高压空气控制元件密封结构研究.pdf

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1、高压空气控制元件密封结构研究柯明纯，赵建斌，杨辉，崔雯(中国船舶重工集团公司第七。四研究所，上海200031)摘要：在分析现有气控元件密封结构及其特点的基础上，提出了一组高压空气控制元件用新型单密封结构和双密封结构以解决现有密封结构中的一些不足，新型双密封结构还能解决一些异常工况下密封结构失效导致直通的问题；通过新型高压密封结构的加工工艺以及选用材料的研究与试验，证明了新型高压密封结构具有良好的密封性与可靠性等优点．关键词：高压；密封结构；一次成型；串压；减压阀中图分类号：THl38．5文献标识码：A文

2、章编号：1005-8354(2011)02-0034-03ResearchonSealStructureofControlComponent、订thHigh-pressureAirKEMing—chun，ZHAOJian-bin，YANGHui，CUIWen(No．704ResearchInstitute，CSIC，Shanghai200031，China)Abstract：Basedontheanalysisoftypicalsealstructureofpressurecontrolcomponen

3、t．agroupn跚typeofsin—gleanddoublesealstructureispresented．Thenewsealstructure’Smaterialmatchingandmanufacturetech—n幻uesisresearched．TheresultofexperimentationshowsthatthenewsealstructurehasgoodsealpeoCormaneeandreliability，andthedoublesealstructurecansolv

4、esomeproblemoffuu∥础leakinesswhichiscausedbysealstructure’Sinvalidation．Keywords：high-pressure；sealstructure；ortcemolding；intrudedpressure；reducingvalve0前言高压空气控制元件如截止阀、减压阀、安全阀等控制元件，已广泛地应用于各行各业中的各种高压空气系统．随着工业技术的不断发展，对空气系统的压力等级需求在不断的升高，这需要可靠的高压空气控制元件的支撑，而其中

5、的密封结构是实现截止阀、减压阀、安全阀等高压控制元件性能的关键．本文针对高压空气控制元件的特点，设计了一组新型高压单密封结构和新型高压双密封结构，研究了其制造工艺以及材料匹配等技术问题，并将新型密封结构应用于减压阀进行了密封试验、可靠性试验等研究工作．1现有密封结构与特点介绍1．1固定软密封结构图1为一型典型固定软密封结构‘¨，通过紧固件3对密封座2进行固定，与本体1上的阀口形成密封副，在弹簧5作用力以及介质力的作用下使密封处产生需要的密封比压，从而实现密封功能．固定软密封结构具有密封座更换方便等优点，

6、有利于现场的维修，但它对结构有一定的要求，适用于阀芯上有紧固件安装空间情况，这也在一定程度上限定了其应用场合．图1固定软密封结构简图1．本体；2．密封座；3．紧固件；4．阀芯；5．弹簧收稿日期：2011-02—14作者简介：柯明纯(1981-)，男，硕士，所从事的工作或者研究方向：流体传动与控制34第二期2011年技术篇1．2滚压软密封结构图2为一型典型滚压软密封结构，密封座2通过滚压工艺使其固定在阀芯3内，与本体1上的阀口形成密封副，在弹簧4作用力使密封处产生需要的密封比压，从而实现密封功能．图2滚压

7、软密封结构简图1．本体；2．密封座；3．阀芯；4．弹簧；5．弹簧座滚压软密封结构具有结构紧凑、加工方便等优点，主要应用于图中下方进气且阀口内无内部通道的结构，若从上方进气，则有可能存在高压气串人到密封座2的背面使密封座吹离阀芯3的定位槽中致使密封失效等不良现象．1．3硬密封结构图3为一型典型硬密封结构，密封座2上的尖角与本体1上的锥面形成密封副，在弹簧3作用力以及介质力的作用下使密封处产生需要的密封比压，从而实现密封功能．该结构具有结构简单，加工方便等优点，一般能满足减压阀的减压阀性能要求，但它不适用于

8、零泄漏的截止阀；该结构主要应用于对泄漏量要求不高的气体控制元件．2图3硬密封结构简图1．本体；2．弹簧；3．密封座2新型单密封结构研究2．1结构设计针对现有密封结构中不能较好地解决密封口内部结构尺寸小且具有内部流道或密封座背面串压等问题，设计了一种无泄漏新型单密封结构，如图4所示；密封座3通过一次成型工艺使其嵌入阀盘4内，与阀座2上的阀口形成密封副，在弹簧1作用力以及介质力的作用下使密封处产生需要的密封比压，从而实现密封功能．该密封结构密封