺寸精度，還要增加粗加工工序。綜合分析，除特殊要求外，此方案其性價(jià)比也不好。
截止閥內(nèi)件密封改進(jìn)
實(shí)踐證實(shí)，進(jìn)步閥桿錐面硬度是進(jìn)步截止閥上密封壽命的可行辦法。軟密封截止閥因其較好的密封性能,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于化工、航天等方面。一旦軟密封截止閥自身密封出現(xiàn)問題,不但造成能源及生產(chǎn)原料的浪費(fèi)而且對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生不利影響,更對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生威脅。在目前的軟密封截止閥密封性能研究中,對(duì)密封力的設(shè)計(jì)還是停留在具有較大設(shè)計(jì)裕量的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)公式上,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的材料系數(shù)無法滿足不斷改進(jìn)的密封墊新材料；也沒有涉及到介質(zhì)性質(zhì)對(duì)密封力的影響,并且無法對(duì)泄漏率進(jìn)行定量計(jì)算,不符合航空航天所提出的輕質(zhì)、有效原則。針對(duì)計(jì)算具有不同泄漏要求的軟密封截止閥的密封力問題,本文借鑒了緊密性分析方法,展開了全面的研究和分析,提出一種基于泄漏率的軟密封截止閥密封力計(jì)算方法。利用ABAQUS軟件建立了軟密封截止閥的密封副有限元計(jì)算模型,得到了閥瓣密封墊接觸應(yīng)力及變形的特性參數(shù),分析了介質(zhì)壓力、密封力以及接觸寬度對(duì)其特性參數(shù)的影響規(guī)律。分析結(jié)果表明,閥瓣密封墊接觸面應(yīng)力和變形峰值位置分別出現(xiàn)在閥座閥口接觸的內(nèi)外邊緣區(qū)域,并且閥口內(nèi)側(cè)的閥瓣密封墊接觸應(yīng)力大于閥口外側(cè)；密封墊的接觸應(yīng)力及變形隨接觸寬度的增大而減小。采用截止閥密封試驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)聚全氟乙丙烯(F46)平面型軟密封截止閥密封性能進(jìn)行試驗(yàn)。
石化截止閥內(nèi)件密封改進(jìn)?
測(cè)量了軟密封截止閥在介質(zhì)壓力1.0-25.0MPa下不同泄漏率時(shí)所需的密封力。研究了軟密封截止閥啟閉過程、密封副有效接觸寬度對(duì)其密封性能的影響規(guī)律,軟密封截止閥在達(dá)到設(shè)定泄漏等級(jí)時(shí)其密封力與介質(zhì)壓力成線性正相關(guān)。在相同的密封力下其開啟過程的泄漏率小于關(guān)閉過程。密封副的泄漏率隨著接觸寬度的增加而減小。
針對(duì)合成樹脂質(zhì)類材料軟密封截止閥閥瓣密封墊,基于其泄漏率的計(jì)算公式,提出了一種軟密封截止閥密封力計(jì)算方法。利用軟密封截止閥密封性能試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用指數(shù)曲線模型,對(duì)公式各系數(shù)進(jìn)行回歸。對(duì)公式的準(zhǔn)確性進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,將公式計(jì)算值、試驗(yàn)值和PVRC計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析,證明計(jì)算公式的性。本文通過對(duì)軟密封截止閥密封性能的研究,將軟密封截止閥密封力與密封副的泄漏率相關(guān)聯(lián),為指導(dǎo)軟密封截止閥密封力驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。
