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三偏心硬密封蝶閥工藝改進

閱讀:1015發布時間:2013-8-14

   1 概述

    三偏心硬密封蝶閥近幾年發展很快,其密封圈從早期的多層結構發展到密封效果更好,使用壽命更長的整體式金屬結構。

    2 結構特點

圖1 整體密封圈結構的三偏心硬密封蝶閥

圖2 多層密封圈

    三偏心蝶閥(圖1)密封圈一般采用多層結構(圖2,帶夾層或不帶夾層),其單層厚度僅2~3mm,從而具備了一定的彈性,但這種結構也存在缺陷。①多層之間不易實現緊密貼合。②由于硬密封蝶閥需要較大的力矩才能實現氣泡級密封,而單層厚度較薄,雖然容易實現密封,但層與層之間容易發生翹曲。③雖然采用的是多層結構,但真正起密封作用的只有其中一層。因此,針對一些要求苛刻的工況,采用了整體密封圈結構。雖然整體密封圈在一定程度上降低了彈性,但提升了閥門的使用壽命,在循環動作上千次的情況下仍能保持較好的密封性能。

    3 受力分析

    從密封圈的受力分析(圖3)可以看出,無論是多層密封圈,還是整體密封圈都存在密封圈周邊受力不均和變形不均的問題,從而影響密封性。因為密封圈周邊相對支承邊伸出的長度不同(類似于懸臂長度不相等),即X1≠X2。另外,閥桿軸線徑向偏心B的影響,在閥桿力矩的作用下,密封圈周邊的密封力和產生的應力不等,有高壓力區和低壓力區,導致密封圈周邊的變形不一致。這種沿周邊不一致的變形,影響了閥門的密封效果。為了使低壓力區域產生足夠的密封比壓,需要更大的力矩才能使閥門密封,但是加大力矩會導致高壓力區域的比壓超過密封面許用比壓,導致閥門的密封性能逐步下降。

圖3 密封圈受力不均


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