硬密封球阀产品知识
时间：2011-04-16 阅读：1174
硬密封球阀为偏心金属密封结构,密封形式为金属对金属密封,可调换金属密封圈对金属密封,不锈钢板与石墨复合板密封圈对金属密封.硬密封蝶阀的驱动形式除了电动之外还有：手动,蜗轮杆传动,气动等。硬密封球阀的蝶板安装于管道的直径方向。在硬密封球阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。
新型高寿命不锈钢蝶阀的特点以及蝶阀在使用过程中存在问题. 目前,硬密封球阀,硬密封蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已公知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制，不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀体和阀座为连体构件，阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上，这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温，操作轻便，启闭无磨擦，关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封，提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。
硬密封球阀在使用过程中仍然存在以下几个问题：
一、由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上，当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，直接影响密封性能。
二、受结构条件的限制该结构不适应做通径DN200以下阀门，原因是阀板整体结构太厚，流阻大。
三、因三偏心结构的原理，阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时，介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，密封开始泄漏。
高性能硬密封球阀，其特征在于：所述阀座密封圈由软性T形密封环两侧多层不锈钢片组成。
阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料；固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。
采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈，具有金属硬密封和软密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有零渗漏的密封性能。试验证明池正流状态（介质流动方向与蝶板转动方向相同）时，密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧，密封效果越好。
当逆流状态时，阀板与阀座之间的密封靠驱动装置的力矩使阀板压向阀座。随着反向介质压力的增大，阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，调节环的弹簧在受载后所储存的变形能补偿阀板与阀座密封面的紧压力起到自动补偿作用。
因此本实用新型不像现有的技术那样，在阀板上安装软硬多层密封圈，而是直接安装在阀体上，在压板和阀座中间增设调节环是十分理想的双向硬密封方式。它将可取代闸阀、及球形阀。
球阀在石油、化工、冶金和城市集中供热等行业得到了广泛的应用。但是密封副用PTFE 高分子材料制造的球阀, 不能用于温度大于280 ℃或输送介质呈微小颗粒状的工况。而以金属材料作密封副的硬密封球阀, 在旋转球体时会因结构不同出现各种情况。如金属弹性阀座密封结构, 由于弹性阀座与球体之间并未形成间隙, 所以其摩擦力很大。金属浮动阀座密封结构其浮动阀座与阀体之间不易密封。组合球撑开式密封结构, 由于零部件多, 结构复杂, 增加了加工难度与制造成本, 尤其是小口径的硬密封球阀, 这种结构显然是不适用的。经过反复的分析和测试, 并借助于CAD 辅助设计, 成功研制了Q47H 凸轮偏心式单阀座固定型硬密封球阀。
☆、硬密封球阀工作原理
凸轮偏心式单阀座的球体中心线相对于阀体中心线偏移a 、b , 阀座密封面偏心b。当阀杆绕O 点顺时针旋转90°, 则球体亦随之旋转90°, 并与阀座密封面紧密吻合, 当密封副间的摩擦力矩和填料与阀杆间的摩擦力矩大于介质压力形成的力矩时, 阀门将达到可靠密封。由于阀门密封采用凸轮式偏心结构, 当阀门开启时, 球体迅速脱离阀座密封面。阀门关闭时, 球体迅速与阀座密封面吻合。从而达到了开启扭矩小, 关闭严密的目的。
☆、硬密封球阀结构特点
小口径阀门体腔空间窄小, 通常的结构设计已不适用。因此, 阀杆末端加工成扁形并带有短轴, 球体上下均有扁形槽及孔, 孔用于与上下阀杆连接起到固定球体, 限制球体自由度的作用, 同时起到平衡体腔与管线介质间压力的作用。扁形槽与阀杆配合, 传递来自于手柄的扭矩。
☆、硬密封球阀制造加工
球体两孔的同轴度和球体中心线相对于阀体中心线的偏心尺寸公差要求比较严格, 一般需要镗床或数控机床加工。装配前阀座密封面与球体面应配研, 然后将球体置于关闭位置, 安装左阀体, 调整垫片, 拧紧螺钉, 静压灌水不漏, 则此阀在密封试验下即可保证密封。
