弹性密封闸阀的密封结构特点

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)宁波埃美柯铜阀门有限公司 作者:倪 平

         弹性密封闸阀的工作压力一般在116MPa 以下, 工作温度不超过80 ℃, 广泛用于给排水管道。闸阀的密封副由包胶闸板和表面静电喷塑的铁制阀体密封面组成。闸板包覆的胶料选用70A 的丁腈橡胶, 壳体表面包括密封面喷敷的是环氧树脂。橡胶的弹性模量很低, 在较小的密封力作用下, 即能得到较大弹塑性变形, 对泄漏间隙产生足够的填塞密封作用。但其许用比压也较低, 如施以过大密封力造成过度压缩, 会给橡胶带来永久性的变形, 从而丧失密封能力而发生泄漏。合理地选择橡胶压缩率, 适当地协调密封副的结构参数, 不仅关系到能否提供阀门必需的密封条件和使用寿命, 还涉及到阀门能否具备正常的启闭力矩

        弹性密封楔式闸阀是直通式, 阀体流道底部不设凹坑。因此改变了楔式闸阀单纯靠楔面密封的方式, 由Z 轴方向往前后挤压的两片1215°楔面、X轴方向往左右挤压的两段40°斜面以及在Y轴方向往下挤压的圆弧面同步实现三维密封(图1) 。

         两侧楔面因楔角的存在, 密封时向下位移距离较长,为减少楔面包胶在移动过程中的磨损, 一般是选取较大楔角, 或以Y 轴为轴线让楔面以小角度向两侧倾斜, 顺序递减压缩量。图中的斜面选择了与圆弧面走向最为接近的40°斜角, 由斜平面与斜棱组合, 上边与楔面上的涂黑(图1) 平面衔接, 下边与圆弧面相切, 完成了从楔面到圆弧面密封的交接转向。

DN150包胶闸板 

图1  DN150 包胶闸板

   无论是明杆还是暗杆楔式闸阀, 闸板在密封过程都会受到介质静压力的作用, 并由于阀杆等零件装配间隙的存在, 使闸板向介质流动方向游移, 使出口密封面进一步被压缩。同时, 进口楔面的压缩也因此被等量缩减, 削弱甚至丧失密封条件, 形成单侧楔面的强制性密封。

   由于橡胶本身是不可压缩的, 所以被压缩的橡胶会向周边空间扩胀。图中楔面和斜棱的断面均为棱形, 因此最后形成密封的接触宽度要比削去压缩量后所测到的宽度要宽。其中楔面上部的棱形断面在被压缩过程, 会沿β角向两侧的α角分界线方向顺序递减压缩量, 并使密封面宽度均衡扩胀到9mm 左右, 以相近的宽度与两侧的长条密封面衔接。不同的斜度和结构使各密封面宽度呈多样性,所需的最小压缩率和向下位移量也各不相同。因此闸板密封面的结构参数如设置不当, 就不能形成同步密封, 以至于某段密封面的压缩率超出正常选择范围, 过小则形不成密封, 过大则压缩过度。

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