閥桿填料結構分析

《閥桿填料結構分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。

1、調節(jié)閥閥桿填料密封結構的分析與研究無論在什么時候調節(jié)閥都不允許有外漏現(xiàn)象，而外漏的主要途徑之一是介質從閥桿處外泄，為防止上述情況?的發(fā)生，一般采用填料密封，即在閥桿處用填料函密封，如圖1所示。其密封原則是根據(jù)使用工況，填料4在壓蓋2的壓力作用下，產(chǎn)生一定的徑向力，使其緊密與閥桿1和閥蓋3接觸，從而防止液體或氣體等介質外泄。1填料密封主密封壓力的計算如上所述，通過擰緊壓蓋2上的螺栓，對填料函（即閥蓋）3內的填料4進行軸向壓縮，填料的塑性使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿1緊密接觸。同時，填料中添加的潤滑劑被擠出，在接觸面間形成汕膜。由壓力

2、分布示意圖于接觸狀態(tài)不均勻，接觸部位出現(xiàn)邊界潤滑狀態(tài)，未接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜。當閥桿1與填料4有相對運動時，接觸部位與不接觸部位組成了不規(guī)則的迷宮，阻止了介質的泄漏。1（樹桿）圖］填料密封結構與填料壓力分布示意圖為保證填料密封的可靠性，必須保證填料對閥桿的徑向壓力，即主密封壓力。根據(jù)填料密封時的壓力分布理論分析和各種填料設計的性能測試，得出填料的徑向壓力，即主密封壓力計算式：P,=；令/?；呻（1）式中P「為填料徑向壓力（MPa）；P（）為填料壓蓋處軸向壓力（MPJ；K為填料壓力比（又稱應力系數(shù)）；山為閥桿直徑（

3、mm）；d（）為填料函孔徑（mm）:s為填料深度（mm）:山為填料與閥桿間的動摩擦因數(shù)；血為填料與填料函間的靜摩擦因數(shù)。填料壓力比是填料徑向壓力與軸向壓力之比，是確定填料高度的一個重要因素。應力系數(shù)K取決于軸向壓力，如圖2所示。05101520253035軸向壓力FMPa圖2填料壓力比K與軸向壓力P關系?填料密封時的壓力分布情況如圖1所示，可見，填料最大徑向壓力Prniax在填料4與壓蓋2接觸處，隨著填料4高度的增加，徑向壓力Pr按指數(shù)規(guī)律降低所以最小徑向應力Pnnin在填料4與墊片5接觸處。為避免此處發(fā)生泄漏，根據(jù)式（1）,

4、計算得到Pmin，該值應人于等于閥門內部介質壓力R。2填料密封分析對填料密封的有效密封條件是采用適當?shù)奶盍虾问胶吞盍?，分述如下?.1填料的選擇對填料的要求是要有一定的塑性，在軸向壓力的作用下能產(chǎn)生一定的徑向壓力，要有抵抗溫度變化的能力，有抗蠕變，抗松馳等能力。此外，還要有足夠的化學穩(wěn)定性，抗氧化能力，不污染介質，不被介質泡漲，不腐蝕閥桿，摩擦因數(shù)小。且在閥桿有少量偏心時，填料應有足夠的浮動彈性。填料本身應制造簡單，填裝方便。日前使用的填料一般有石棉石墨填料、柔性石墨填料和聚四氟乙烯填料。其特性及應用場合見表1。表］填料密封

5、激采用的填料吁其特性頂目1ft料材料石棉石墨盤根以料刪石墨的自潤滑性能和耐磨性好，密封性好，制造簡單,應用齡有很好的自潤滑性具有減聚四氛乙烯15性和高耐Jg性，化學穏定性好,不黏附性好。柔性石墨有很好的附霹性和自潤滑性，耐高漏和低溫，回彈性、不滲透性優(yōu)于石棉坡料"可用于介質漏度必00€,壓力￡6MPa的工況.用于工況條件為200C,1.6MPa或100€,4MPa或25C,10MPa的閥門,可用于各種酸截等腐蝕性介質。使用壓力＜32MPa,在非氧化性介質中，使用漏度?200-1600C,在氧化性介質中，使用淙度為-200-70

6、0I,在強氧化性介質中＞400€22填料密封中摩擦力的影響據(jù)主密封壓力公式（1）,如果卩1+卩2（do/di）=0,則填料頂部施加的軸向壓力P（）能均勻地傳遞到整個填料深度而沒有任何衰減。但由于摩擦的存在，徑向壓力Pr隨著與壓蓋2距離的增加而減小。摩擦越人，徑向應力Pr衰減得越厲害，所以摩擦因數(shù)山和舊應盡可能小。此外，do/d］總大于1,所以在減小應力衰減的作用上，（12比山更重要。閥桿1表面和閥蓋3內孔表面粗糙度對閥桿處的密封和磨損至關重要。閥桿1與閥蓋3內孔的表面粗糙度應盡可能小，一般閥桿表Ra<0.8gm,閥蓋3內孔Ra

7、<1.6（imo2.3填料函內孔直徑與填料截面寬度根據(jù)填料密封主密封壓力方程式（1）,填料函孔徑和閥桿直徑的比值do/di,也影響著徑向壓力P「的人小。而對于不同的閥桿直徑山，填料的截血寬度S=（do-d,）/2,存在一個得到最佳密封性能的范圍，一般經(jīng)驗公式取S=（1.2?1.5）仏即d（）=（2.4?3.0）血+di0,2.4填料的選擇與安裝填料的選擇或安裝不合理，同樣可以導致閥桿密封泄漏，為確保填料密封性能，應采用以下措施：1）除硝酸、濃硫酸等強氧化性介質外，可選用柔性石墨，并在柔性石墨上部及下部均使用一圈石棉編制繩。該種

8、密封填料可增加填料強度，并可防止填料擠出，增加填料密封的密封性。2）閥門解體后，最好裝入不切口的整環(huán)盤根（即圖1中的填料4）。因種種原因而必需裝入切口盤根時，盤根接頭切口應切成45。，各層接頭應錯開180%且填料壓蓋2不得傾斜，并留有足夠的再壓余量，使整個填料組件4被壓縮30