提升式旋塞閥密封分析

提升式旋塞閥密封分析 升式旋塞閥密封結(jié)構(gòu)的分析 美標(biāo)式旋塞閥密封分析 電動(dòng)式旋塞閥密封分析
        1 之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應(yīng)用案例，現(xiàn)在介紹提升式旋塞閥密封分析概述
        提升式旋塞閥根據(jù)不同的密封材料可分為軟密封和硬密封結(jié)構(gòu)。其基本動(dòng)作原理有兩種，一種為閥門開(kāi)啟時(shí)，旋塞提升一定的高度，旋塞旋轉(zhuǎn)90°到閥門全開(kāi)狀態(tài)。在閥門啟閉過(guò)程中，閥門密封副沒(méi)有磨損。另一種為在前一種的基礎(chǔ)上，旋塞下降至開(kāi)啟的初始位置，即在這種狀態(tài)下閥門的密封副是接觸的。兩種形式適用于不同的工況。涉及一種石化、冶金、制藥、電鍍及造紙等強(qiáng)腐蝕性行業(yè)設(shè)備使用的閥門。是由閥體、閥芯、壓蓋、提升套及螺母所組成；其特征在于所述的閥芯裝于閥體內(nèi)，壓蓋套于閥芯上，并通過(guò)螺栓裝于閥體上；提升套套在閥芯的上部并與壓蓋的內(nèi)孔通過(guò)螺紋連接；螺母與閥芯通過(guò)左旋螺紋連接；在閥體的下部裝有放泄螺栓。閥體的中心加工成帶有錐度的圓臺(tái)形，并在與法蘭對(duì)應(yīng)的位置加工有進(jìn)出口。閥芯加工成與閥體錐度相同的圓臺(tái)形，在圓形臺(tái)的橫向加工有通孔，并在閥芯的上部加工有左旋螺紋。壓蓋內(nèi)孔加工成臺(tái)階形的絲孔，與提升套的外螺紋相配合。閥芯與壓蓋之間裝有O型圈；閥體與壓蓋之間裝有O型圈。
        2 提升式旋塞閥密封分析軟密封式
        2.1 軟密封式動(dòng)作原理
        上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,閥門主要由閥體、旋塞、密封圈座及閥蓋等組成（圖1）。閥體采用直筒圓柱型內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔表面采用不同表面硬化工藝，提高閥體密封面的硬度、耐磨耐腐性能，以適應(yīng)不同的工況場(chǎng)合。旋塞與密封圈座采用燕尾槽軌道結(jié)構(gòu)連接，其連接性能可靠，運(yùn)動(dòng)精度比較理想。軟密封圈采用特定工藝鑲嵌在密封圈座上，以免其發(fā)生脫落。閥門處于關(guān)閉位置時(shí)，當(dāng)旋塞向上提升，兩個(gè)密封圈座受上下閥蓋的位置限制，在燕尾槽軌道的作用下，密封圈脫離閥體的密封面。當(dāng)密封圈*脫離閥體密封面后，旋塞和密封圈座作90°旋轉(zhuǎn)，使閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)閥門需要關(guān)閉時(shí)，旋塞和密封圈座旋轉(zhuǎn)90°后，旋塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)密封圈座靠近閥體密封面，直至閥門*處于密封狀態(tài)。

