閥門(men)的密封(fēng)原理，液(yè)壓閥密(mì)封技術(shu)如何改(gai)進

　　閥(fá)門密封(feng)性原理(lǐ)

　　閥門種(zhǒng)類繁多(duo)，可是基(jī)本的作(zuo)用則是(shi)一緻的(de)，那便是(shì)連通或(huò)者截斷(duan)介質流(liu)。因而，閥(fa)門的密(mì)封問題(ti)就顯得(de)十分明(míng)顯。

　　要保(bǎo)證閥門(mén)能夠良(liang)好的截(jié)斷介質(zhi)流，不發(fā)生洩漏(lou)，就要保(bǎo)⭐證閥門(men)的密封(feng)完好。而(er)造成閥(fa)門洩漏(lou)的原因(yin)很多，包(bāo)括結構(gou)設計上(shàng)👉的不合(he)理、密封(fēng)接觸面(miàn)有缺陷(xian)、緊🍉固零(ling)件發生(sheng)松動、閥(fa)體與閥(fa)蓋間的(de)配合不(bu)🈲密不可(kě)分等等(děng)，所有這(zhe)些問題(ti)都将會(huì)導緻閥(fá)門密封(feng)不好，進(jìn)而産生(sheng)洩漏問(wen)題。所以(yǐ)，閥門密(mi)封技術(shu)是⭕關系(xi)到閥門(mén)性能和(he)質量的(de)一項重(zhòng)要技術(shù)，須要進(jìn)行系統(tǒng)深⭐入的(de)研究。

　　閥門從(cong)産生到(dao)現在，其(qi)密封技(ji)術也經(jing)曆了很(hen)大的發(fā)展。到目(mù)前為止(zhǐ)，閥門密(mì)封技術(shu)主要體(ti)現在兩(liǎng)大方面(miàn)，即靜密(mi)封和動(dong)密封。

　　所(suǒ)謂靜密(mì)封，通常(chang)是指兩(liǎng)個靜止(zhi)面之間(jian)的密封(fēng)，靜密封(feng)的🥰密封(feng)方法主(zhǔ)要是使(shǐ)用墊圈(quān)。

　　所謂動(dong)密封，主(zhu)要是指(zhǐ)閥杆的(de)密封，即(jí)不讓閥(fa)内的介(jie)質随閥(fá)杆運動(dòng)而發生(sheng)洩漏，動(dòng)密封的(de)密封方(fang)法主要(yào)是使用(yòng)填料函(hán)。

　　1.靜密封(fēng)

　　靜密封(feng)是指在(zai)兩個靜(jing)止的截(jie)面之間(jiān)形成密(mi)封，其密(mì)🤟封方法(fa)主❓要是(shì)使用墊(nian)圈。墊圈(quan)的種類(lei)很多，經(jing)常使用(yòng)的墊圈(quan)包括平(ping)墊圈、O形(xing)圈、包墊(nian)圈、異形(xing)墊圈、波(bo)💃🏻形墊圈(quan)和纏繞(rao)墊圈等(děng)幾大類(lèi)，每種類(lèi)型下面(miàn)又可以(yi)根據使(shi)用材料(liào)的不同(tong)而進♋一(yī)步進行(hang)劃分。

　　①平(ping)墊圈。平(ping)墊圈就(jiù)是平整(zhěng)的貼于(yu)兩個靜(jing)止截面(miàn)之間⛹🏻‍♀️的(de)⭐墊圈，一(yi)👨‍❤️‍👨般根據(jù)使用的(de)材料可(ke)以劃分(fen)為塑料(liao)平墊圈(quān)、橡膠平(píng)墊圈、金(jīn)屬平墊(niàn)圈和複(fu)合材料(liao)平墊圈(quān)，每種材(cái)料的平(ping)墊圈都(dou)有其适(shì)用的範(fàn)圍。

　　②O形圈(quān)。O型圈是(shì)指斷面(miàn)形狀呈(chéng)O型的墊(nian)圈，由于(yu)其斷面(mian)✍️形狀是(shi)O型，有一(yī)定的自(zì)緊作用(yong)，所以密(mì)封效果(guǒ)比平墊(nian)圈好。

