閥(fa)門的密封(feng)原理，液壓(yā)閥密封技(jì)術如何改(gǎi)進

　　閥門密(mi)封性原理(lǐ)

　　閥門種類(lei)繁多，可是(shi)基本的作(zuo)用則是一(yi)緻的，那便(biàn)是連通或(huò)者截斷介(jiè)質流。因而(er)，閥門的密(mi)封問題就(jiù)顯得💔十分(fèn)明顯。

　　要保(bao)證閥門能(néng)夠良好的(de)截斷介質(zhì)流，不發生(shēng)洩漏，就要(yao)保證閥門(mén)的密封完(wan)好。而造成(cheng)閥門洩漏(lòu)的原因很(hěn)多，包🐪括結(jie)構設計上(shàng)的不合理(li)、密封接觸(chù)面有缺陷(xiàn)、緊固零件(jian)發生松⛹🏻‍♀️動(dong)、閥體與閥(fa)蓋間的配(pei)合不密不(bu)可分等等(deng)，所有這些(xie)問題都将(jiāng)會導緻閥(fá)門密封不(bu)好，進而産(chan)生洩漏問(wen)題。所以，閥(fá)門密封技(ji)術是關系(xi)到閥門性(xìng)能和質量(liàng)的一項重(zhong)要技術，須(xu)要進行系(xi)統深入的(de)研究。

　　閥門從(cong)産生到現(xian)在，其密封(fēng)技術也經(jīng)曆了很大(da)的發展。到(dào)目🚶前為止(zhi)，閥門密封(feng)技術主要(yao)體現在兩(liang)大方面，即(jí)靜密封和(he)動🐇密封。

　　所(suǒ)謂靜密封(fēng)，通常是指(zhi)兩個靜止(zhǐ)面之間的(de)密封，靜密(mì)㊙️封🌏的密封(fēng)方法主要(yào)是使用墊(niàn)圈。

　　所謂動(dòng)密封，主要(yào)是指閥杆(gǎn)的密封，即(ji)不讓閥内(nei)的介質随(suí)閥杆運動(dòng)而發生洩(xiè)漏，動密封(fēng)的密封方(fāng)法主要是(shi)使用填料(liao)函。

　　1.靜密封(feng)

　　靜密封是(shì)指在兩個(ge)靜止的截(jié)面之間形(xing)成密封，其(qí)密🍓封方法(fǎ)主🌍要是使(shǐ)用墊圈。墊(nian)圈的種類(lei)很多，經常(cháng)使用的墊(niàn)圈包🌈括平(píng)墊圈、O形圈(quān)、包墊圈、異(yi)形墊圈、波(bo)形墊圈和(hé)纏繞墊圈(quan)等幾大類(lei)，每種類型(xíng)下面又可(kě)以根據使(shǐ)用材料的(de)不同而進(jin)一步進行(háng)劃分。

　　①平墊(nian)圈。平墊圈(quan)就是平整(zheng)的貼于兩(liang)個靜止截(jie)面之間的(de)墊圈，一般(ban)根據使用(yong)的材料可(ke)以劃分為(wei)塑料平墊(nian)圈、橡膠平(píng)🔴墊圈、金屬(shǔ)平墊圈和(hé)複合材料(liào)平墊🐆圈，每(mei)種材料的(de)♉平墊圈都(dou)有其适用(yong)的範圍。

　　②O形(xíng)圈。O型圈是(shi)指斷面形(xíng)狀呈O型的(de)墊圈，由于(yú)其斷面🈚形(xing)狀是O型，有(you)一定的自(zì)緊作用，所(suo)以密封效(xiào)果比平墊(niàn)圈好。

　　③包墊(nian)圈。包墊圈(quan)是指将某(mou)種材料包(bao)裹在另一(yī)種材料上(shàng)的墊圈，這(zhè)樣的墊圈(quān)一般具有(yǒu)良好的彈(dàn)性，可🈲以增(zēng)強密📱封效(xiao)㊙️果。

　　④異型墊(nian)圈。異型墊(nian)圈是指那(na)些形狀不(bú)規則的墊(niàn)圈，包括橢(tuo)圓形墊圈(quān)、菱形墊圈(quan)、齒輪型墊(nian)圈、燕尾型(xing)墊圈等，這(zhe)些墊圈一(yī)般有自緊(jǐn)作用，大多(duo)在高中壓(yā)閥門中使(shǐ)用。

　　⑤波形墊(niàn)圈。波形墊(niàn)圈是隻具(jù)有波浪形(xing)狀的墊圈(quān)，這類🈚墊圈(quān)通常是将(jiang)金屬材料(liào)和非金屬(shu)材料組合(he)起來構成(chéng)，一般具有(yǒu)壓緊力小(xiǎo)，密封效果(guǒ)好的特點(dian)。

