阀内件密封的介绍

    严密的密封需要一种材料的塑性变形进入另一种材料表面波谷中并结合成平面,如图1-1的示例,用来阻塞笔直的泄漏通路;这样,使这些通路成为既长而又曲折。密封力远低于压缩应力,而压缩应力将使整个接合面塑性变形;所以,接触部分是表观的。实际上,仅每个表面的最高点在接触,力的集中可能超过屈服点,在阀门关闭件上的高出点将产生塑性变形。电动执行器更进一步的关闭需要更高的阀座密封荷载来达到相同的严密度,一直到把微粒压坏,状态趋于稳定。

图1-1 阀座接合表面的配合
1-1(a) 在轻阀座密封荷载下
图1-1 阀座接合表面的配合
1-1(b) 在重阀座密封荷载下

    锥形接合面在阀芯和阀座相互接触和荷载出现时提供一个滑动和磨擦抛光作用。这种接合面比垂直接触具有更严密的初始密封,并在反复关闭时仍保持更严密的密封。一个接合面,其最小密封宽度为0.04英寸,用来密封气体,最大的泄漏量为l×10-7毫升/秒/英寸直线。相同的表面光洁度和荷载,更宽的接合面将不能密封得更严密。电动执行器这个宽度保证有足够高的点接触,以形成适当的流阻通路,如图1-2中所示。对于严密的密封,阀座接合面的超级研磨是不必要的,因为当接合面开启和关闭时磨耗在表面上的球形微粒,很快使表面粗糙化。而且,一些流体中的杂质,在阀门关闭时往往粘附在接合面上,并在表面上产生压痕。过份的研磨,由于增加了实际的接触面积,而降低了阀座的严密性,因而,对于一个固定的电动执行器的阀座密封力所提供的单位压缩阀座密封应力就减小了,或者破坏了原来表面的几何形状。

图1-2 严密密封的最小接合面宽度
图1-2 严密密封的最小接合面宽度
[14.7磅/英寸2(1bar)氦在平的圆形接合面的泄漏量]

    下述的比较说明了获得相同严密度的阀座密封力与阀座接合面精加工方法的关系,精加工形式的集中位置,参见图1-3和1-4。

图1-3 反复关闭之后的接合表面
图1-3 反复关闭之后的接合表面
图1-4 阀座接合面的精加工程度与流行的精加工方法的关系
图1-4 阀座接合面的精加工程度与流行的精加工方法的关系
精加工方法
相对阀座密封力
金钢砂磨光(研磨后)
1.0
车床车削
1.3
磨床磨
2.5
研磨(过度的)
2.9
(表观面积的90%)
 
(接触点实际地拼合)