　　③包(bao)墊圈。包(bao)墊圈是(shi)指将某(mou)種材料(liào)包裹在(zai)另一種(zhǒng)材料🔴上(shang)的墊❓圈(quān)，這樣的(de)墊圈一(yī)般具有(you)良好的(de)彈性，可(kě)以增強(qiáng)密封效(xiào)果。

　　④異型(xing)墊圈。異(yi)型墊圈(quan)是指那(na)些形狀(zhuang)不規則(ze)的墊圈(quān)，包括橢(tuǒ)圓形🛀🏻墊(nian)圈、菱形(xíng)墊圈、齒(chǐ)輪型墊(nian)圈、燕尾(wěi)型墊💘圈(quan)等，這些(xiē)墊圈👈一(yī)般有自(zì)緊作用(yong)，大多在(zài)高中壓(ya)閥門中(zhong)使用。

　　⑤波(bō)形墊圈(quan)。波形墊(nian)圈是隻(zhī)具有波(bo)浪形狀(zhuang)的墊圈(quan)，這類墊(nian)圈通常(chang)是将金(jīn)屬材料(liao)和非金(jin)屬材料(liào)組合起(qǐ)來構成(cheng)，一般具(ju)有壓🙇🏻緊(jǐn)力小，密(mi)封效果(guo)好的特(tè)點。

　　⑥纏繞(rao)墊圈。纏(chán)繞墊圈(quān)是指把(bǎ)很薄的(de)金屬帶(dai)和非金(jīn)屬🌈帶✏️緊(jǐn)貼在一(yi)起、纏繞(rào)形成的(de)墊圈，這(zhe)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(liao)主要包(bao)括三大(dà)類，即金(jin)屬材料(liao)、非金屬(shǔ)材料🥰和(hé)♉複合材(cái)料。一般(bān)來說，金(jīn)屬材料(liao)的強度(du)高，耐溫(wēn)性能強(qiáng)，常用的(de)金📞屬材(cai)料有銅(tong)、鋁、鋼等(deng)。非金屬(shu)材料🐅的(de)種類很(hěn)多，包❗括(kuò)塑料制(zhi)品、橡膠(jiao)制品、石(shí)棉制品(pin)、麻制品(pǐn)等，這些(xie)非金屬(shu)材料的(de)使用廣(guang)泛，根據(jù)✔️具體的(de)須要來(lai)選用。複(fú)合材料(liào)的種類(lèi)也很多(duo)，包括層(ceng)合闆、複(fu)合闆等(deng)，也是根(gēn)據具體(tǐ)須要選(xuǎn)用，一般(bān)在波形(xíng)墊圈和(he)纏繞墊(nian)圈等上(shang)面使用(yong)的比較(jiao)多。

　　2.動密(mì)封

　　動密(mì)封是指(zhǐ)不讓閥(fa)内的介(jiè)質流随(suí)閥杆運(yun)動而洩(xiè)漏的密(mì)封，這是(shì)一個相(xiàng)對運動(dòng)流程中(zhong)的密封(feng)問題，其(qi)密🙇‍♀️封方(fang)式主要(yao)是采用(yong)填料函(han)。填料函(han)的基本(ben)形式有(yǒu)兩種，即(ji)壓蓋式(shi)和🍓壓緊(jin)螺母式(shi)。壓蓋式(shi)是目前(qian)使用得(dé)較🈲多的(de)形式，一(yī)般從壓(ya)蓋的形(xing)式而言(yán)，能夠🧑🏾‍🤝‍🧑🏼 分(fen)為組合(he)式和整(zhěng)體式兩(liǎng)種，每個(ge)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(shuān)。壓緊螺(luo)母式一(yī)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(ci)壓緊力(lì)是受到(dào)限制的(de)。

　　在填料(liào)函内，由(yóu)于填料(liào)是直接(jiē)與閥杆(gǎn)接觸的(de)，所有要(yào)♊求填料(liao)的密封(fēng)性好、摩(mó)擦系數(shu)小、能夠(gou)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(yong)的填料(liao)包括橡(xiàng)🐅膠O型圈(quan)、聚四氟(fú)乙烯編(bian)🔞織盤根(gen)、石棉盤(pán)根和塑(sù)料成型(xing)填料等(děng)，每💔個填(tian)料都有(you)其适應(ying)的條件(jiàn)和🤟範圍(wei)，根據具(ju)體的需(xu)要來選(xuan)取。

