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彈簧組彈性閥座是一種在閥門流體通道的橫截面圓周上均勻布置一組壓縮彈簧，利用彈簧的推力使得密封圈與球體緊密接觸幌氮，達(dá)到預(yù)緊密封作用的閥門密封結(jié)構(gòu)缭受。

    彈簧組彈性閥座在固定球閥中使用時胁澳，在球閥的閥前和閥后都要布置彈性閥座。這樣的布置在改變球閥相關(guān)幾何參數(shù)情況下米者，可以實(shí)現(xiàn)球閥的閥前密封韭畸、閥后密封及閥前閥后雙面密封。而對于這三種密封形式蔓搞，結(jié)構(gòu)相似但是特點(diǎn)不同胰丁，可以滿足不同的工作需要。因此彈簧組彈性閥座在固定球閥中喂分，不論高溫熔又、低溫及普通溫度都有應(yīng)用。

    2 彈簧組彈性閥座

    彈簧組彈性閥座是利用彈簧組達(dá)到預(yù)緊接觸密封吱裙，依靠流體壓力實(shí)現(xiàn)密封的閥門密封結(jié)構(gòu)非宝。具體結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

 

 

1.閥體2.彈簧3.閥座密封圈4.閥座

5.球體密封圈6.球體

圖1 彈簧組彈性閥座 

    其中d₁為閥體接觸面中徑臭颈；d₂為球體接觸面中徑旺哀。d₁與d₂的大小關(guān)系是決定彈簧組彈性閥座三種密封形式的關(guān)鍵。當(dāng)d₁＞d₂時硼挡，彈簧組彈性閥座為閥前密封閥座；當(dāng)d₁＜d₂時仓泣，彈簧組彈性閥座為閥后密封閥座版绢；當(dāng)d₁＞d₂；d₁'＜d₂'時苏涧，彈簧組彈性閥座為雙面密封閥座玄冬。

    2.1 彈簧組彈性閥座閥前密封

    當(dāng)d₁＞d₂時，彈簧組彈性閥座為彈簧組閥前密封彈性閥座結(jié)構(gòu)如圖2所示训木。此時颜懊，閥座的流體受壓面積A1大于球體密封圈反向受壓面積A2。此時风皿，閥前閥座在彈簧預(yù)緊密封力和流體在A1和A2受壓面壓差推力作用下河爹，球體密封圈緊緊貼到球體上，實(shí)現(xiàn)閥門的密封桐款。此時咸这，閥后閥座不起密封作用。

 

 

圖2 彈簧組閥前密封彈性閥座

    對于閥后閥座的結(jié)構(gòu)魔眨，并沒有明確的規(guī)定媳维。其設(shè)計(jì)需要根據(jù)閥門體腔泄壓形式?jīng)Q定。對于泄壓流體排放到閥前遏暴，這種結(jié)構(gòu)的體腔泄壓流體侄刽，由于閥體中流體的壓力作用指黎，將有很大一部分體腔流體無法排除。對于泄壓流體排放到閥后州丹，在閥門關(guān)閉時醋安，下游壓力降低可以將體腔內(nèi)大部分的流體排除。而當(dāng)采用泄壓流體排放到閥后結(jié)構(gòu)時当叭，閥后閥座結(jié)構(gòu)形式必須采用腔內(nèi)閥座受壓面積A3大于腔外閥座A4受壓面積的結(jié)構(gòu)接碘，如圖3所示。

 

圖3 閥后閥座結(jié)構(gòu)

    此結(jié)構(gòu)：d₁'＞d₂'室午；A₃＞A₄班域。當(dāng)中腔壓力升高時，流體閥座受壓面積A3大于閥座反向受壓面積A4孔菱，在流體的壓差推力作用下球體和球體密封被推開巨啤，高壓中腔流體排放到閥后管道中去，實(shí)現(xiàn)泄壓撕星。

    對于閥前閥座密封抖躺，其優(yōu)點(diǎn)：閥門的填料函、閥蓋及大部分閥體不用承受流體的壓力唧窄；閥門體腔不會存在大量介質(zhì)侵蝕填料勇斜、閥蓋等；當(dāng)體腔意外升壓時究惨，能將流體迅速排出树家，避免了對閥門的沖擊；閥后也不會形成積液區(qū)治拿。所以摩泪，閥前閥座密封特別適用于腐蝕性介質(zhì)和低溫液體氣化的場合。缺點(diǎn)：密封力作用在球體上劫谅，轉(zhuǎn)動球體所需的轉(zhuǎn)矩荷載很大见坑，閥桿受到較大的帶動推力；對于密封比壓的計(jì)算精度要求較高捏检，密封比壓過大時荞驴，就會造成閥座過載和球體轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩較大；密封比壓較小時贯城，就會造成閥座密封失效戴尸；只能在一定壓力范圍內(nèi)使用。

