閥門(mén)的密封(feng)原理，液(yè)壓閥密(mì)封技術(shù)如何改(gai)進

作者(zhě)：南昌尚辰材料制造有限责任公司(AI智能站)
發布時(shi)間：2025-12-05
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　　閥門密(mì)封性原(yuan)理

　　閥門(mén)種類繁(fán)多，可是(shi)基本的(de)作用則(zé)是一緻(zhi)的，那便(biàn)㊙️是連🤩通(tong)👅或者截(jié)斷介質(zhì)流。因而(ér)，閥門的(de)密封問(wèn)題就顯(xiǎn)得十分(fèn)🌂明顯。

　　要(yào)保證閥(fa)門能夠(gòu)良好的(de)截斷介(jie)質流，不(bu)發生洩(xiè)漏🔆，就🏃🏻‍♂️要(yào)保證🔞閥(fa)門的密(mi)封完好(hǎo)。而造成(chéng)閥門洩(xie)漏的原(yuan)🈲因很多(duō)，包括結(jié)構設♉計(jì)上的不(bú)合理、密(mì)封接觸(chù)面有🌐缺(quē)陷、緊固(gu)零件發(fa)生松動(dong)、閥體與(yu)閥蓋間(jian)的配合(hé)不密不(bú)可分等(deng)等，所有(yǒu)這些問(wèn)題都将(jiāng)會導緻(zhi)閥門密(mì)封不好(hao)，進而☔産(chǎn)生洩漏(lòu)問題。所(suǒ)以，閥門(men)♻️密封技(jì)術是關(guān)系到閥(fá)門性能(neng)和質量(liàng)的一項(xiang)重要技(ji)術，須要(yao)進行系(xi)統深🔞入(rù)的研👅究(jiu)。

　　所謂靜(jing)密封，通(tong)常是指(zhǐ)兩個靜(jing)止面之(zhi)間的密(mi)封，靜密(mi)封的密(mì)封方法(fa)主要是(shi)使用墊(niàn)圈。

　　所謂(wei)動密封(fēng)，主要是(shì)指閥杆(gan)的密封(feng)，即不讓(ràng)閥内的(de)介質随(sui)閥杆🙇🏻運(yun)動而發(fā)生洩漏(lou)，動密封(feng)的密封(fēng)方法主(zhǔ)要💞是使(shi)用填😍料(liào)函。

　　1.靜密(mi)封

　　靜密(mi)封是指(zhi)在兩個(gè)靜止的(de)截面之(zhī)間形成(cheng)密封，其(qí)密👉封方(fāng)法🌈主要(yao)是使用(yong)墊圈。墊(niàn)圈的種(zhǒng)類很多(duō)，經常使(shǐ)用的墊(nian)🚩圈包括(kuo)平墊圈(quān)、O形圈、包(bao)墊圈、異(yi)形墊圈(quan)、波形墊(nian)圈和纏(chan)繞墊圈(quan)等幾大(da)類，每種(zhǒng)類型下(xia)面又可(kě)👅以根據(ju)使用材(cái)料的不(bú)同而進(jin)一步進(jìn)行劃分(fen)。

　　①平墊圈(quān)。平墊圈(quan)就是平(ping)整的貼(tiē)于兩個(ge)靜止截(jié)面之間(jian)的🏒墊圈(quān)，一般根(gēn)據使用(yong)的材料(liào)可以劃(huà)分為塑(su)料平墊(nian)圈、橡‼️膠(jiāo)平墊圈(quan)、金屬平(ping)墊圈和(hé)複合材(cái)料平墊(niàn)✍️圈，每種(zhong)材料的(de)平墊圈(quan)都有其(qi)适用的(de)範圍。

　　③包墊圈(quān)。包墊圈(quan)是指将(jiāng)某種材(cai)料包裹(guo)在另一(yi)種材料(liào)✂️上的墊(niàn)圈，這樣(yang)的墊圈(quān)一般具(ju)有良好(hao)的彈性(xing)，可以增(zeng)強密封(fēng)效果。

