閥門(men)的密封(feng)原理，液(ye)壓閥密(mì)封技術(shù)如何改(gǎi)進

　　閥(fa)門密封(feng)性原理(li)

　　閥門種(zhong)類繁多(duō)，可是基(jī)本的作(zuò)用則是(shì)一緻的(de)，那便是(shì)💯連通或(huo)者截斷(duan)介質流(liu)。因而，閥(fa)門的密(mì)封問題(tí)就㊙️顯得(de)十分👅明(míng)顯。

　　要保(bao)證閥門(men)能夠良(liang)好的截(jié)斷介質(zhi)流，不發(fa)生洩漏(lou)🈲，就要保(bǎo)證閥門(men)的密封(fēng)完好。而(ér)造成閥(fá)門洩漏(lòu)的原因(yīn)很多，包(bāo)括結構(gou)設計上(shàng)的不合(hé)理、密封(fēng)接觸面(mian)有💁缺陷(xiàn)、緊☎️固零(líng)件發生(sheng)松動、閥(fa)體與閥(fá)蓋⛷️間的(de)配合不(bú)密不可(ke)分等等(děng)，所有☀️這(zhè)些問題(ti)😘都将會(huì)導緻閥(fá)門密封(fēng)不好，進(jin)而産生(sheng)洩漏問(wèn)題。所以(yi)，閥門密(mì)封技術(shu)是關系(xi)到閥門(mén)性能和(hé)質量的(de)一項重(zhong)要技術(shu)，須要進(jin)行系統(tǒng)深入的(de)研究。

　　閥門從(cong)産生到(dào)現在，其(qi)密封技(jì)術也經(jing)曆了很(hen)大的發(fā)展。到目(mu)前為止(zhi)，閥門密(mì)封技術(shù)主要體(ti)現在兩(liǎng)大方面(mian)🛀🏻，即靜🈲密(mi)封🔆和動(dong)密封。

　　所(suǒ)謂靜密(mì)封，通常(cháng)是指兩(liǎng)個靜止(zhǐ)面之間(jiān)的密封(fēng)，靜📐密💃🏻封(fēng)的🌈密封(fēng)方法主(zhu)要是使(shi)用墊圈(quan)。

　　所謂動(dong)密封，主(zhǔ)要是指(zhi)閥杆的(de)密封，即(jí)不讓閥(fa)内的介(jiè)質🤟随閥(fa)杆運動(dong)而發生(sheng)洩漏，動(dòng)密封的(de)密封方(fang)法主要(yao)是使用(yòng)填🌈料函(han)。

　　1.靜密封(feng)

　　靜密封(feng)是指在(zai)兩個靜(jìng)止的截(jie)面之間(jian)形成密(mi)封，其♌密(mi)封方法(fa)🌏主🐪要是(shi)使用墊(nian)圈。墊圈(quān)的種類(lei)很多，經(jing)常💘使用(yong)的墊圈(quān)包括平(ping)墊圈、O形(xing)圈、包墊(nian)圈、異形(xíng)墊圈、波(bo)🔞形墊圈(quān)和纏繞(rao)墊圈等(děng)🈲幾大類(lèi)，每種類(lèi)型下面(mian)又可以(yi)根據使(shi)用材料(liào)的不同(tóng)而進一(yi)步進行(hang)劃分。

　　①平(ping)墊圈。平(ping)墊圈就(jiu)是平整(zhěng)的貼于(yú)兩個靜(jing)止截面(mian)之間🐕的(de)墊圈，一(yī)般根據(ju)使用的(de)材料可(kě)以劃分(fen)為塑料(liào)平墊圈(quan)、橡膠平(ping)🚶‍♀️墊圈、金(jīn)屬⭕平墊(niàn)圈和複(fu)合材料(liào)平墊圈(quan)，每種材(cai)料的平(píng)墊圈都(dou)有其适(shì)用的範(fan)圍。

　　②O形圈(quān)。O型圈是(shì)指斷面(mian)形狀呈(cheng)O型的墊(niàn)圈，由于(yu)其斷面(miàn)形狀是(shi)😍O型，有一(yī)定的自(zi)緊作用(yòng)，所以密(mi)封效果(guo)比平墊(niàn)圈🌈好。