        2.2 軟密封式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        ①閥門采用軟密封結(jié)構(gòu)，密封性能可靠，達(dá)到零泄漏。
        ②啟閉操作過(guò)程中，密封面之間*脫離接觸，無(wú)磨損，使用壽命長(zhǎng)。
        ③閥門具有雙阻塞、雙排放和防火功能，閥門上設(shè)有壓力平衡裝置，以防系統(tǒng)異常升壓，并能減少閥門啟閉瞬間的阻力。
        ④啟閉過(guò)程均分兩段完成，便于操作，關(guān)閉時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，盡可能地避免了管道內(nèi)的油（水錘）擊現(xiàn)象的發(fā)生。
        ⑤閥門實(shí)現(xiàn)在線維修?？梢圆鹦堕y體底部的閥蓋取出旋塞兩側(cè)的密封圈座維修或更換，維修簡(jiǎn)單和方便。
        2.3 軟密封式驅(qū)動(dòng)裝置
        驅(qū)動(dòng)裝置主要由支架、閥桿螺母、閥桿和蝸輪蝸桿等零部件組成（圖2）。閥門開(kāi)啟時(shí)，旋塞與驅(qū)動(dòng)裝置的閥桿螺母通過(guò)銷軸聯(lián)接，在蝸輪蝸桿手輪的作用下帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)，閥桿通過(guò)其多頭螺紋帶動(dòng)閥桿螺母在限位銷的作用下，沿著設(shè)在閥桿螺母上的軌道槽作上升運(yùn)動(dòng)，使閥桿螺母向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)一定位置后，銷脫離支架內(nèi)的軌道槽，進(jìn)入閥桿上的定位槽。這時(shí)，閥桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)閥桿螺母，在限位銷的作用下，一起旋轉(zhuǎn)90°，從而完成了閥門的開(kāi)啟動(dòng)作。相反，則是完成閥門的關(guān)閉動(dòng)作過(guò)程。驅(qū)動(dòng)裝置可適用不同口徑、壓力級(jí)的閥門，適用范圍比較廣泛。驅(qū)動(dòng)裝置頂部有顯示閥門開(kāi)關(guān)位置的指示器，可避免誤操作。驅(qū)動(dòng)裝置有手動(dòng)、電動(dòng)等傳遞力矩，電動(dòng)閥門易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，易操作，傳遞動(dòng)作靈活、準(zhǔn)確和安全可靠

        2.4 軟密封式適用場(chǎng)合
        軟密封提升式旋塞閥廣泛適用于石油、石化、天然氣、煤化工、環(huán)保污水處理及管道煤氣等行業(yè)作調(diào)節(jié)、節(jié)流及切斷介質(zhì)用。
        3 提升式旋塞閥密封分析硬密封式
        3.1 硬密封式動(dòng)作原理
        硬密封提升旋塞閥的密封屬?gòu)?qiáng)制密封結(jié)構(gòu)，兩密封副均可密封，閥門的使用不受管道內(nèi)介質(zhì)流向的限制（圖3）。閥體與旋塞采用圓錐面密封，其密封性能可靠，適用范圍廣。閥體和旋塞密封面采用不同的表面處理工藝，使其滿足不同的使用工況要求。閥體密封面凸起，便于密封面的加工和清洗，密封面不易堆積顆粒性或結(jié)晶介質(zhì)。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，旋塞通過(guò)閥桿提升到一定高度，旋塞脫離閥體密封面，閥桿帶動(dòng)旋塞旋轉(zhuǎn)90°到開(kāi)啟位置。然后，閥桿繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，將旋塞推向關(guān)閉時(shí)所處的位置，這時(shí)，閥體與旋塞的密封副處于接觸狀態(tài)。關(guān)閉閥門的過(guò)程與開(kāi)啟的過(guò)程相反，通過(guò)閥桿對(duì)旋塞向密封面施壓，由于是錐面密封容易保證旋塞閥的密封性能。此閥門又稱無(wú)間隙閥門，即閥門在開(kāi)啟和關(guān)閉位置，閥門密封副之間沒(méi)有間隙。

        3.2 硬密封式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
        ①閥門適用壓力等級(jí)PN2.0～42.0MPa，溫度范圍－101～550℃。
        ②閥門啟閉過(guò)程中，密封面間*脫離接觸，無(wú)磨損，耐沖刷。閥門操作扭矩小，使用壽命長(zhǎng)。
        ③閥門具有雙阻塞、雙排放和防火功能。閥門中腔與進(jìn)出口設(shè)有壓力平衡裝置或壓力平衡孔，以防閥門在關(guān)閉狀態(tài)下系統(tǒng)異常升壓，并能減小閥門啟閉瞬間的阻力。
        ④啟閉過(guò)程分為提升、旋轉(zhuǎn)和下降3種動(dòng)作。升降行程短，便于操作，對(duì)不清潔介質(zhì)可防止污垢在閥門中腔堆積，同時(shí)還可以減少介質(zhì)對(duì)閥門密封面的沖刷，延長(zhǎng)閥門使用壽命。
        3.3 硬密封式驅(qū)動(dòng)裝置
        驅(qū)動(dòng)裝置主要由支架、閥桿螺母、防轉(zhuǎn)板、防轉(zhuǎn)倒向套、傳動(dòng)軸和手輪等零部件組成（圖4）。閥門開(kāi)啟時(shí)，手輪帶動(dòng)閥桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)銷II和中間螺母的連接，閥桿螺母通過(guò)銷I、防轉(zhuǎn)板的作用沿著中間螺母套的導(dǎo)向槽向上運(yùn)動(dòng)。到達(dá)設(shè)定的位置后，銷I進(jìn)入中間螺母的銷槽中。這時(shí)，閥桿繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也帶動(dòng)了中間螺母和閥桿螺母一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)90°后，這時(shí)，銷II脫離閥桿的銷槽，進(jìn)入中間螺母套的導(dǎo)向槽內(nèi)。閥桿繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。由于受防轉(zhuǎn)板在支架內(nèi)的作用和銷II在中間螺母套的軌道槽中，帶動(dòng)閥桿螺母向下運(yùn)動(dòng)，直至閥門關(guān)閉時(shí)所處的位置（這時(shí)閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)）。相反，則是完成閥門的關(guān)閉動(dòng)作過(guò)程。這種驅(qū)動(dòng)裝置除了具有軟密封提升式旋塞閥驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)外，由于多了一個(gè)過(guò)程，使其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，解決了閥門在開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)管道介質(zhì)對(duì)閥門密封副的沖刷，提高了閥門的使用壽命。