　　⑥纏(chán)繞墊圈(quan)。纏繞墊(niàn)圈是指(zhǐ)把很薄(bao)的金屬(shu)帶和非(fei)金屬帶(dài)緊貼在(zài)一起、纏(chan)繞形成(chéng)的墊圈(quān)，這類墊(niàn)圈具有(you)☔良好的(de)彈性和(he)💋密封性(xìng)。

　　墊圈的(de)制作材(cai)料主要(yào)包括三(san)大類，即(ji)金屬材(cái)料、非🏃‍♀️金(jīn)屬材料(liào)和複合(hé)材料。一(yi)般來說(shuō)，金屬材(cai)料的強(qiang)度高，耐(nai)溫性能(neng)強，常用(yong)的金🌈屬(shu)材料有(yǒu)銅、鋁、鋼(gāng)等。非金(jin)屬材料(liào)的種類(lei)很多，包(bao)括塑料(liào)制品、橡(xiang)膠制品(pǐn)、石棉制(zhi)品、麻制(zhi)品等，這(zhe)些非金(jīn)屬材🔆料(liào)的使用(yòng)廣泛，根(gēn)據具體(tǐ)的須要(yào)來選用(yong)。複合材(cai)料的種(zhǒng)類也很(hen)多，包括(kuò)層合闆(pan)、複合闆(pǎn)等，也是(shi)根據具(ju)體須要(yào)選用，一(yī)般在波(bō)形墊圈(quan)和纏繞(rào)墊圈等(deng)☀️上面使(shi)用的比(bi)較多。

　　2.動(dong)密封

　　動(dong)密封是(shì)指不讓(ràng)閥内的(de)介質流(liu)随閥杆(gǎn)運動而(ér)洩漏的(de)🎯密封💘，這(zhe)是一個(gè)相對運(yun)動流程(chéng)中的密(mì)封問題(tí)，其密封(fēng)方式主(zhǔ)㊙️要是采(cai)用🔞填料(liao)函。填料(liao)函的基(ji)本形式(shì)有兩種(zhong)，即壓蓋(gai)式和壓(yā)緊螺母(mu)式。壓蓋(gài)式是目(mu)前使用(yòng)得較多(duō)的形式(shì)，一般從(cóng)壓💋蓋的(de)形式而(er)言，能夠(gòu) 分為組(zǔ)合式和(hé)整體式(shi)兩種，每(mei)個形式(shi)💰雖有差(cha)别，但🔴是(shì)大部分(fen)都包含(hán)有壓緊(jin)用的螺(luo)栓。壓緊(jin)螺母式(shi)一般用(yong)于較小(xiǎo)的閥♈門(men)，由于這(zhe)種形式(shì)的尺寸(cùn)較小，因(yin)🐆此壓緊(jǐn)力是受(shòu)到限制(zhì)的。

　　在填(tian)料函内(nei)，由于填(tian)料是直(zhí)接與閥(fá)杆接觸(chù)的，所有(you)要求填(tián)料的密(mi)封性好(hǎo)、摩擦系(xi)數小、能(neng)夠适應(ying)介質的(de)壓力和(he)溫度、并(bìng)且耐腐(fǔ)蝕。目前(qian)比較常(cháng)用的填(tian)料包括(kuò)橡⁉️膠O型(xíng)圈、聚四(sì)氟乙烯(xi)編織盤(pán)根、石棉(mián)盤根和(he)塑料成(chéng)型填料(liao)等，每個(ge)填料都(dou)有其适(shi)應的條(tiáo)件和範(fan)圍，根據(ju)具體的(de)需要來(lai)選取。