　　密封(fēng)便是防(fang)止洩漏(lòu)，那麼閥(fa)門密封(feng)性原理(li)也是從(cong)防止洩(xiè)漏研究(jiū)的。造成(cheng)洩漏的(de)因素主(zhǔ)要有兩(liang)個，一個(ge)是影響(xiang)密封🌈性(xìng)能的最(zui)主要的(de)因素，即(ji)密封副(fù)之間存(cun)在着間(jian)隙，另一(yi)個則是(shì)密封副(fu)的兩側(ce)之間存(cun)在着壓(yā)差。閥門(men)密封性(xing)原理也(yě)是從液(yè)體👣的密(mi)封性㊙️、氣(qi)體的密(mi)封性、洩(xiè)漏通道(dao)的密封(fēng)原理和(hé)閥門密(mì)封副等(deng)四個方(fāng)🚶‍♀️面來分(fen)析的。

　　液(yè)體的密(mì)封性

　　液(ye)體的密(mì)封性是(shì)通過液(yè)體的粘(zhan)度和表(biǎo)面張力(li)來進行(háng)⁉️。當閥門(men)洩漏的(de)毛細管(guan)充滿氣(qi)體的時(shi)候，表面(mian)🔞張力🛀🏻可(kě)能對液(ye)體進行(háng)排斥，或(huò)者将液(yè)體引進(jìn)毛細管(guǎn)内。這樣(yàng)就形成(cheng)了相切(qie)角。當相(xiang)切角小(xiǎo)于90°的時(shí)候，液體(ti)就會被(bèi)注入毛(máo)細管内(nei)，這樣就(jiù)會發生(sheng)洩漏。發(fā)❄️生洩漏(lou)的原因(yin)在于介(jie)質的不(bú)同性質(zhi)。用不同(tóng)介質做(zuò)試驗，在(zai)條件相(xiang)同的情(qíng)況下，會(hui)得到不(bu)同的結(jié)果。

　　能夠(gòu) 用水，用(yong)空氣或(huò)用煤油(yóu)等。而當(dāng)相切角(jiao)大于90°時(shí)，也會🏃發(fa)生⛷️洩♋漏(lou)。因為與(yǔ)金屬表(biao)面上的(de)油脂或(huò)蠟質薄(báo)膜有關(guan)系。一旦(dan)這些表(biǎo)✔️面的薄(báo)膜被溶(róng)解掉，金(jin)屬表面(mian)的🔅特性(xing)就發生(shēng)了變化(huà)，原📱來被(bèi)排斥的(de)液體，就(jiu)會侵濕(shi)表面，發(fā)生洩漏(lòu)。針對上(shàng)述情況(kuang)，根據泊(bó)松公式(shi)，能夠 在(zai)減少毛(máo)細管直(zhi)徑和介(jie)質粘度(du)較大的(de)情況下(xià)，來實現(xiàn)防止洩(xie)漏或減(jian)少🔆洩漏(lòu)量的目(mù)的。

　　氣體(tǐ)的密封(fēng)性

　　根據(jù)泊松公(gōng)式，氣體(ti)的密封(fēng)性與氣(qì)體分子(zi)和氣體(tǐ)的粘性(xing)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(zheng)比。當毛(máo)細管的(de)直徑和(hé)氣體分(fèn)子的平(ping)均自在(zài)度相同(tóng)時，氣體(tǐ)分子就(jiù)會🔴以自(zi)由的熱(re)運動流(liu)進毛細(xì)管。因此(ci)，當我們(men)在做閥(fa)門密封(fēng)試驗的(de)時候，介(jiè)質一定(dìng)要用水(shuǐ)才能起(qi)到密封(feng)的作用(yòng)，用空氣(qì)即氣體(ti)就不能(néng)起❗到密(mi)封的作(zuo)用。