　　③包(bāo)墊圈。包(bao)墊圈是(shì)指将某(mǒu)種材料(liao)包裹在(zài)另一種(zhǒng)材🈚料上(shang)的墊圈(quan)，這樣的(de)墊圈一(yī)般具有(yǒu)良好的(de)彈性，可(ke)以增⭐強(qiáng)密封效(xiao)⭐果。

　　④異型(xíng)墊圈。異(yì)型墊圈(quan)是指那(na)些形狀(zhuàng)不規則(zé)的墊圈(quan)，包括橢(tuǒ)圓形墊(niàn)圈、菱形(xíng)墊圈、齒(chi)輪型墊(nian)圈、燕尾(wei)型墊圈(quan)等❌，這些(xie)墊圈一(yī)般🍓有自(zi)緊作用(yòng)，大多在(zài)高中壓(yā)閥門中(zhong)使用。

　　⑤波(bō)形墊圈(quan)。波形墊(niàn)圈是隻(zhī)具有波(bō)浪形狀(zhuang)的墊圈(quān)，這類墊(niàn)圈通🎯常(cháng)是将金(jin)屬材料(liao)和非金(jīn)屬材料(liao)組合起(qi)來構成(cheng)，一😘般具(ju)有壓緊(jin)力小，密(mi)封效果(guǒ)好的特(tè)點。

　　⑥纏繞(rao)墊圈。纏(chan)繞墊圈(quan)是指把(bǎ)很薄的(de)金屬帶(dài)和非金(jin)屬帶緊(jǐn)貼在一(yī)起、纏繞(rào)形成的(de)墊圈，這(zhè)類墊圈(quan)具有良(liang)好㊙️的彈(dàn)性和密(mì)封性。

　　墊(nian)圈的制(zhì)作材料(liào)主要包(bāo)括三大(dà)類，即金(jin)屬材料(liao)、非金🌈屬(shǔ)材🧡料🔞和(hé)💘複合材(cai)料。一般(bān)來說，金(jin)屬材料(liào)的強度(dù)高，耐❗溫(wēn)性🔆能強(qiáng)，常用的(de)金屬材(cai)料有銅(tóng)、鋁、鋼等(děng)。非金屬(shǔ)材料的(de)種類很(hen)多，包🎯括(kuò)塑料制(zhi)品、橡膠(jiao)制品、石(shí)棉制品(pin)、麻制品(pin)等，這些(xiē)非金屬(shu)材料的(de)使用廣(guǎng)泛，根據(ju)㊙️具體的(de)須要來(lái)選用。複(fu)合材料(liào)的種類(lei)也很多(duō)，包括層(ceng)合闆、複(fú)合闆等(deng)，也是根(gēn)據具🏃‍♀️體(ti)須要選(xuǎn)用，一般(ban)在波形(xing)墊圈🤩和(hé)纏繞墊(nian)圈等上(shang)面使用(yòng)的比較(jiao)多。

　　2.動密(mi)封

　　動密(mì)封是指(zhǐ)不讓閥(fa)内的介(jie)質流随(sui)閥杆運(yun)動而洩(xiè)漏的密(mì)封，這🈲是(shì)一個相(xiàng)對運動(dong)流程中(zhong)的密封(fēng)問題👌，其(qi)密封方(fāng)🏃式主💁要(yao)是采用(yòng)填料函(hán)。填料函(hán)的基本(ben)形式有(yǒu)兩種，即(ji)壓蓋式(shi)和壓緊(jǐn)螺母式(shì)。壓蓋式(shi)是目前(qián)使用得(de)較🌐多的(de)形式，一(yi)般從壓(ya)蓋的形(xíng)式而言(yán)，能夠 分(fen)為組合(he)式和整(zheng)體式兩(liang)種，每個(gè)形式雖(sui)有差别(bie)，但是大(dà)部分都(dou)包含有(yǒu)壓緊用(yong)的螺栓(shuan)。壓緊螺(luó)母式一(yi)般用于(yu)較小的(de)閥門，由(you)于這種(zhǒng)形式♊的(de)尺寸較(jiao)小，因此(cǐ)壓緊力(li)是受到(dao)限制的(de)。