        3.4 硬密封式適用場(chǎng)合
        硬密封提升式旋塞閥適用于耐高溫、高壓、耐磨及耐沖刷等特殊用途的管道上，特別是帶有顆粒性的介質(zhì)管路上，如電力、冶金、石油化工及造紙等行業(yè)。 提升式旋塞閥采用了先提升后啟閉的閥門操作方式，減少了旋塞閥的啟閉力矩，而且提升式旋塞閥通常采用圓形通道，使旋塞閥的流體阻力大大減少，金屬硬密封提升式旋塞閥兼有球閥與閘閥的有點(diǎn)，能用于高溫、高壓工況，大大擴(kuò)展了旋塞閥的使用范圍。
    提升式旋塞閥主要由閥體、旋塞、密封圈座及閥蓋等組成。超達(dá)生產(chǎn)的國(guó)標(biāo)提升式旋塞閥閥體采用直筒圓柱型內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔表面采用不同表面硬化工藝，提高閥體密封面的硬度、耐磨耐腐性能，以適應(yīng)不同的工況場(chǎng)合。提升式旋塞閥的旋塞與密封圈座采用燕尾槽軌道結(jié)構(gòu)連接，其連接性能可靠，運(yùn)動(dòng)精度比較理想。

    旋塞閥軟密封圈采用特定工藝鑲嵌在密封圈座上，以免其發(fā)生脫落。閥門處于關(guān)閉位置時(shí)，當(dāng)旋塞向上提升，兩個(gè)密封圈座受上下閥蓋的位置限制，在燕尾槽軌道的作用下，密封圈脫離閥體的密封面。當(dāng)密封圈*脫離閥體密封面后，旋塞和密封圈座作90°旋轉(zhuǎn)，使閥門處于開(kāi)啟狀態(tài)。當(dāng)閥門需要關(guān)閉時(shí)，旋塞和密封圈座旋轉(zhuǎn)90°后，旋塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)密封圈座靠近閥體密封面，直至閥門*處于密封狀態(tài)。

        4 提升式旋塞閥密封分析結(jié)語(yǔ)
        提升式旋塞閥改變了傳統(tǒng)旋塞閥的設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用范圍，主要為其壓力、溫度使用范圍改變和拓寬，以及材料選擇范圍的擴(kuò)大，還有旋塞閥的流道形式，比如文丘里型式、標(biāo)準(zhǔn)全通徑型式、標(biāo)準(zhǔn)型式、標(biāo)準(zhǔn)弧形全通徑型式等多種形式的應(yīng)用，操作機(jī)構(gòu)選擇的多樣性、智能性等等，使得提升式旋塞閥的應(yīng)用前景更為廣闊。采用了先提升后啟閉的閥門啟閉方式，大大減少了旋塞閥的啟閉力矩，而且采用了圓形通道，使旋塞閥的流體阻力大大減少，金屬硬密封提升式旋塞閥能用于高溫、高壓工況，大大擴(kuò)展了旋塞閥的使用范圍。超達(dá)生產(chǎn)的提升式旋塞閥具有啟閉輕松、密封面在啟閉過(guò)程中不易擦傷，使用壽命長(zhǎng)、采用與管道截面積相同的圓形通道，流動(dòng)阻力小、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、適用的壓力及溫度范圍大、安裝方向不受限制等特點(diǎn)。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組?