　　密(mi)封便是(shì)防止洩(xie)漏，那麼(me)閥門密(mi)封性原(yuan)理也是(shì)從📧防止(zhǐ)洩漏研(yán)究的。造(zao)成洩漏(lou)的因素(su)主要有(you)兩個，一(yī)個是影(ying)響🌈密封(feng)性能的(de)最主要(yao)的因素(sù)，即密封(feng)副之🔴間(jiān)存在🐅着(zhe)間隙，另(ling)一個🐪則(zé)是密封(fēng)副的兩(liǎng)側之間(jiān)存在着(zhe)壓差🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。閥(fa)門密封(feng)⚽性原理(lǐ)也是從(cóng)液體的(de)密封性(xing)、氣體的(de)密封性(xìng)、洩漏通(tong)道的密(mi)封原理(li)和閥門(mén)密封副(fù)等四個(gè)方面來(lái)分析的(de)。

　　液體的(de)密封性(xing)

　　液體的(de)密封性(xìng)是通過(guo)液體的(de)粘度和(hé)表面張(zhāng)力來進(jìn)行。當閥(fa)🈲門💃🏻洩漏(lòu)的毛細(xi)管充滿(mǎn)氣體的(de)時候，表(biǎo)面張力(li)可能對(dui)液體進(jin)行排斥(chì)，或者将(jiang)液體引(yin)進毛細(xi)❗管内。這(zhè)樣就形(xíng)成了相(xiàng)🤞切角。當(dāng)相切角(jiǎo)⭕小于90°的(de)時候，液(yè)體就會(hui)被注入(ru)毛細管(guan)内，這樣(yang)就會發(fa)生洩漏(lòu)。發🏒生洩(xie)漏的原(yuán)因在于(yú)介質的(de)不同性(xìng)質😍。用不(bu)同介質(zhi)做試驗(yan)，在條件(jian)🙇🏻相同的(de)情況下(xià)，會得到(dao)不同的(de)結果。

　　能(neng)夠用水(shui)，用空氣(qi)或用煤(mei)油等。而(ér)當相切(qiē)角大于(yu)90°時，也❄️會(huì)發生洩(xie)漏。因為(wei)與金屬(shu)表面上(shàng)的油脂(zhi)或蠟質(zhì)薄膜🈚有(yǒu)關系。一(yī)旦這些(xiē)表面的(de)薄膜被(bèi)溶解掉(diào)，金屬表(biǎo)面的特(tè)性就發(fa)生了變(biàn)化，原來(lai)被排斥(chi)的液體(ti)，就會侵(qin)濕表🌈面(mian)，發生洩(xie)漏。針對(dui)上述情(qing)況，根據(jù)泊松公(gong)式，能夠(gou) 在減少(shao)毛細管(guan)直徑和(hé)介質粘(zhān)🐆度較大(dà)的情況(kuàng)下，來實(shí)現💜防止(zhǐ)洩漏或(huò)減少洩(xie)漏量的(de)目的。

　　氣(qì)體的密(mì)封性

　　根(gēn)據泊松(sōng)公式，氣(qì)體的密(mi)封性與(yu)氣體分(fèn)子和氣(qì)體的粘(zhan)性✍️有關(guan)。洩漏與(yǔ)毛細管(guan)的長度(du)和氣體(ti)的粘度(dù)成反比(bi)，與毛細(xì)管的直(zhí)徑🌏和驅(qu)動力成(cheng)正比。當(dang)毛細管(guǎn)的直徑(jing)和氣🧡體(ti)分子的(de)平均自(zi)在度相(xiàng)同時，氣(qi)體分子(zǐ)就會以(yi)自由的(de)熱運動(dòng)流進毛(máo)細管。因(yīn)此，當我(wǒ)們在做(zuò)閥門密(mì)封試驗(yan)的時候(hou)，介質一(yī)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻定要用(yòng)水才🍉能(néng)起到密(mì)封的㊙️作(zuo)用，用空(kōng)氣即氣(qi)體就不(bu)能起🐅到(dao)密封的(de)作用。