　　在填料(liào)函内，由(you)于填料(liao)是直接(jie)與閥杆(gǎn)接觸的(de)，所有要(yao)求填料(liao)的密封(fēng)性好、摩(mó)擦系數(shù)小、能夠(gòu)适應介(jiè)質的壓(yā)力和溫(wēn)度、并且(qiě)🔅耐腐蝕(shí)。目前比(bi)較常用(yòng)的填料(liào)包括橡(xiàng)膠O型圈(quan)、聚四氟(fú)乙烯編(biān)🈲織盤根(gen)、石棉盤(pan)根和塑(sù)料成型(xíng)✏️填料等(deng)，每個填(tian)料都有(yǒu)其适應(yīng)的條件(jian)和範圍(wéi)，根據具(jù)體的需(xū)要來選(xuan)取。

　　密封(feng)便是防(fáng)止洩漏(lòu)，那麼閥(fa)門密封(fēng)性原理(li)也是從(cóng)防止洩(xie)漏研🏃‍♂️究(jiu)的。造成(cheng)洩漏的(de)因素主(zhǔ)要有兩(liǎng)個，一個(gè)是影響(xiang)💚密封📱性(xìng)能的最(zuì)主要的(de)因素，即(ji)密封副(fu)之⭕間存(cun)在着間(jiān)隙，另一(yi)個則是(shi)密封副(fù)的兩側(ce)之間存(cun)在着壓(ya)差。閥門(men)密封⁉️性(xìng)原理也(ye)是從液(ye)體的密(mì)封性🌈、氣(qi)體的密(mi)封性、洩(xie)漏通道(dao)的密封(feng)原理和(hé)閥門密(mì)封🏃🏻‍♂️副等(deng)四個方(fang)面來分(fèn)析的。

　　液(ye)體的密(mi)封性

　　液(ye)體的密(mi)封性是(shi)通過液(ye)體的粘(zhān)度和表(biǎo)面張力(li)來♈進行(háng)。當閥門(mén)🌈洩漏的(de)毛細管(guǎn)充滿氣(qi)體的時(shí)候，表面(miàn)張力可(ke)能🏃‍♀️對液(ye)體進行(háng)排斥，或(huo)者将液(yè)體引進(jìn)毛細管(guǎn)内。這樣(yang)就形成(cheng)了相切(qiē)角。當相(xiang)切角小(xiao)于90°的時(shí)候，液體(tǐ)就會被(bei)注入毛(máo)細管内(nèi)，這樣就(jiu)會發生(sheng)洩漏。發(fa)生洩漏(lou)的原因(yin)在于介(jie)質的不(bú)同性質(zhi)😄。用不同(tong)介質做(zuò)試驗，在(zài)條件相(xiang)同的情(qing)況下，會(huì)得到不(bu)同的結(jie)果。

　　能夠(gòu) 用水，用(yong)空氣或(huò)用煤油(yóu)等。而當(dang)相切角(jiǎo)大于90°時(shi)，也會發(fa)生👣洩漏(lòu)。因為與(yǔ)金屬表(biǎo)面上的(de)油脂或(huò)蠟質薄(báo)膜✊有關(guān)系。一👉旦(dàn)這些表(biǎo)❄️面的薄(bao)膜被溶(róng)解掉，金(jīn)屬表面(miàn)的特性(xìng)就發生(sheng)了🔞變化(hua)，原來被(bei)排斥的(de)液體，就(jiù)會侵濕(shi)表面，發(fā)生洩漏(lou)。針對上(shàng)述情況(kuang)，根據泊(bó)松公👌式(shì)，能夠 在(zài)減少毛(mao)細管直(zhí)💛徑和介(jie)質粘度(du)較大的(de)情📱況下(xia)，來實現(xian)防止洩(xiè)漏或減(jiǎn)少洩漏(lòu)量的目(mu)的。

　　氣體(ti)的密封(feng)性

　　根據(ju)泊松公(gong)式，氣體(ti)的密封(feng)性與氣(qì)體分子(zi)和氣體(ti)的粘性(xìng)❤️有關。洩(xiè)漏與毛(mao)細管的(de)長度和(he)氣體的(de)粘度成(chéng)反比，與(yǔ)♈毛細管(guan)的🔴直徑(jing)和驅動(dòng)力成正(zhèng)比。當毛(máo)細管的(de)直徑和(hé)氣體分(fen)子✏️的平(píng)均自在(zai)度相同(tong)時，氣體(ti)分子就(jiù)會😘以自(zì)由的㊙️熱(rè)運動流(liu)進毛細(xi)管。因此(ci)，當我們(men)在做閥(fa)門密封(fēng)試驗的(de)時候，介(jie)質一定(ding)要用水(shuǐ)才能起(qi)到密封(feng)的作用(yong)，用空氣(qi)即💃🏻氣體(tǐ)就不能(néng)起到密(mì)封的作(zuo)用。

