基于幾種常見閥門的密封問題研究

劉強

摘要：閥門是一種用途廣泛的機械零件，在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中的作用越來越重要，它與尖端技術和日常生活密不可分。正是由于閥門的廣泛應用，使得閥門種類繁多，結(jié)構(gòu)不同，這也給閥門的維護帶來了一定的問題。盡管閥的類型很多，但基本功能是相同的，即連接或停止介質(zhì)流動。因此，閥門密封問題非常重要。為了確保閥門能夠很好地切斷介質(zhì)流而不會泄漏，有必要確保閥門密封良好。閥門泄漏的原因有很多，包括不合理的結(jié)構(gòu)設計，粗糙的密封接觸面，緊固件的松動，閥體與閥蓋之間的配合松動等。所有這些缺陷都可能導致閥門密封不當以導致泄漏問題。因此，閥門密封技術是關乎閥門性能和質(zhì)量相關的重要技術，需要深入的系統(tǒng)研究。

關鍵詞：閥門密封;泄漏;系統(tǒng)研究

1閥門的概念和種類

1.1閥門的概念

閥門是控制流體介質(zhì)流量、流向、壓力、溫度等的機械設置，閥門是管道系統(tǒng)中最基本的功能部件。閥門管件在技術層面上與泵一樣，常常作為一個單獨的類別進行討論。

1.2閥門的種類

閥的種類繁多，劃分它們并不容易。可以根據(jù)原理，功能，結(jié)構(gòu)以及組合形式進行劃分。無論采用哪種劃分方式，都無法更改閥門的使用目的。目前，常用的國際分類方法是將閥門分為球閥，閘閥，蝶閥，截止閥，安全閥，減壓閥，節(jié)流閥和調(diào)節(jié)閥等類型。球閥，閘閥，蝶閥和截止閥屬于截斷閥的類型，主要用于連接或截止介質(zhì)的流通。減壓閥，節(jié)流閥屬于調(diào)節(jié)閥，主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，流量和溫度等。安全閥主要用于過壓的安全保護。除上述分類外，還可以根據(jù)工作壓力進行分類，可分為真空閥，低壓閥，中壓閥，高壓閥和超高壓閥。如果按介質(zhì)的工作溫度分類，可以分為高溫閥，中溫閥，常溫閥，低溫閥和超低溫閥。此外，如果根據(jù)閥體的材料進行分類，則可以分為金屬材料閥，非金屬材料閥和金屬閥體襯里閥。盡管閥的類型很多，但基本結(jié)構(gòu)幾乎相同。通常，它們可以由閥體，閥芯和閥座組成。以最常用的調(diào)節(jié)閥為例來分析閥的結(jié)構(gòu)。在調(diào)節(jié)閥的基體結(jié)構(gòu)中，可以有三種類型：直通，角形和Z形結(jié)構(gòu)。在基本閥芯結(jié)構(gòu)中，有三種類型：拋物面狀結(jié)構(gòu)，鼠籠式結(jié)構(gòu)和V形槽。在基本閥座結(jié)構(gòu)中，有帶焊閥座，旋入閥座，焊接閥座和嵌入式閥座四種類型。這些不同的基本結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，形成了各種各樣的閥門結(jié)構(gòu)。

2影響閥門密封的主要因素

衡量良好閥門的公認標準是密封性能，這對閥門性能非常重要。第一，密封表面的質(zhì)量對閥門的密封性能具有決定性的影響;第二，密封表面的比壓力必須足夠。密封面的比壓過小會導致泄漏，但是密封面的比壓過大會損壞閥門;第三，溫度的變化會影響零件的尺寸，密封扭矩的間隙和氣體的粘度;第四，粘度影響流體的滲透，以及流體的粘度和滲透性;第五，表面親水性，是指去除在金屬表面上產(chǎn)生的薄膜。

3對于閥門密封技術問題研究

縱觀歷史發(fā)展，閥門密封技術日漸分為兩種，在靜止的接觸面之間形成的靜密封;在流動介質(zhì)中的動密封。

3.1靜密封的分析

靜態(tài)密封是在兩個密封部分之間零件沒有相對運動的密封，其密封效果主要是通過各種墊圈來實現(xiàn)的。墊片材料豐富多樣，一般是非金屬材料，例如橡膠等有彈性有機物。通常它們應涂有防銹材料，應用性一般;石棉和塑料相對較普遍，并且市場上的石棉橡膠板具有更好的耐溫和耐壓性，塑料具有很強的耐腐蝕性。第二種是具有高強度和耐高溫性的金屬材料。第三種為復合材料，有多種類型，包括層壓板，復合板等，可根據(jù)實際情況選擇，最常用的是波紋墊片和纏繞墊片。

3.2動密封的分析

動態(tài)密封是相對于靜態(tài)密封而言的，即閥桿相對運動期間介質(zhì)在閥中的密封作用。密封效果主要是通過使用填料函密封，它類型一般為兩種，包括壓蓋型和壓緊螺母型。首先，最常見的是壓蓋類型，然后再將壓縮螺栓細分為T形螺栓，雙頭螺栓和活節(jié)螺栓等，而壓蓋又可以分為整體式和組合式。第二種是壓緊型螺母，外形尺寸小，也用于較小的閥門，壓力受到限制。為了防止介質(zhì)泄漏，填料必須符合某些要求。例如，它不容易腐蝕，具有良好的密封性能，適合溫度和壓力劇烈變化，并且具有低摩擦系數(shù)。不同類型的填料具有各自的特征，優(yōu)點和應用范圍。市場上的填料包括石棉盤根，聚四氟乙烯和塑料成型填料。

4閥門密封技術的探索

當今科技的持續(xù)發(fā)展，對閥門的技術儲備也越來越豐富，從而閥門密封技術也在不斷發(fā)展，新的密封技術也不斷涌現(xiàn)。例舉幾個方面：

4.1液體密封

液體密封是指運用液態(tài)密封制劑來實現(xiàn)閥門密封的一種密封技術，它常用于靜密封。在液體密封中，重點使用了液態(tài)密封劑的單分子膜作用，使其在合適的壓強下如橡膠墊圈一樣起作用。

4.2波紋管密封

波紋管密封是指利用波紋管達到閥門密封的密封技術，它通常用于動態(tài)密封。金屬波紋管在橫向力或彎矩作用下均能產(chǎn)生相對位移， 并且具有耐壓、耐腐蝕、溫度穩(wěn)定和使用壽命長等優(yōu)點。在波紋管密封中，波紋管的兩頭經(jīng)常與其他部件綁接在一起。因此，當閥桿移動時，波紋管將膨脹和收縮實現(xiàn)密封。這種密封技術主要應用于化學和原子能工業(yè)。

5結(jié)束語

閥門質(zhì)量問題對工業(yè)的安全運行起著至關重要的作用，閥門密封技術應適應環(huán)境并不斷創(chuàng)新改造，以保護人們的生命和財產(chǎn)安全。希望本文的討論將為我國閥門密封技術研究人員提供理論指導，并更好地促進新技術在該領域的應用。

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