　　即(jí)使我們(men)通過塑(su)性變形(xing)方式，将(jiāng)毛細管(guǎn)直徑降(jiang)到氣體(tǐ)分子以(yi)下，也仍(reng)然不能(neng)阻止氣(qi)體的流(liú)動。原因(yin)在于氣(qi)體仍然(rán)♋能夠通(tong)過金屬(shu)壁擴散(sàn)。因此我(wo)們在🌈做(zuo)氣體試(shi)驗時，一(yi)定要比(bǐ)液體試(shi)驗更加(jiā)的嚴格(ge)。

　　洩漏通(tōng)道的密(mi)封原理(lǐ)

　　閥門密(mì)封由散(san)布在波(bo)形面上(shang)的不平(ping)整度和(hé)波峰間(jian)距離的(de)波🈚紋度(dù)構成粗(cu)糙度兩(liǎng)個部分(fen)組成。在(zài)我國大(dà)部分的(de)金屬材(cai)料彈性(xing)應變力(li)都較低(di)的情況(kuang)下，如果(guo)要達到(dào)密封的(de)💰狀态，就(jiu)需要對(dui)金屬材(cái)料的🔞壓(ya)縮力提(tí)更高的(de)要求，即(ji)材料的(de)壓縮力(lì)要超過(guo)其📧彈性(xìng)。因此，在(zai)進行閥(fá)門設計(ji)時，密封(feng)副結合(hé)一定的(de)硬度差(cha)來匹配(pèi)，在壓力(li)的作用(yòng)下，就會(huì)産生一(yi)🔱定程🔴度(du)的塑性(xing)變形密(mì)封的效(xiao)果。

　　如果(guǒ)密封表(biao)面都是(shì)金屬材(cái)料，那麼(me)表面不(bu)平整的(de)凸出點(dian)就會🔴最(zui)早的出(chū)現，在最(zui)初隻需(xū)用較小(xiǎo)的載荷(hé)就可以(yǐ)使這些(xiē)不平整(zheng)的凸出(chū)點産生(sheng)塑性變(bian)形。當接(jiē)觸面增(zēng)大時，表(biao)面的不(bú)平💔整就(jiù)會變成(cheng)塑性-彈(dan)性變形(xíng)。這時處(chu)在凹🈲處(chù)的兩面(mian)粗糙度(dù)就會存(cun)在。需要(yào)施加能(néng)使✌️底層(ceng)材料産(chǎn)生嚴重(zhong)塑性變(bian)形的載(zai)荷💯時，并(bìng)且使得(dé)兩表面(mian)接觸緊(jǐn)密，沿着(zhe)連續線(xian)和環向(xiàng)✊方向才(cai)能使這(zhe)些尚存(cún)的通徑(jìng)密合。

　　閥(fá)門密封(fēng)副

　　閥門(men)密封副(fù)是閥座(zuò)和關閉(bì)件在互(hù)相接觸(chu)時進行(háng)🌈關閉的(de)😘那💛一部(bù)分。金屬(shu)密封面(miàn)在使用(yong)流程中(zhōng)，容易受(shou)到夾入(ru)介質，介(jiè)質腐蝕(shí)，磨損顆(kē)粒，氣蝕(shí)和沖刷(shua)的✨損害(hai)的。比如(ru)磨損顆(ke)粒。如果(guǒ)磨損顆(ke)粒比表(biǎo)面的不(bu)㊙️平整度(du)小，在密(mì)封面磨(mó)合時，其(qí)表面精(jīng)度🌈就會(huì)得到🏃改(gai)善，而不(bú)會變壞(huài)。相反，則(zé)會使表(biǎo)面精度(dù)變壞。因(yin)此在選(xuǎn)擇磨損(sun)顆粒時(shi)，要綜合(he)考慮其(qi)材料，工(gōng)況，潤滑(huá)性和對(dui)密封面(miàn)的🏃‍♀️腐蝕(shi)情況等(děng)因素。

