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        球閥閥桿,球閥閥桿廠家低溫球閥閥桿填料密封性能
        作者:永嘉立竿機械配件有限公司 發布于:2015-10-09 16:15:06 點擊量:

        球閥閥桿,球閥閥桿廠家低溫球閥閥桿填料密封性能  

        1 球閥閥桿,球閥閥桿廠家低溫球閥閥桿填料密封性能
        球閥的填料密封結構(圖1)通常由帶凸臺的閥桿、彈簧墊圈、環形凸緣的閥體孔、填料、螺母及頂壓螺母等組成。當旋緊螺母時,壓縮彈簧墊圈.并帶動閥桿向上移動。在閥桿凸臺與墊片及閥體孔環形凸緣的共同作用下,擠壓上下填料。此時填料壓縮, 軸向壓縮量為δ。
        球閥閥桿
        溫度下降時填料收縮,閥桿亦收縮。當填料收縮超過填料回彈極限,填料與閥桿凸臺和閥體孔端面將失去壓緊力,端面密封失效。如果填料收縮后仍在回彈范圍,填料仍受壓縮,但δ減小,壓緊力也減小。當單位壓緊力仍大于1~2倍管線介質壓力,介質就不會泄漏?刂铺盍系蜏氐膯挝粔壕o力,是低溫密封的關鍵。填料低溫單位壓緊力(由于填料與接觸件已預壓緊,可認為是應力)計算式為
        Δb1+Δb2=δ-btα′-b"tα" (1)
        Nm=Nn
        式中b--填料常溫自由厚度,mm
        Δb1--填料低溫條件變量,mm
        Δb2--閻桿低溫條件變量,mm
        δ--常溫裝配時填料壓縮量,mm
        α′--填料冷縮系數
        α"--閥桿冷縮系數
        t--溫度下降量,℃
         b"--填料壓縮后厚度,mm
         b"=b-δ
        Nm--填料收縮及弛張后低溫時的軸向張力,MPa
         Nn--閥桿低溫時的軸向張力,MPa
         Em--填料低溫壓縮彈性系數
        En--閥桿低溫壓縮彈性系數
        Fm--填料低溫截面積,mm2
         Fn--閥桿低溫截面積,mm2
        因α"很小,故b"tα可忽略。式(2)得
        當δ≥P~2P(介質壓力)則可實現端面密封。聚四氟乙烯Em=400~450MPa,柔性石墨Em=150~2O0MPa,2Cr13的En=2.1×104MPa。
        球閥閥桿
        填料軸向壓縮后產生徑向彈性變形,由此產生的徑向力阻擋了管線介質的泄漏壓力。管線介質泄漏壓力從介質源頭起.在閥桿軸向沿程一般呈拋物線或對數曲線減弱。單一填料在閥桿上的軸向力,從壓緊作用點起亦呈指數規律減小,其橫向變形亦相應減小。因此填料在閥桿軸向力作用點始,沿程任何一處的壓縮產生的單位徑向力,必須大于介質措程任何一處的單位泄漏壓力(選取最大值),才能可靠控制閥桿軸向和閥體孔軸向表面泄漏。由于閥體孔和閥桿的軸向壓緊填料的力與介質泄漏壓力為同方向,所以低溫時壓緊力處處大于泄漏壓力(曲線上對應值)就可保證密封。如果曲線上壓緊應力在某處小于該處泄漏單位壓力。則找出該處斷面進行計算。計算時,由于閥桿系金屬,直徑也相對較小,收縮系數也小,可認為閥桿直徑尺寸不受溫度影響變化。因此只計算填料在溫度變化后彈性變形及產生的徑向應力即可,對于單一填料
        式中ε--低溫時填料軸向壓縮應變量,mm
        ε″--低溫時填辯徑向壓縮應變量,
        μ--填料在低溫工況時的波桑系數
        σ--填料在低溫工況時的閥桿軸向應力,MPa
        σ1--填料在低溫工況時的閥桿徑向應力,MPa
        σ1≥P可實現徑向密封(未考慮摩擦系數的影響)。對于多種填辯間隔疊合排列,其密封效果和壽命有所提高,其徑向力可根據上述公式,對不同填料結構乘以其修正系數后求出。
        2 球閥閥桿,球閥閥桿廠家低溫球閥閥桿溫度波動工況的填料密封結構
        在溫度波動工況。填料使用柔性石墨與聚四氟乙烯重疊的密封結構(圖2)。用聚四氟乙烯包覆柔性石墨(聚四氟乙烯較薄,柔性石墨較厚,仍可認為是單一填料)。聚四氟乙烯具有優良的不透氣性及不滲水性,強度較大。缺點是收縮系數大,回彈性差。柔性石墨的優點是收縮系數小. 回彈性好。缺點是強度差,有微孔。
        復合填料可以克服其單一填料存在的不足。在溫度下降時,柔性石墨收縮很小, 壓縮后,軸向和徑向回彈性很大,可以保證在軸向壓縮后仍有很大的軸向及徑向回彈力,對泄漏介質可具有很大比壓,達到可靠密封。柔性石墨由于強度小,同時由于它有微孔隙,長時間密封后有微泄漏。在外層包覆聚四氟乙烯,其強度太,可承受較大壓力,同時具有不透氣和不滲水特點,它們的疊合密封,可以長時間使液體和氣體不泄漏。這種結構可提高填料在深冷、高溫及常溫工況下的密封性。
        為防止溫度上下波動造成柔性石墨等軟填料擠入閥桿孔中,在閥桿孔與填料間裝有內弧形擋圈,半包住填料,使填料不能擠入閥體孔內,同時也減小了填料與閥桿的摩擦表面積。為保證溫度波動中填料密封,還必需使用脹縮系數較小的閥桿金屆材料和注意閥桿表面粗糙度,防止溫度波動中密封副的磨損和破壞。還要注意螺母的自鎖性,才可長期頂緊彈簧墊圈,壓緊填料。
        在填料回彈范圍,盡量使用大壓縮量。這樣在溫度下降和應力松弛等條件下,填料收縮時仍對填料有足夠的壓緊力,密封更可靠。為了減小溫度下降的收縮量和溫度上升可能對填料的破壞,選擇15~20℃條件裝配較好。此外常規的內外端面雙重密封結構對溫度波動中密封有積極效果。內端填料若不能保證軸徑向密封,閥桿孔外端填料應起輔助密封作用。另外,使用多類不同填料疊合并間隔排列,是利用凹凸環形間隔排列的原理,使液體和氣體在閥桿軸向泄漏的介質經凹凸環槽間多次膨脹,從而多次減壓達到更可靠的密封。由于各種不同填料波桑系數不同,填料對閥桿的側壓力正如凹凸環槽一樣有太有小,使液體和氣體沿軸向在壓力小時膨脹和減壓,多次循環,達到可靠密封。
        3 球閥閥桿,球閥閥桿廠家低溫球閥閥桿測試
        試驗樣品采用外徑Φ16mm,內徑Φ10mm,總厚度9mm(聚四氟乙烯厚lmm,柔性石墨厚δmm),閥桿Φ10mm(材料為2Cr13),粗糙度Ra0.2μm,裝配溫度18℃ 。氣體試驗壓力0.6MPa,試驗溫度-50℃,在閥門標準規定開關15000次后,進行泄漏測試(閥桿連接在小電機軸上,模擬開關轉速4cm/s),按SH3064-94規定的最長保壓時間,保壓>4min,預緊壓力2MPa。測試結果如表1。
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