　　即使(shi)我們通(tong)過塑性(xing)變形方(fāng)式，将毛(máo)細管直(zhi)徑降到(dao)氣體分(fèn)子🧡以下(xià)，也仍然(rán)不能阻(zu)止氣體(tǐ)的流動(dòng)。原因在(zai)于氣體(tǐ)仍然能(neng)夠 通過(guò)金屬壁(bi)擴散。因(yīn)此我們(men)在做氣(qi)體試驗(yàn)時，一定(dìng)要比液(yè)體試驗(yàn)更🙇🏻加的(de)嚴格。

　　洩(xie)漏通道(dao)的密封(fēng)原理

　　閥(fá)門密封(fēng)由散布(bù)在波形(xing)面上的(de)不平整(zhěng)度和波(bō)峰間距(ju)離的波(bo)紋度構(gou)成粗糙(cao)度兩個(ge)部分組(zu)成。在我(wo)🔴國大部(bu)分的金(jīn)屬材🏃‍♂️料(liao)彈性應(yīng)變力都(dōu)較低的(de)情況下(xià)，如果要(yao)達到密(mì)封的狀(zhuang)态，就需(xu)要對👣金(jin)屬材料(liao)的壓縮(suō)力提更(gèng)高的要(yào)求，即材(cái)料的壓(yā)縮力要(yao)超過其(qí)彈性。因(yin)此，在進(jin)行閥門(mén)設計時(shi)，密封副(fu)結合一(yī)定的硬(yìng)度差來(lai)匹配，在(zai)壓力的(de)作用✨下(xià)，就會産(chǎn)生一定(dìng)程🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度的(de)塑性變(bian)形密🤩封(feng)的效果(guo)。

　　如果密(mi)封表面(miàn)都是金(jin)屬材料(liào)，那麼表(biao)面不平(ping)整的凸(tū)🏃🏻出點💃就(jiu)會最早(zao)的出現(xiàn)，在最初(chu)隻需用(yong)較小的(de)載荷就(jiù)可以使(shǐ)這些不(bu)平整✨的(de)凸出點(diǎn)産生塑(su)性變形(xíng)。當接觸(chu)面增大(dà)時，表面(mian)的不平(ping)整就會(hui)變成塑(sù)性-彈性(xìng)變形。這(zhe)時處在(zài)凹處的(de)兩面粗(cū)糙度就(jiù)會存在(zài)。需🔆要施(shi)加能使(shǐ)底層材(cai)料産生(shēng)嚴重塑(su)性變形(xing)的載荷(he)🍓時，并且(qie)使得兩(liǎng)表面接(jiē)觸緊密(mi)，沿着連(lián)續線和(he)環向方(fang)向才能(neng)使這些(xie)尚存的(de)🎯通徑密(mi)合。

　　閥門(men)密封副(fù)

　　閥門密(mì)封副是(shi)閥座和(he)關閉件(jiàn)在互相(xiang)接觸時(shi)進行關(guan)閉的那(nà)🧡一部分(fen)。金屬密(mì)封面在(zai)使用流(liú)程中，容(róng)易受到(dào)夾入介(jie)質，介質(zhi)腐蝕，磨(mo)損顆粒(li)，氣蝕和(he)沖刷的(de)損害的(de)✨。比如磨(mo)損顆粒(li)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。如果磨(mo)損顆粒(lì)比表面(miàn)的不平(ping)整度小(xiao)，在密封(feng)面磨合(he)時，其表(biǎo)面精度(dù)就會得(dé)到改善(shàn)，而不會(hui)變壞。相(xiang)反，則會(huì)使表面(mian)精度變(bian)壞。因此(ci)在選擇(zé)磨損顆(kē)粒時，要(yao)綜合考(kao)慮其材(cái)料，工況(kuang)，潤滑性(xing)和對密(mi)☎️封面的(de)‼️腐蝕情(qíng)況等因(yin)素。

