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1、2006年第3期阀门—17—文章编号:100225855(2006)0320017203耐冲蚀超硬密封结构球阀杨安生,苏殿顺(大连大洋阀门研究发展有限公司,辽宁大连116021)摘要介绍了超硬密封球阀产品特点及其加工工艺。关键词球阀;产品特点;工艺中图分类号:TH134文献标识码:AThenewsuperhardanderosiver2resistentsealingballvalveYANGAn2sheng,SUDian2shun(DaliandayangvalveindustriesCo.,ltdDalian116021,China)Abstract:Introduci
2、ngtheproductcharacteristicandthetechnicsexploreofThenewsuperhardanderosiver2resistentsealingballvalve.Keywords:ballvalve;erosion;thetechnicsthesignofmiddlefigureliteratureidentificationcode1概述目前,金属密封面球阀在高温、高压、高流速剧烈冲刷腐蚀情况下,存在阀门寿命低,泄漏量大,质保期短的现象。耐冲蚀超硬密封结构球阀实施了一种新型结构,提出一种全新概念的高质量,高档次,耐冲蚀,质保期长的
3、阀门。该产品已获国家专利(专利号:2003320104840·X)。(a)软密封浮动式(b)软密封固定式2球阀的发展与分析图1软阀座密封结构球阀流阻小,流向不受限制,启闭迅速与其他类阀门相比具有综合性能好的优势,也是国内外阀门制造商研发的重点课题。1983年和1985年分别在天津和上海进行的球阀PN116～614MPa和PN16～32MPa高压球阀全国阀门行业联合设计为国内球阀研发奠定基础,以上球阀密封面材料采用的是四氟乙烯,尼龙1010、聚酰亚氨等非金属材料,其密封材料承受的比压q≤20MPa,温度t≤180℃,使球阀使用领域受到了极大的限制。图2金属弹性密封阀座进入90
4、年代,国内外球阀在原有浮动球阀座接触防止擦伤,以提高或延长阀门使用寿命。固定式球阀座结构基础上基本形成几种具有代表性3结构特点的球阀结构(图1～图5)。超硬密封球阀是在国内外现有的球阀结构基础图1～图3阀门结构主要提高密封面硬度及弹上,对球阀密封机理实施突破与创新,以适应高温性,延长密封材料的使用寿命。图4和图5则采用高压、腐蚀性和颗粒性介质等工况要求,提高阀门改进机械传动模式,摆脱或减少球体与密封面摩擦使用寿命。作者简介:杨安生(1945-),男,高级工程师,长期从事阀门设计、工艺、标准、新产品开发和质量管理工作。©1994-2008ChinaAcademicJourna
5、lElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net—18—阀门2006年第3期结构,密封面承受比压相对减小,对提高球阀的使用寿命提供了保证。采用耐高温、耐腐蚀的弹簧(板弹簧、圆柱形弹簧),保证高温、高压阀门在低压下密封可靠性。采用填充金属骨架填料保证高温、高压条件下阀杆密封可靠。④采用先进的加工工艺和装配工艺,超硬密封球阀采用先进的热喷涂技术为超硬密封球阀提供了工艺保证。图3金属硬密封阀座球体、密封圈及密封面的制造精度、光洁度和吻合度则是超硬密封球阀研制成功的关键技术。Cr2O3、ZrO2、Al2
6、O3、Ni基合金和WC等超硬密封材料能满足高温、高压、腐蚀颗粒状介质条件下的密封功能条件要求。同时也给产品制造加工、装配带来难度。4加工工艺图4组合撑开式密封球阀超硬密封球阀球体和密封圈密封面硬度为1000～1300HV(69～75HRC),在此硬度基础上球体及密封圈制造精度、光洁度,球面与密封圈吻合度,是产品研制成功的关健。超硬密封球阀的加工方法已申请国家发明专利(专利号:2003101191807)。411机加工①球体粗加工成型→喷涂超硬密封材料(专用设备、图5倾斜式摆动密封球阀工装)→超硬密封面研磨(专用设备、专用夹具、①采用国内外先进的HVOF喷涂技术使球体特制磨料
7、)→抛光。与密封面形成超硬密封,密封面硬度HRC≥73。②阀座HVOF喷涂是目前国内外近期研发的高新技术,粗加工成型→喷涂超硬密封材料(专用设备、在阀门领域正处于研发期并逐步探索形成一套比较工装)→超硬密封面研磨(专用设备、专用夹具、成熟经验。特制磨料)→抛光。②最大限度的提高球体与密封面的硬度是保证412装配高温、高压、腐蚀和颗粒性介质状态下密封面使用阀体与阀盖装配时,调整好阀座与球体的配合寿命的关键。尺寸,保证球体中心与阀杆轴同心,保证球阀密封目前国内金属密封球阀密封面采用氮化处理,可靠性。对于浮动球阀,首先调