　　⑥纏繞墊圈(quan)。纏繞墊圈(quan)是指把很(hěn)薄的金屬(shu)帶和非金(jin)屬帶⚽緊貼(tiē)在一起、纏(chan)繞形成的(de)墊圈，這類(lei)墊圈具有(yǒu)良好🈲的彈(dàn)性和密封(feng)性。

　　墊圈的(de)制作材料(liào)主要包括(kuo)三大類，即(ji)金屬材料(liào)、非❌金屬材(cai)料和💜複合(hé)材料。一般(ban)來說，金屬(shu)材料的強(qiang)度高，耐🌏溫(wen)性能強，常(cháng)用的金屬(shǔ)材料有銅(tong)、鋁、鋼等。非(fēi)金屬材料(liao)的種類🙇‍♀️很(hěn)多，包🌈括塑(su)料制品、橡(xiàng)膠制品、石(shi)棉制品、麻(má)制🤞品等，這(zhe)些🌈非金屬(shǔ)材料的使(shǐ)用廣泛，根(gen)據具體的(de)須要來選(xuan)用。複合材(cai)料的種類(lèi)😄也很多，包(bao)括層合闆(pan)、複合🙇🏻闆等(děng)，也是根據(jù)具體須要(yao)選用，一般(ban)在波形墊(niàn)圈和纏繞(rào)墊圈等🧡上(shang)面使用的(de)比較多。

　　2.動密(mi)封

　　動密封(feng)是指不讓(ràng)閥内的介(jiè)質流随閥(fa)杆運動而(er)洩漏的密(mi)封，這是一(yī)個相對運(yun)動流程中(zhong)的密封問(wèn)題，其密封(feng)方式主要(yao)是采用填(tian)料函。填料(liào)函的基本(běn)形👨‍❤️‍👨式有兩(liǎng)種，即壓蓋(gai)式和壓緊(jin)螺母式。壓(yā)蓋式是目(mù)前使用得(dé)較多的形(xíng)式，一般從(cong)壓蓋的形(xing)式而言，能(neng)夠💃 分為組(zu)合式和整(zheng)體式兩種(zhong)，每個形式(shì)雖有差别(bie)，但💛是大部(bu)分都⚽包含(hán)有壓緊用(yong)的螺栓。壓(yā)緊螺母式(shì)一般用于(yu)較小的閥(fa)門，由于這(zhè)種形式的(de)尺寸較小(xiao)，因此壓緊(jǐn)力是受到(dao)限制的。

　　在(zài)填料函内(nei)，由于填料(liào)是直接與(yǔ)閥杆接觸(chu)的，所有要(yào)求填料的(de)🥵密封性好(hǎo)、摩擦系數(shu)小、能夠适(shi)應介質的(de)壓力和溫(wen)度、并且耐(nai)腐蝕。目前(qián)比較常用(yong)的填料包(bāo)括橡膠O型(xíng)圈、聚四氟(fu)乙烯編織(zhī)盤根、石棉(mian)盤根和塑(sù)料成型填(tian)料等，每個(gè)填料都有(you)其适應的(de)條件和💚範(fan)圍，根據具(ju)體的需要(yao)來選取。

　　密(mi)封便是防(fang)止洩漏，那(nà)麼閥門密(mì)封性原理(lǐ)也是從防(fang)止🚩洩漏研(yan)究的。造成(cheng)洩漏的因(yin)素主要有(you)兩個，一個(gè)是影響密(mi)封性能的(de)最主要的(de)因素，即密(mi)封副之間(jiān)存在着間(jian)隙，另一個(ge)則是密封(feng)副的兩側(cè)之間存在(zài)着壓差。閥(fá)門密封性(xing)原理也🔴是(shì)從液體的(de)密封性💛、氣(qì)體的密封(fēng)性、洩漏通(tōng)道的密封(feng)原理和閥(fá)門密封副(fù)等四個方(fang)面☎️來分析(xī)的。

　　液體的(de)密封性

　　液(yè)體的密封(fēng)性是通過(guo)液體的粘(zhan)度和表面(miàn)張力來進(jin)行。當閥門(mén)洩漏的毛(mao)細管充滿(mǎn)氣體的時(shí)候，表面張(zhang)力可能♉對(dui)液體進行(háng)排斥，或者(zhe)将液體引(yǐn)進毛細⭐管(guan)内。這樣就(jiù)形🔞成了相(xiàng)㊙️切角。當相(xiàng)切角小于(yu)90°的時候，液(yè)體就會被(bèi)注入毛細(xi)管内，這樣(yang)就會發🔴生(sheng)洩漏。發生(shēng)洩漏的原(yuan)因在于介(jiè)質的不同(tong)性質。用不(bu)同介質做(zuò)試驗，在條(tiao)件🚩相同的(de)情況下♊，會(hui)得到不同(tong)的結果。