　　如同(tóng)磨損顆(kē)粒一樣(yang)，我們在(zài)選擇密(mi)封件時(shi)，要綜合(hé)考慮影(yǐng)響其性(xing)能的各(ge)種因素(su)，才能起(qǐ)到防洩(xie)漏的功(gong)能。因此(ci)，必須選(xuǎn)擇☂️那些(xiē)抗腐蝕(shi)，抗擦傷(shāng)和耐沖(chòng)刷的材(cái)料。否則(zé)，缺少任(ren)何一項(xiang)要求，就(jiu)會使其(qí)密封性(xìng)能大大(da)降低。

　　液(ye)壓支架(jià)中各種(zhong)液壓閥(fá)的使用(yong)期限很(hěn)低，解決(jué)的途❗徑(jìng)和🐅辦法(fǎ)是提高(gāo)系統的(de)過濾精(jīng)度和提(tí)高乳化(hua)液的質(zhì)量，但收(shōu)效不大(dà)。經過研(yan)究可知(zhī)，密封技(ji)術是提(tí)高液壓(yā)支架中(zhōng)液壓閥(fa)使用期(qi)限的關(guan)鍵。

　　液壓(yā)閥密封(feng)元件損(sun)壞的主(zhǔ)要因素(sù)是工作(zuo)液中的(de)雜質，。這(zhe)些雜📞質(zhì)在密封(fēng)元件間(jiān)研磨，使(shi)閥産生(sheng)洩漏。因(yīn)此，國外(wai)曾提出(chu)相應等(děng)級的液(yè)壓元件(jian)，應采用(yong)相應精(jing)度的過(guò)濾⭐器。但(dàn)液壓支(zhi)架用閥(fa)，工作環(huan)境十分(fèn)惡劣。實(shí)踐證明(míng)減少支(zhi)架液壓(ya)系統液(yè)體的污(wu)染雜質(zhì)，是十分(fèn)困難的(de)，有人曾(céng)經設想(xiǎng)在乳化(huà)液泵站(zhàn)采用高(gao)壓過濾(lǜ)器，另外(wai)在每台(tai)支架進(jin)口處增(zēng)加小型(xing)過濾器(qi)。但在工(gong)作中迅(xùn)速被堵(dǔ)塞，形成(chéng)斷流。

　　另(ling)一方面(mian)，随着液(ye)壓支架(jia)技術的(de)發展。對(dui)液壓閥(fa)的🔞使用(yòng)性能和(hé)閥的使(shi)用期限(xiàn)提出了(le)更高的(de)要求。目(mu)前，在裝(zhuang)有120目時(shi)的過濾(lǜ)器和磁(ci)過濾裝(zhuāng)置的條(tiao)件下🐇，用(yòng)通過♻️被(bei)測試閥(fa)的乳化(hua)液的總(zong)流量和(hé)閥的啟(qi)閉次數(shu)，來計量(liàng)閥的使(shi)用期。

　　但(dàn)實際上(shàng)室内型(xíng)式試驗(yan)與礦井(jing)具體工(gōng)作中結(jie)果相差(chà)很大。為(wei)此，需要(yao)使用新(xīn)型的、抗(kàng)污染能(néng)力強的(de)㊙️、适合🍓于(yú)礦井工(gong)作中條(tiao)件的密(mi)封副。影(yǐng)響密封(fēng)效果的(de)主要原(yuan)因是閥(fá)芯和閥(fa)座的接(jie)觸比壓(ya)、不平度(du)及壓差(chà)。當閥芯(xīn)與閥座(zuo)的接合(he)面以P力(lì)壓緊，工(gong)作中液(ye)🐪體分子(zi)以F力擠(jǐ)入，密封(fēng)材⁉️料會(huì)産生彈(dan)性變形(xíng)。如果密(mi)封副總(zǒng)抗力💃🏻大(da)于分子(zǐ)排斥力(lì)，則密封(feng)有效✌️，不(bú)然會形(xíng)成洩漏(lou)。

　　早期的(de)液壓支(zhī)架，運動(dong)副之間(jian)沒有其(qí)他密封(feng)措施，是(shi)金🥰屬👌直(zhi)接接觸(chu)密封，即(jí)要求密(mì)封副接(jiē)觸平面(mian)吻合，具(ju)有較高(gāo)的加工(gōng)精度，不(bu)然必須(xū)加大密(mi)封副的(de)結合力(li)，使接觸(chù)表面産(chan)生塑性(xing)變形，堵(du)塞洩漏(lòu)入口。

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