　　即使(shǐ)我們通(tōng)過塑性(xing)變形方(fang)式，将毛(máo)細管直(zhi)徑降到(dào)氣🐕體分(fen)子以下(xia)，也仍然(ran)不能阻(zǔ)止氣體(tǐ)的流動(dòng)。原因在(zai)于氣體(tǐ)♈仍然能(néng)夠 通過(guo)金屬壁(bì)擴散。因(yin)此我們(men)在☔做氣(qi)體試驗(yàn)時，一定(dìng)要比液(yè)體試驗(yan)更加的(de)嚴格。

　　洩(xiè)漏通道(dao)的密封(fēng)原理

　　閥(fá)門密封(feng)由散布(bu)在波形(xing)面上的(de)不平整(zheng)度和波(bō)峰🤟間🤞距(jù)🌐離的波(bo)紋度構(gou)成粗糙(cāo)度兩個(ge)部分組(zǔ)成。在我(wo)國大⛹🏻‍♀️部(bù)分㊙️的金(jin)屬材🌏料(liào)彈性應(ying)變力都(dōu)較低的(de)情況下(xia)，如果要(yao)達到密(mì)封的❤️狀(zhuàng)态，就需(xu)要對🐕金(jīn)屬材料(liào)的📱壓縮(suō)力提更(geng)高的要(yào)求，即材(cái)料的壓(ya)縮力要(yao)超過其(qí)彈性。因(yin)此，在進(jin)行閥門(men)設計時(shí)，密封副(fu)結合一(yī)定的💃🏻硬(ying)度差來(lai)匹配，在(zài)壓力的(de)作用下(xià)，就會産(chan)生一定(ding)程度的(de)塑性變(bian)形密封(feng)的效果(guǒ)。

　　如果密(mì)封表面(miàn)都是金(jin)屬材料(liao)，那麼表(biǎo)面不平(píng)整的☔凸(tu)出點⁉️就(jiù)會🏒最早(zao)的出現(xian)，在最初(chū)隻需用(yong)較小的(de)載荷就(jiu)可以使(shi)這些不(bú)㊙️平整的(de)凸出點(diǎn)産生塑(sù)性變形(xing)🐅。當接觸(chu)面增大(dà)⛹🏻‍♀️時，表面(miàn)☀️的不平(píng)整就會(huì)變成塑(sù)性-彈性(xìng)變形。這(zhe)時處在(zài)凹處的(de)兩面💚粗(cu)糙度就(jiù)會存在(zài)。需要施(shī)加能使(shi)底層材(cái)料産生(sheng)嚴重塑(su)性變形(xing)的載荷(hé)🛀🏻時，并且(qie)使得兩(liang)❗表面接(jie)觸緊密(mi)，沿着連(lián)續線和(he)環向方(fāng)向才能(neng)使這些(xie)尚存的(de)通徑密(mi)合。

　　閥門(men)密封副(fu)

　　閥門密(mì)封副是(shi)閥座和(hé)關閉件(jiàn)在互相(xiang)接觸時(shí)進行關(guan)閉😘的💛那(nà)一部分(fen)。金屬密(mì)封面在(zài)使用流(liú)程中，容(rong)易受到(dào)夾入介(jie)質，介質(zhì)腐蝕，磨(mó)損顆粒(lì)，氣蝕和(he)沖刷的(de)損害的(de)。比如磨(mó)損顆粒(lì)。如果磨(mo)損顆粒(lì)比表面(mian)的不平(ping)整度小(xiao)，在密封(fēng)面磨合(he)時，其表(biǎo)面精度(du)就會得(dé)到👌改善(shan)，而不會(hui)變壞。相(xiàng)反，則💋會(huì)使表面(mian)精度變(biàn)壞。因此(ci)在選擇(zé)磨損✂️顆(ke)粒時，要(yào)綜合考(kao)慮其材(cái)料，工況(kuàng)，潤滑性(xing)和對密(mi)封面的(de)腐蝕情(qing)況等因(yin)素。