　　能(néng)夠 用水，用(yong)空氣或用(yòng)煤油等。而(ér)當相切角(jiao)大于90°時，也(ye)🌂會發✔️生洩(xiè)漏。因為與(yu)金屬表面(miàn)上的油脂(zhi)或蠟質薄(bao)膜有關系(xi)。一旦這些(xie)表面的薄(báo)膜被溶解(jie)掉，金屬♌表(biao)面的🌐特性(xing)就⭐發生了(le)變化，原來(lai)被排斥的(de)液體，就會(hui)侵濕表面(mian)，發生洩漏(lou)。針對上✂️述(shù)情況，根據(ju)泊松公♻️式(shì)，能夠 在減(jiǎn)少毛細管(guǎn)直徑和介(jie)質粘度較(jiao)大的情況(kuàng)下，來實現(xiàn)防☎️止洩漏(lòu)或減少📐洩(xie)漏量的目(mu)的。

　　氣體的(de)密封性

　　根(gen)據泊松公(gōng)式，氣體的(de)密封性與(yu)氣體分子(zi)和氣體👄的(de)粘性有關(guān)㊙️。洩漏與毛(máo)細管的長(zhǎng)度和氣體(tǐ)的粘度成(cheng)反比，與毛(máo)細管的直(zhi)徑和驅動(dong)力成正比(bǐ)。當毛細管(guan)的直徑和(he)氣體分子(zi)的平均自(zì)在度相同(tóng)時，氣體分(fèn)子就會以(yi)自由的熱(rè)運動流進(jìn)毛細管。因(yin)此，當我們(men)在做閥門(men)💞密封試驗(yàn)的時候，介(jiè)質一定要(yao)用水才能(néng)起到密封(feng)的🌈作用，用(yong)空氣即🍉氣(qi)體就不能(neng)起到密封(fēng)的作用。

　　即(ji)使我們通(tōng)過塑性變(biàn)形方式，将(jiang)毛細管直(zhí)徑降到☎️氣(qi)體分子以(yǐ)下，也仍然(rán)不能阻止(zhi)氣體的流(liú)動。原因在(zai)于🚶氣體仍(reng)然🎯能夠 通(tōng)過金屬壁(bì)擴散。因此(cǐ)我們在做(zuò)氣體試驗(yan)時，一定要(yao)比液體試(shì)驗更加的(de)嚴格。

　　洩(xiè)漏通道的(de)密封原理(li)

　　閥門密封(fēng)由散布在(zài)波形面上(shang)的不平整(zheng)度和波峰(fēng)間🧑🏽‍🤝‍🧑🏻距離的(de)波💞紋度構(gòu)成粗糙度(du)兩個部分(fèn)組成。在我(wo)❌國大部分(fèn)的金屬材(cai)料彈性應(yīng)變力都較(jiao)低的情況(kuang)💁下，如果📱要(yào)達到密封(fēng)的狀态，就(jiu)☎️需要對金(jin)屬材料的(de)壓縮力提(ti)更高的要(yao)求，即材料(liao)的壓縮力(lì)要超過其(qi)㊙️彈性。因此(ci)，在進行閥(fa)門設計時(shí)，密封副結(jié)合一定的(de)硬度差來(lái)匹配，在壓(ya)力的作用(yòng)下，就會産(chǎn)生一定程(chéng)度的塑性(xing)變形密封(fēng)的效果。

　　如(rú)果密封表(biao)面都是金(jin)屬材料，那(na)麼表面不(bú)平整的凸(tū)出點🐉就會(hui)最早的出(chu)現，在最初(chu)隻需用較(jiao)小的載荷(hé)就可以使(shǐ)這些不🛀平(ping)整的凸出(chu)點産生塑(su)性變形。當(dang)接觸面增(zēng)大時，表面(mian)的不平整(zheng)就會變成(chéng)塑性-彈性(xìng)變形。這時(shí)處在凹👄處(chu)的兩面粗(cū)糙度就會(huì)存在。需要(yào)施加能使(shi)🔅底層材料(liao)産生嚴重(zhong)塑性變形(xing)的載荷時(shi)，并且使得(de)🚩兩表面接(jie)觸緊密，沿(yán)着連續線(xian)和環向方(fāng)向才能使(shǐ)這些尚存(cún)的通徑密(mì)合。

