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閥門密封面結(jié)構(gòu)是保證閥門可靠密封的關(guān)鍵,一般由閥座和閘板(閥瓣、蝶板、球體等)組成,依靠閥座、閘板(或閥瓣、蝶板、球體)上兩個(gè)或多個(gè)經(jīng)過(guò)精密加工與研磨的密封面的緊密接觸或密封受壓后產(chǎn)生的塑性變形而達(dá)到密封,對(duì)密封面的基本要求是:①耐所通過(guò)介質(zhì)的腐蝕;②耐磨損抗擦傷性能優(yōu)異;③在所要求的工作條件下保證密封可靠;④加工工藝性好;⑤便于裝配和維修。
一、密封面的形式
1、平面密封 密封的兩接觸面為平面。平面密封有下列優(yōu)點(diǎn):①加工、修理方便;②在截止閥上使用時(shí),啟、閉的瞬間沒(méi)有摩擦現(xiàn)象。缺點(diǎn)是:①在截止閥上使用時(shí),閥桿所受軸向力比較大;②在閘閥上使用時(shí),啟、閉的瞬間密封面受擦傷的可能性較大,故應(yīng)選擇耐擦傷的材料。
2、錐面密封 密封的兩個(gè)接觸面為錐面。錐面密封的優(yōu)點(diǎn)是:①錐面密封形成的密封力較大,密封性好;②相對(duì)于平面密封軸向力較小。在高壓和小口徑的閥門中被廣泛采用。缺點(diǎn)是:①加工修理比較困難;②在截止閥上使用時(shí),關(guān)閉的瞬間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦現(xiàn)象。針型閥亦屬于錐密封之一。
3、球面密封 密封的兩個(gè)接觸面中有一個(gè)是球面,這是一種線接觸的密封面,密封比壓大,密封性能好,球閥、蝶閥和一些小口徑的截止閥采用較多,但維修較困難。
4、刀形密封 密封面的兩個(gè)接觸面中有一個(gè)是刀口形,這是一種介于線密封與平面密封之間的密封,在真空閥和電磁閥或其他密封力不大的條件下使用較多。
二、密封面的形成
1、密封面可直接在本體上(閥體、閥瓣、閘板)加工而得,例如閥體、閥瓣、閘板均為奧式體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼、蒙乃爾合金、lnconel合金、哈氏合金等材質(zhì),或者雖然不屬于不銹鋼類,但是用于油品介質(zhì)(沒(méi)有腐蝕、不易生銹)的碳鋼閥門,可以不另加密封圈而直接在本體上形成。
2、用恰當(dāng)?shù)牟牧霞庸こ擅芊馊?,再分別安裝在閥體貨閥座、閘板(閥瓣)上再加工成密封面。安裝方法是多樣的,如壓合、螺紋連接、焊接、釬焊等,這樣的方法形成的密封面適合于各類閥門和各種密封面材料,應(yīng)用比較廣泛。
3、用不銹鋼(包括用合金元素的過(guò)渡方法)或硬質(zhì)合金在閥體(閥座)與閘板(閥瓣)上錐焊或噴焊加工后形成密封面,這樣保證了密封材料和母體材料連接的強(qiáng)度,因此,越來(lái)越多地被采用在鋼制閥門上。
4、采用在母材金屬中滲氮、滲硼、滲鉻等熱處理方法形成密封面,這是一種新的工藝方法,成本較低,密封性好,但磨損后修理比較困難。
5、采用化學(xué)鍍方法,在母材上鍍鎳磷(ENP),提高表面硬度和耐蝕性,如球閥的球體,這是近年來(lái)研究采用的新工藝。
6、采用噴鍍的方法,在母材金屬上涂覆一層適當(dāng)?shù)拿芊獠牧?,如塑料等,加工形成的密封面,適用于公稱壓力較小,溫度在120℃以下的工況。
7、在已加工好的母材表面采用超聲速噴涂碳化鎢(WC)或硬質(zhì)合金粉末,噴涂后直接磨削或研磨,形成密封面,表面硬度可達(dá)65HRC以上。噴涂層和母材的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)70PAa,適用金屬密封球閥的閥座和球體。
8、在母材上采用羰基法熱噴涂鎳基納米粉末,噴涂后進(jìn)行機(jī)械加工,獲得耐沖刷、耐磨損的密封面,密封面硬度可達(dá)50HRC以上,適用于高壓角式截止閥的閥座和閥瓣表面。
三、密封面的緊固形式
密封面的緊固形式很多,主要根據(jù)使用介質(zhì)(壓力、溫度、腐蝕性等),密封圈材料和殼體材料的性質(zhì)來(lái)決定。對(duì)密封圈緊固的基本要求是:結(jié)合面有良好的密封性(介質(zhì)不會(huì)在接合面間滲漏),便于加工、維修方便、連接可靠、經(jīng)久耐用。
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