　　液壓支(zhī)架中各(gè)種液壓(yā)閥的使(shi)用期限(xian)很低，解(jiě)決的途(tú)徑和辦(bàn)法是提(tí)高系統(tǒng)的過濾(lü)精度和(hé)提高乳(ru)化液的(de)質量♍，但(dàn)收效不(bu)大。經㊙️過(guò)研究可(kě)知，密封(feng)技術是(shì)提高液(yè)壓支架(jià)中液壓(ya)閥使用(yòng)期限的(de)☁️關鍵。

　　液(ye)壓閥密(mi)封元件(jian)損壞的(de)主要因(yin)素是工(gong)作液中(zhong)的雜質(zhì)，。這些雜(zá)質在密(mì)封元件(jian)間研磨(mó)，使閥産(chǎn)生洩漏(lòu)。因此，國(guó)外曾提(ti)出相❄️應(yīng)等級的(de)液壓元(yuan)件，應采(cǎi)用相應(yīng)精度🌐的(de)過濾器(qì)。但液壓(yā)支架🐪用(yong)閥，工作(zuò)環境十(shi)分惡劣(liè)。實踐證(zhèng)明減少(shǎo)支架液(ye)壓✔️系統(tǒng)液體的(de)污染雜(za)質，是十(shí)分困難(nán)的，有人(ren)曾經設(she)想在乳(ru)化液泵(bèng)站采用(yòng)高壓過(guo)濾📐器，另(ling)外在每(měi)台支架(jià)進口處(chù)增加小(xiǎo)型過濾(lǜ)器。但在(zài)工作中(zhōng)迅速被(bèi)堵塞，形(xíng)成斷流(liu)。

　　另一方(fāng)面，随着(zhe)液壓支(zhi)架技術(shù)的發展(zhan)。對液壓(yā)閥的使(shǐ)🚩用性能(néng)和閥的(de)使用期(qī)限提出(chū)了更高(gāo)的要求(qiu)。目前，在(zai)裝有120目(mù)時的過(guò)濾器和(he)磁過濾(lǜ)裝置的(de)條件下(xia)，用通過(guo)被測試(shì)閥的乳(rǔ)化液的(de)總流量(liàng)和閥的(de)啟閉次(ci)數，來計(jì)量閥的(de)使用期(qī)。

　　但實際(jì)上室内(nei)型式試(shi)驗與礦(kuang)井具體(tǐ)工作中(zhōng)結果相(xiàng)差很大(dà)。為此，需(xū)要使用(yòng)新型的(de)、抗污染(ran)能力強(qiáng)的、适合(hé)于礦井(jǐng)工作中(zhōng)條件的(de)密封副(fu)。影響密(mi)封效果(guǒ)的主要(yao)原因是(shi)閥芯和(hé)閥座的(de)接觸比(bi)壓、不平(píng)度及🤩壓(yā)差。當閥(fa)芯與閥(fa)座的接(jie)合面以(yi)P力壓緊(jǐn)，工作中(zhong)液體分(fèn)子以F力(lì)擠入，密(mi)封材料(liào)會産生(shēng)彈性變(bian)形。如果(guo)👄密封副(fu)總抗力(li)大于分(fen)子排斥(chi)🐆力，則密(mì)封有效(xiào)，不然會(huì)形成洩(xiè)漏。

　　早期(qi)的液壓(yā)支架，運(yun)動副之(zhi)間沒有(you)其他密(mi)封措施(shi)，是金屬(shu)直接接(jiē)觸密封(fēng)，即要求(qiú)密封副(fù)接觸平(píng)面吻合(he)，具有較(jiào)🌍高的✉️加(jia)工精度(du)，不然必(bi)須加大(da)密封副(fù)的結合(he)力，使接(jie)觸表面(mian)産生塑(sù)性變形(xíng)，堵塞洩(xie)漏入口(kou)。

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