　　閥門密(mì)封副

　　閥門(men)密封副是(shì)閥座和關(guān)閉件在互(hu)相接觸時(shi)進行關🌈閉(bì)的💔那一部(bù)分。金屬密(mì)封面在使(shi)用流程中(zhōng)，容易受到(dào)夾入介質(zhì)，介質腐蝕(shi)🔴，磨損顆粒(lì)，氣蝕和沖(chong)刷的😄損害(hai)的。比如磨(mo)損顆粒。如(ru)果磨✉️損顆(kē)粒🏃🏻比表面(miàn)的不平整(zhěng)度小，在密(mi)封面磨合(he)時，其💜表面(mian)精度就會(huì)得到改善(shan)，而不會變(bian)壞。相反，則(zé)會使表面(miàn)精度變壞(huài)。因此在選(xuan)擇磨損顆(ke)粒時，要綜(zong)合考慮其(qí)材料，工況(kuang)，潤滑性和(hé)對密封面(miàn)的腐蝕情(qíng)況等因素(sù)。

　　如同磨損(sun)顆粒一樣(yang)，我們在選(xuǎn)擇密封件(jian)時，要綜合(hé)考慮影響(xiang)其性能的(de)各種因素(sù)，才能起到(dào)防洩漏的(de)功能。因此(ci)，必須選擇(ze)⛹🏻‍♀️那些抗腐(fu)蝕，抗擦傷(shang)和耐沖刷(shua)的材料。否(fǒu)則，缺📧少任(ren)何一項要(yào)求，就會使(shi)其密封性(xìng)能大大降(jiang)低。

　　液壓支(zhī)架中各種(zhong)液壓閥的(de)使用期限(xian)很低，解決(jué)的途徑和(he)辦法是提(tí)高系統的(de)過濾精度(dù)和提高乳(ru)化液的質(zhi)量，但收效(xiao)不大。經過(guò)研究可知(zhī)，密封技術(shu)是提高液(ye)壓支架🚩中(zhong)液壓閥使(shǐ)用期限的(de)關鍵。

　　液壓(yā)閥密封元(yuán)件損壞的(de)主要因素(su)是工作液(ye)中的雜質(zhi)，。這些雜質(zhi)在密封元(yuan)件間研磨(mó)，使閥産生(sheng)洩漏。因此(ci)，國外曾提(tí)出相應等(deng)級的液壓(ya)元件，應采(cai)用相應精(jing)度的過濾(lü)器。但液壓(ya)支架用閥(fá)，工作環境(jìng)十分惡劣(lie)。實踐⭐證明(míng)減少支架(jià)液壓系統(tong)液體的污(wu)染雜㊙️質，是(shì)十分困難(nan)的，有人曾(ceng)㊙️經設想在(zài)乳化液泵(bèng)站采用高(gāo)壓過濾器(qì)🤟，另外在每(mei)台支☂️架進(jìn)口處增加(jia)小型過濾(lǜ)器。但在工(gōng)作中迅速(sù)被堵塞，形(xing)成斷流。

　　另(lìng)一方面，随(suí)着液壓支(zhi)架技術的(de)發展。對液(yè)壓閥的使(shi)用性能和(hé)閥的使用(yong)期限提出(chu)了更高的(de)要求。目前(qián)，在裝有120目(mù)時的過🈲濾(lǜ)器和磁過(guò)濾裝置的(de)條件下，用(yòng)通過被測(ce)試🌈閥的乳(ru)化液的💰總(zǒng)流量和閥(fá)的啟閉次(ci)數，來計量(liang)閥的使用(yòng)期。

　　但實際(jì)上室内型(xing)式試驗與(yǔ)礦井具體(tǐ)工作中結(jié)果相差很(hen)大。為此，需(xū)要使用新(xīn)型的、抗污(wū)染能力強(qiáng)的、适合♌于(yú)礦井工作(zuo)中條件的(de)密封副。影(yǐng)響密封效(xiao)果的主要(yào)原因是閥(fá)芯和閥座(zuò)的接觸比(bi)壓、不平度(dù)及壓差。當(dang)閥芯與閥(fa)座的接合(hé)面以P力壓(ya)緊，工作中(zhōng)液體分子(zǐ)以F力擠入(ru)，密封材料(liào)會産生彈(dan)性變形。如(ru)果密封副(fù)總抗力大(da)于分子排(pai)斥力，則密(mi)封有效✍️，不(bú)然會形成(cheng)洩漏。

　　早期(qi)的液壓支(zhī)架，運動副(fù)之間沒有(you)其他密封(feng)措施，是金(jīn)屬直接接(jie)觸密封，即(ji)要求密封(feng)副接觸平(píng)面吻合，具(ju)有較高的(de)加工精度(du)，不然必須(xu)加大密封(feng)副的結合(he)力，使接觸(chu)表面産生(sheng)塑性變形(xing)，堵🚶‍♀️塞洩漏(lòu)入口。

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