☆、硬密封球阀结语
小口径硬密封球阀符合国内外现有球阀结构长度、连接形式和连接尺寸相关标准, 该阀不但适用于输送气态或液态单相介质, 也适用于气液混合的介质和气液浆混合的介质。该阀门已应用于冶金、纺织和石油等行业, 效果良好。
新型高寿命不锈钢蝶阀的特点以及蝶阀在使用过程中存在问题. 目前,硬密封球阀,硬密封蝶阀作为一种用来实现管路系统通断及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水电等许多领域中得到极为广泛地应用。在已公知的蝶阀技术中，其密封形式多采用密封结构，密封材料为橡胶、聚四氟乙烯等。由于结构特征的限制，不适应耐高温、高压及耐腐蚀、抗磨损等行业。现有一种比较先进的蝶阀是三偏心金属硬密封蝶阀，阀体和阀座为连体构件，阀座密封表面层堆焊耐温、耐蚀合金材料。多层软叠式密封圈固定在阀板上，这种蝶阀与传统蝶阀相比具有耐高温，操作轻便，启闭无磨擦，关闭时随着传动机构的力矩增大来补偿密封，提高了蝶阀的密封性能及延长使用寿命的优点。
硬密封球阀在使用过程中仍然存在以下几个问题：
一、由于多层软硬叠式密封圈固定在阀板上，当阀板常开状态时介质对其密封面形成正面冲刷，金属片夹层中的软密封带受冲刷后，直接影响密封性能。
二、受结构条件的限制该结构不适应做通径DN200以下阀门，原因是阀板整体结构太厚，流阻大。
三、因三偏心结构的原理，阀板的密封面与阀座之间的密封是靠传动装置的力矩使阀板压向阀座。正流状态时，介质压力越高密封挤压越紧。当流道介质逆流时随着介质压力的增大阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，密封开始泄漏。
高性能硬密封球阀，其特征在于：所述阀座密封圈由软性T形密封环两侧多层不锈钢片组成。
阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料；固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。
采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈，具有金属硬密封和软密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有零渗漏的密封性能。试验证明池正流状态（介质流动方向与蝶板转动方向相同）时，密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧，密封效果越好。
当逆流状态时，阀板与阀座之间的密封靠驱动装置的力矩使阀板压向阀座。随着反向介质压力的增大，阀板与阀座之间的单位正压力小于介质压强时，调节环的弹簧在受载后所储存的变形能补偿阀板与阀座密封面的紧压力起到自动补偿作用。
因此本实用新型不像现有的技术那样，在阀板上安装软硬多层密封圈，而是直接安装在阀体上，在压板和阀座中间增设调节环是十分理想的双向硬密封方式。它将可取代闸阀、及球形阀。
球阀在石油、化工、冶金和城市集中供热等行业得到了广泛的应用。但是密封副用PTFE 高分子材料制造的球阀, 不能用于温度大于280 ℃或输送介质呈微小颗粒状的工况。而以金属材料作密封副的硬密封球阀, 在旋转球体时会因结构不同出现各种情况。如金属弹性阀座密封结构, 由于弹性阀座与球体之间并未形成间隙, 所以其摩擦力很大。金属浮动阀座密封结构其浮动阀座与阀体之间不易密封。组合球撑开式密封结构, 由于零部件多, 结构复杂, 增加了加工难度与制造成本, 尤其是小口径的硬密封球阀, 这种结构显然是不适用的。经过反复的分析和测试, 并借助于CAD 辅助设计, 成功研制了Q47H 凸轮偏心式单阀座固定型硬密封球阀。
☆、硬密封球阀工作原理
凸轮偏心式单阀座的球体中心线相对于阀体中心线偏移a 、b , 阀座密封面偏心b。当阀杆绕O 点顺时针旋转90°, 则球体亦随之旋转90°, 并与阀座密封面紧密吻合, 当密封副间的摩擦力矩和填料与阀杆间的摩擦力矩大于介质压力形成的力矩时, 阀门将达到可靠密封。由于阀门密封采用凸轮式偏心结构, 当阀门开启时, 球体迅速脱离阀座密封面。阀门关闭时, 球体迅速与阀座密封面吻合。从而达到了开启扭矩小, 关闭严密的目的。
☆、硬密封球阀结构特点
小口径阀门体腔空间窄小, 通常的结构设计已不适用。因此, 阀杆末端加工成扁形并带有短轴, 球体上下均有扁形槽及孔, 孔用于与上下阀杆连接起到固定球体, 限制球体自由度的作用, 同时起到平衡体腔与管线介质间压力的作用。扁形槽与阀杆配合, 传递来自于手柄的扭矩。
☆、硬密封球阀制造加工
球体两孔的同轴度和球体中心线相对于阀体中心线的偏心尺寸公差要求比较严格, 一般需要镗床或数控机床加工。装配前阀座密封面与球体面应配研, 然后将球体置于关闭位置, 安装左阀体, 调整垫片, 拧紧螺钉, 静压灌水不漏, 则此阀在密封试验下即可保证密封。
☆、硬密封球阀结语
小口径硬密封球阀符合国内外现有球阀结构长度、连接形式和连接尺寸相关标准, 该阀不但适用于输送气态或液态单相介质, 也适用于气液混合的介质和气液浆混合的介质。该阀门已应用于冶金、纺织和石油等行业, 效果良好。
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