截止阀锥形阀瓣密封失效分析与改进

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1、VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http://www.cqvip.com阀门2001年第4期文章编号：1002．5855【2001)04003402截止阀锥形阀瓣密封失效分析与改进关彦波．祖昱．赵亚军沈阳第一阀门厂，辽宁沈阳110014摘要从理论上分析7截止阀锥形闷瓣存在的密封不稳定、流阻损失大及产生泄漏的原因，并提出7改进方法。关键词锥形阀瓣；密封；流阻；结构中圉分类号：TH134文献标识码：BAnalysisofleakageinvalidityandstructuralimproveme

2、ntGUANYan-bo，ZUYu．ZHAOYa-jun(ShenyangFirstValvePlant．Shenyang110014．China)Abstract：Inviewofthegenerallyexistingproblemsoftheleakage．unstabilityandthelargelossoffluidresistanceaboutthecheckgateoftapervalve，thisarticleanalysestheoreti—eallythecauseofsuchleakagean

3、dputsforwardsometentativeideasofimprovement．Keywords：tapervalve；sealing；fluidresisLaDce；structure1概述目前，国内各厂家生产的截止阀锥形阀瓣是参照有关阀门标准自行设计的。由于密封件的结构设计存在缺陷，导致阀门密封失效。对于DN80--150mm口径的截止阀，密封稳定性差的问题更为突出。2泄漏原因截止阀锥形阀瓣(图1)与阀杆通过压盖及对开环与阀瓣连接．阀瓣可在阀杆上自由转动。阀门的安装根据介质的流向确定。当阀杆处于水平状态，

4、阀瓣未与阔座接触时，阀瓣受重力的作用(图2)．产生力矩M。M=G-b(1)式中M——在重力作用下．阀瓣产生的力矩．N·mm1．阎盖2．阀杆3阁瓣盖G——阀瓣重力．N4对开匮环5．阀瓣6阉体6——对开环与阀瓣接触点到阀瓣重心图1截止阀结构间的距离，mm因压盖与阀杆存在装配间隙，设此间隙为怍着简介：关彦波(1952年一)．男．辽宁开原市^．高级工程师，主要从事技术改造工作标准分享网www.bzfxw.com免费下载VALVEDESIGNQQ：40444436VALVEDESIGNQQ群号：40444436维普资讯http

5、://www.cqvip.com2001年第4期阀门时．由于涡流的存在，将造成阀瓣的振动。因此．阀瓣在关闭时仍可能产生初偏角，其初偏角的最大值由式(2)确定。在阀杆与压盖间隙△d不变的条件下，增大值可减小。值。即在加深阀瓣孔的同时；蘧增加压盖的结构长度，对减小初偏角ao有利。LI3．3减小压盖与阀杆配合间隙△d；由式(2)可知，在长度n不变的条件下减小△d对减小初偏角有利。3．4改锥形阀瓣为球形阀瓣减小初偏角a，有利于阀瓣轴线与阀杆1周孵2．对开环3压盖4同杆轴线重合。但是阀座密封面轴线与阀杆轴线因图2阀杆处于水平状

6、态加工和装配等方面的因素，及阀杆自身受力产．故在力矩M的作用下，阀瓣轴线与阀杆生弯曲变形等多方面的影响，使其不易达到完轴线产生初始角a。。因而，阀瓣轴线与阀杆全重合。只有与阀座接触的阀瓣为球形时才与轴线将不重合。当阀瓣在阀杆的驱动下与阀座初偏角a无关。因为任何状态下，球形阀瓣接触时，其锥体的接触线将呈椭圆形。椭圆形与阀座的接触线均为圆形(图3)。与阀座的圆形结合不能形成密封，所以造成介质泄漏。。=tgl：(2)式中a0——初始偏角，。。——阀杆端部到压盖边缘的距离，mm——阀瓣压盖内孔与阀杆的间隙，film即使阀杆处

7、于垂直状态，由于受装配及零部件加工累计误差的影响，阀瓣在阀杆的驱动l阀杆2不锈钢珠3．钢丝挡圈4球形罔孵5罔座下与阀座接触时，因△d的存在阀瓣轴线与阎图3截止阐球形阐瓣座轴线也不能保证重合。阀杆与阀瓣连接采用钢珠止退结构。在环为了简化计算，分析时未考虑在介质冲击槽中放入不锈钢珠替代对开环。该连接方式可下造成的影响。使阀杆与阀瓣孔的配合间隙达最小。3改进建议4流阻损失3、1将阀瓣重心移至同杆端头之内由流体力学可知，介质在阀门内部产生的加深阀瓣孔，使阀瓣重力G移到阀杆端局部损失是质点间的相互摩擦碰撞加剧所致，头的内侧，消

8、除力矩M，因而消除了由于阀而这种摩擦和碰撞加剧的原因主要是该地区产杆与压盖内孔之间间隙存在产生的初偏角a。。生旋涡所引起的(图4)。由于液流的方向突3．2减小初偏角然改变，惯性的作用使介质不可能在小断面内由式(2)知，增加阀杆端部到压盖边缘立即转90。弯，而只能逐渐转变。因此，主流的距离，可减小初偏角ao。介质流经阀瓣(下转第39页)标准分享网