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高壓球閥的結(jié)構(gòu)設計|高壓球閥結(jié)構(gòu)設計新工藝 |
點擊次數(shù):1808 來源網(wǎng)站:http://www.51kqysj.com/ProList/T102 發(fā)布時間:2014-01-26 |
球閥是今年來應用最為廣泛的閥門,也是國內(nèi)閥門專家最點研究的閥門。球閥現(xiàn)已成為常用閥門,它在航天、石油、化工、長輸管線、輕工、食品等方面得到廣泛的應用,在高壓、
小通徑方面優(yōu)勢更為突出。
但是高壓球閥的設計除了與其他閥門有共同的問題以外,尚有二個難點需要解決:一個是保,高壓下閥座受到很大壓力的擠壓,很難保證長壽命下的密封性能;高壓工作中開啟閥門的操作扭矩大,操作人員開關不方便,裝執(zhí)行機構(gòu)成本也增加很多。
如何解決這些難題?首先,我們了解幾種常用閥門的結(jié)構(gòu)特點:
浮動球球閥的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、成本低廉、工作可靠,但壓力較高時,操作轉(zhuǎn)矩很大。而固定球球閥工作時,閥前流體壓力在球體上所產(chǎn)生的作用力全部傳遞給軸承,閥座不會承受過大壓力。固定球球閥的轉(zhuǎn)矩小,閥座變形小,密封性能穩(wěn)定,適用于高壓、大通徑的場合。本裝配調(diào)試好后,密封面上的預緊力也就固定了,這樣當閥座磨損以及塑性殘余變形后,密封比壓就會降低.彈性閥座除了與普通閥座一樣,在預緊力或流體壓力作用下,閥座產(chǎn)生彈塑性變形而達到密封外,還由于閥座本身的特殊結(jié)構(gòu)或借助于彈性元件如金屬彈性骨架、彈簧等,在預緊力或流體壓力下產(chǎn)生彈性變形,以補償溫差、壓力、磨損等變化。高壓情況下,介質(zhì)流速很快,特別是閥門剛開啟或關閉瞬間,在高速沖擊下,如采用整體型彈性閥座很容易損壞,甚至閥座被切斷、沖掉.對于高壓球閥,閥座的設計非常關鍵。
高壓球閥主要由上閥桿、右閥體、凸輪、球體、鍵、閥座、軟密封、下閥桿、板彈及左閥體等組成。該閥采用軟密封結(jié)構(gòu),這是因為軟密封的密封性容易保證,而且對密封表面的加工精度與表面粗糙度要求也不高。閥座密封部分采用碳纖維增強聚四氟乙烯,其周圍的金屬閥座用來固定聚四氟乙烯,設計時讓閥座密封部分高出周圍金屬部分約0.5mm。這樣閥座使用比壓大大地超過四氟乙烯許用比壓時,球閥仍能正常使用,而且閥座密封部分暴露很少,不容易損壞和吹出。閥門采用板彈結(jié)構(gòu),其工作原理與碟型彈簧閥座相似,特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。板彈的制造比碟型彈簧簡便,如果閥門有防腐要求,可以方便地采用不銹鋼材料制造。閥座與球體之間存在很大的密封比壓,閥門開關時,很容易導致密封面損壞,使閥門泄漏或卡死。為了降低閥座與球體的磨損,本閥采用特殊的凸輪機構(gòu)。閥關閉時,閥座靠介質(zhì)壓力和板彈的預緊力緊壓在球體上,閥座上的軟密封部分起到密封作用。閥門由關至開過程中(逆時針旋轉(zhuǎn)),閥桿開始轉(zhuǎn)動時,只有凸輪、鍵隨閥桿一起轉(zhuǎn)動,當閥座在凸輪的作用下脫離球體后,閥桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動,靠鍵帶
動球體轉(zhuǎn)動使閥開啟,從而避免開啟過程中閥座上密封部分的磨損。
閥開啟時,閥座在凸輪的作用下脫離球體,此時閥座的軟密封部分不起密封作用.閥門由開至關過程中,球體轉(zhuǎn)動的同時,凸輪也隨球體一起轉(zhuǎn)動,到閥關閉時,閥座緊壓在球體上.這樣閥的使用壽命大大提高,也減小了操作力矩。
按照上述工藝設計的高壓球閥充分利用了軟密封閥座的優(yōu)點,同時通過巧妙的結(jié)構(gòu)設計,使閥座只在閥關閉狀態(tài)下與球體緊密接觸,而在開和關過程中與球體不接觸。這樣大大地提高了軟密封閥座的壽命,并減小了啟閉球閥的力矩。
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