球閥上密封的密封性能是衡量(liàng)球閥質量的(de)一個(gè)重要技術指标,國家标準對鋼制球閥(fá)上(shàng)密封的技術要求制定了相(xiàng)關的(de)規定。鋼制球閥(fá)上密(mì)封的密封效(xiào)果與閥門的材質(zhì)、加工設備、工裝制造、熱處理、加工工藝、形位公差和零(líng)件的加(jiā)工精度等多個環節相關,某一項技(jì)術達不到設計(jì)要求就直接會影響到上密封的效果,影響閥(fá)門密封性能的主(zhǔ)要因素:
1、密封面質量:閥(fá)門的密封面是指閥座與(yǔ)關閉件互相接觸而(ér)進行關閉的部分。當密封面上的比壓在40MPa以下時(shí),密(mì)封面的質量對閥(fá)門密封性能起(qǐ) 決定性作用(yòng)。這是(shì)因為:當密封面上的比壓小,表面粗(cū)糙度低時,洩漏量迅速增加。當密(mì)封面上的比壓大時(shí),表面粗糙度對洩(xiè)漏量影響顯着減小。
2、密封面寬度:密(mì)封面的寬度決定毛(máo)細孔的長度。當寬度加大時,流體沿毛細孔的運動行程加長,運(yùn)動阻(zǔ)力增加。加大密封面寬(kuān)度可以減小高(gāo)壓閥中的 侵蝕磨損。密封面(miàn)寬度加大後,會引起洩漏(lòu)行程長度成正比地加(jiā)大,因而能夠按比例地減(jiǎn)少洩漏量。但密封面(miàn)寬度增加,在同樣的(de)密封(fēng)力下(xià),密封比壓減小,又會使 洩漏的可能性增加。因此,不能無限的增加密封(fēng)面寬度。
3、閥前和閥後的壓(yā)力差:從理論上分析,閥前(qián),閥後(hòu)壓(yā)力差和洩漏量既成正比關系。但試驗證明:在其他(tā)條(tiáo)件相同的情況下,洩漏量的增長是超過壓力(lì) 差的增長的。洩漏量與壓力差之間(jiān)的關系可以近似的以下式表示:G=M(N△P2+S△P)式中:M,N,S——常(cháng)數系數,這些系數取決于材料、密(mì)封表面的 加工質量、密封面(miàn)上的比壓和其他條件(jiàn);△P——壓(yā)差。
4、密封面材料及其(qí)處理狀态:密封面材料及其處理狀态對閥門洩漏量(liàng)有很大(dà)影響。由于密封面間的(de)剩餘間隙的大小取決于密封表面微觀不平度,所以, 如果使(shǐ)用鋼制(zhì)材料的密封圈,造成相同的密封程度,就必須有較(jiào)大的比(bǐ)壓(yā),其值必然超過用黃銅制的密封圈的比(bǐ)壓值。與密(mì)封有關的表面處理(lǐ)狀态(tài),諸如波峰的變 形,尺寸和密封間隙的改變以及其他現象都發(fā)生在金屬表層上,很(hěn)明(míng)顯,表層的性能與基(jī)體材料性能(néng)有明顯區别。由加工引起的變化可以影響表層(céng)厚度(dù) 50μm的。研磨時,基體金屬(shǔ)不露出。工作表層組織不同于金屬基體組織。材料性能與幾(jǐ)何(hé)形狀及微觀幾何形狀相比影響不大。金屬性能的差(chà)異(yì),通常小于其他因 素的影(yǐng)響(xiǎng)。密封(fēng)面在低壓條件下工作時,這種情況更為突出。當(dāng)比壓高于40MPa時,表面粗糙度對密封性能的影響就減小,而材料的影響便增加。
5、介質性質:液(yè)體介質對洩漏量的影響基本上由黏度确定在同一個密封閥中,各種條件相同的情況下(xià),黏度大的介質比黏度(dù)小的介質滲漏要小得多。氣體介質和液體介質相比差别更為明顯(飽和蒸汽除外,飽(bǎo)和蒸汽容易保證密封面)。
6、表(biǎo)面親水性:表面親水性影響洩漏量是因為毛細孔特性的作用。當密封表面上隻要有(yǒu)一層很(hěn)薄(báo)的油膜,就需加大通(tōng)過間隙的水的壓力。由于金屬表面 具有良好的親水性,煤油能很容易的滲透鑄件和密封連接的間隙。所以,在一些最關鍵性的場合,是采用煤油進行密封性液壓試驗的。采(cǎi)用腔體内灌(guàn)煤油(yóu)的方法進行 密封性試驗,大約相當(dāng)于0.3-0.4兆帕斯卡壓力下的水壓密(mì)封性試驗。
7、密封油膜的(de)存(cún)在:密封表面(miàn)間存在密封油膜對其(qí)密封性有顯着影響。當表面上有密封油膜時,破壞了接觸表面間的親水性,這樣(yàng)就需要較大的壓(yā)力 差,才能使介質(zhì)通過毛細孔。另(lìng)外,表面上有稠密封油膜能堵塞介質的通道行程,提高連接的密封性。在采用油膜密封時應注(zhù)意:當工作過程中油膜減少時(shí),應能恢 複油膜(mó)的厚度。閥門中采用的油脂(zhī)不(bú)允許溶于介質之中,也不應該(gāi)蒸發,硬化或有其他(tā)的化學變化。
8、關閉件的剛性和(hé)結構特點:關閉(bì)件的剛(gāng)性和(hé)結構的影響是由于零件的彈性(xìng)作用(yòng)。由于閉路閥的關閉件不是絕對剛性,而是具有(yǒu)一定彈性的,在與介質 有關的壓力作用下,尺寸是變化的,這也引起密封面力的相互作用的變化(huà)。為補償這(zhè)些變化對關閉件密(mì)封性能的影響,最好是使密封面具有較小的剛性(xìng),即彈性變形 盡可能大些。