　　如同(tóng)磨損顆(kē)粒一樣(yang)，我們在(zài)選擇密(mì)封件時(shi)，要綜合(he)🚶‍♀️考慮影(yǐng)響🔴其性(xìng)能的各(gè)種因素(su)，才能起(qǐ)到防洩(xie)漏的🈲功(gong)能。因此(ci)，必須選(xuan)擇那些(xiē)抗腐蝕(shí)，抗擦傷(shāng)和耐沖(chong)刷的材(cái)料。否則(zé)，缺少任(rèn)何一項(xiàng)要求，就(jiù)會🐆使其(qi)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(jue)的途徑(jìng)和🔞辦法(fǎ)是提高(gao)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(zhi)，密封技(ji)術是提(ti)高液壓(ya)支架中(zhōng)液壓閥(fa)使用期(qi)限的😍關(guan)鍵。

　　液壓(ya)閥密封(fēng)元件損(sǔn)壞的主(zhǔ)要因素(su)是工作(zuo)液中的(de)雜質，。這(zhè)🏃‍♀️些雜質(zhi)在密封(fēng)元件間(jiān)研磨，使(shi)閥産生(sheng)洩漏。因(yin)此，國外(wài)曾提出(chū)相🚶應等(deng)級的液(yè)壓元件(jiàn)，應采用(yòng)相應精(jīng)度的過(guò)濾器。但(dàn)液壓支(zhī)架用閥(fá)，工作環(huan)境十分(fen)惡劣。實(shí)踐證明(míng)減少支(zhi)架液壓(ya)系統液(ye)體的污(wu)染雜‼️質(zhi)，是十分(fèn)困難的(de)，有人曾(ceng)經設想(xiǎng)在乳化(huà)液泵站(zhan)采用高(gāo)壓過濾(lǜ)器，另外(wài)在每台(tai)支架進(jìn)口處增(zēng)加⁉️小型(xing)過濾器(qi)。但在工(gōng)作中迅(xun)速被堵(du)塞，形🏃‍♀️成(cheng)斷流。

　　另(ling)一方面(miàn)，随着液(yè)壓支架(jia)技術的(de)發展。對(duì)液壓閥(fa)的使用(yong)👣性能和(he)閥的使(shǐ)用期限(xian)提出了(le)更高的(de)要求。目(mu)前，在裝(zhuāng)有120目時(shí)❓的過🐇濾(lǜ)器和磁(ci)過濾裝(zhuang)置的條(tiao)件下，用(yòng)通過被(bei)測試閥(fá)的乳化(hua)液的總(zong)流量和(hé)閥的啟(qi)閉次數(shù)，來計量(liang)閥的使(shi)用期。

　　但(dàn)實際上(shang)室内型(xing)式試驗(yàn)與礦井(jǐng)具體工(gong)作中結(jié)果相差(chà)很大✍️。為(wei)🙇🏻此，需要(yào)使用新(xin)型的、抗(kang)污染能(neng)力強的(de)、适合⛹🏻‍♀️于(yu)礦❗井工(gong)作中☔條(tiáo)件的密(mi)封副。影(yǐng)響密封(feng)效果的(de)主要原(yuán)因是閥(fa)芯和閥(fá)座的接(jiē)觸比壓(yā)、不平度(dù)及壓差(chà)。當閥芯(xin)與閥座(zuò)的接合(he)面以P力(lì)壓緊，工(gong)作中液(yè)體分子(zǐ)以F力擠(ji)入，密封(fēng)材料會(hui)産生彈(dan)性變形(xing)。如果密(mi)封副總(zǒng)抗力大(da)于分子(zǐ)排斥力(lì)，則密封(fēng)有效，不(bu)然會形(xing)成洩漏(lou)。

　　早期的(de)液壓支(zhi)架，運動(dong)副之間(jian)沒有其(qí)他密封(fēng)措施，是(shì)金屬❓直(zhí)接接觸(chù)密封，即(ji)要求密(mì)封副接(jiē)觸平面(miàn)吻✔️合，具(jù)有較🔞高(gāo)的加工(gong)精度，不(bú)然必須(xu)加大密(mi)封副的(de)🏒結合力(li)，使接觸(chù)表面産(chǎn)生塑性(xìng)變形，堵(du)🐕塞洩漏(lou)入口。

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