硬密封阀门的结构和工作原理特点怎么样


发布时间:

2023-02-27

硬密封球阀在启闭过程中,预紧力始终作用在密封副表面,因此球阀的启闭力矩比其他类型的阀门大。同时,预紧力过大会增加密封件的磨损,影响球阀的使用寿命。为了克服上述缺点,在球体和阀座之间设计了螺旋传动机构,那么,下面一起了解下硬密封阀门的结构和工作原理特点怎么样!

硬密封阀门的结构和工作原理特点怎么样

  由于硬密封阀门具有流阻小、启闭速度快、操作简单等特点,应用广泛,如石油、化工、电站及长输石油、天然气管道等。硬密封阀门的密封是由球体与阀座之间预先设定的预紧力加上 流体压力作用在阀座密封面上所产生的力而形成的。弹性元件,如碟形弹簧和柱形弹簧,是在零件之间设置弹性元件而形成的。硬密封球阀在启闭过程中,预紧力始终作用在密封副表面,因此球阀的启闭力矩比其他类型的阀门大。同时,预紧力过大会增加密封件的磨损,影响球阀的使用寿命。为了克服上述缺点,在球体和阀座之间设计了螺旋传动机构,那么,下面一起了解下硬密封阀门的结构和工作原理特点怎么样!

硬密封阀门

  硬密封阀门工作原理


  硬密封阀门在阀体内沿轴线的运动是通过螺杆传动机构完成的。具体地,在球体的上下两侧分别安装圆形传动盘,传动盘上开有螺旋槽,传动盘随球体一起转动。阀座上下设有传动销,传动销与传动盘上的螺旋槽相啮合。阀门启闭时,球体转动带动传动盘一起转动。阀门关闭时,传动盘上的螺旋槽通过阀座上的传动销拉动阀座向球体运动,在关闭瞬间与球体紧密接触,实现密封。在开启瞬间,螺旋槽通过阀座上的传动销将阀座推离球体,实现无摩擦运转。根据固定式球阀阀杆扭矩计算公式


  MF=MQC +MFT +MZC (1)


  式中MF ————球阀阀杆扭矩,Nmm


  MQC ————固定球阀球体与阀座密封面的摩擦力矩,Nmm


  MFT ———填料和阀杆之间的摩擦力矩,N mm


  MZC ———轴承产生的摩擦力矩,N mm


  硬密封阀门的结构和工作原理如何


  由于阀座沿轴线的运动采用丝杠传动机构,在阀门启闭过程中阀座与球体之间没有作用力,故式(1)简化为MF=MFT + MZC(2),由式(2)计算可知,阀杆力矩大大减小。


  螺杆传动机构的设计


  阀座上下各有两个传动销与传动盘上的四个螺旋槽啮合,螺旋槽的螺距为1mm。螺旋槽的位置,以传动销在阀座上的位置为阀门开启时的起点,螺旋槽的终点为逆时针旋转90。传动盘通过键与阀杆连接,随球体转动,硬密封阀门启闭时,球体和传动盘旋转,动力通过传动盘上的螺旋槽传递给硬密封阀门,使阀座沿轴线产生往复运动。


  与现有技术相比,硬密封阀门具有结构紧凑简单、体积小、重量轻的特点,该结构还具有双向密封、防火、抗静电等功能。重要的是球体与阀座之间基本没有摩擦,延长了阀门的使用寿命,降低了阀门的启闭力矩。这种结构特别适用于大口径电动球阀,节能效果十分显著。