    2.2 彈簧組彈性閥座閥后密封

    當(dāng)d₂＞d₁時冤狡，彈簧組彈性閥座為彈簧組閥后密封彈性閥座結(jié)構(gòu)如圖4所示孙蒙。

 

圖4 彈簧組閥后密封彈性閥座

    當(dāng)d₁＞d₂時，前閥座流體受壓面積A₁小于球體密封圈反向受壓面積A₂悲雳。此時挎峦，流體在A₁和A₂受壓面壓差推力作用下香追，將球體密封圈推離球體，產(chǎn)生流體間隙通道危葵，流體進(jìn)入到球閥的體腔中带漆。而后閥座的流體受壓面積A₃小于受壓面積A₄。進(jìn)入中腔中的介質(zhì)蠢缚，在受壓面A3和A₄上產(chǎn)生壓差推力狐绽，將后閥座密封圈緊緊貼到球體上，實(shí)現(xiàn)閥門的密封锐校。

    對于閥后密封彈簧組閥后密封彈性閥座來說躺冕，閥前閥座和閥后閥座結(jié)構(gòu)基本相同。閥前閥座：d₁＜d₂矮按；A₁＜A₂畔怎。閥后閥座：d₁'＜d₂'；A₃＜A₄膨泄。

    對于閥后閥座密封者妆，其優(yōu)點(diǎn)：流體進(jìn)入到體腔中，利用后閥座密封段丸。因此流體壓力在球體和閥座上的有效作用力小喘疹，球體的轉(zhuǎn)動需要的轉(zhuǎn)矩就小、閥桿軸承受力也小饰及。因此蔗坯，適用于高壓大通徑場合。軸承具有自潤滑性旋炒。缺點(diǎn)：流體始終存在體腔中，對于填料签杈、閥蓋的密封瘫镇、閥體都是不利的；不適合控制腐蝕性流體答姥；不能自動泄壓铣除，低溫液體氣化場合使用，必須設(shè)置泄壓裝置鹦付；要充分保證d2＞d1尚粘，相比就要縮小流通管徑或者增大球體和閥體的尺寸。

    2.3 彈簧組彈性閥座雙面密封

    當(dāng)d₁＞d₂敲长；d₁'＜d₂'時郎嫁，彈簧組彈性閥座為彈簧組雙面密封彈性閥座結(jié)構(gòu)如圖5所示。

 

圖5 彈簧組雙面密封彈性閥座

    彈簧組雙面密封彈性閥座其實(shí)為彈簧組彈性閥座閥前和閥后密封的結(jié)合爬账。閥前閥座：d1＞d2源相；A1＞A2折司；閥后閥座：d1'＜d2'；A3＜A4下乱。這樣無論是體腔中沒有滲入流體或滲入或多或少的流體產(chǎn)生高于耿把、低于管道內(nèi)流體壓力的現(xiàn)象，都能實(shí)現(xiàn)球體密封圈對閥門的密封作用条肢。

    對于雙面閥座密封舍仙，其優(yōu)點(diǎn)：密封性能可靠；總會有或多或少的流體進(jìn)入中腔稀忘，產(chǎn)生一定的壓力作用在球體云钻、閥座上，球體的轉(zhuǎn)動扭矩荷載小磕艺。所以盾摹，使用在對于密封要求較高的場所。缺點(diǎn)：雙面閥座密封無法實(shí)現(xiàn)自動泄壓光叉。因此厉斟，在控制液化氣體時，必須設(shè)置泄壓裝置强衡。

    3 結(jié)論

    固定球閥彈簧組彈性閥座是一種涉及高擦秽、低和普通溫度的密封結(jié)構(gòu)，應(yīng)用十分廣泛漩勤。三種形式的密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各不相同感挥，在應(yīng)用時必須選擇正確。密封壓比受受壓面積壓差推動力越败、預(yù)緊彈簧彈力及滑動摩擦力影響触幼。同時受到受壓面積壓差推動力影響較大。然而究飞，兩受壓面中徑尺寸一般相差不大置谦。所以設(shè)計(jì)時必須進(jìn)行的計(jì)算。

    （1）固定球閥彈簧組彈性閥座的閥體接觸面中徑d₁和球體接觸面中徑d2的大小關(guān)系決定了閥門的三種密封形式亿傅。

    （2）固定球閥彈簧組彈性閥座的密封比壓（即密封的可靠性）主要取決于閥體接觸面中徑d1和球體接觸面中徑d₂的比例關(guān)系媒峡。

    （3）對三種密封結(jié)構(gòu)來說，閥前閥座密封葵擎，可以使用在壓力P≤10MPa的腐蝕和液化氣體中以及閥門通徑較大的場合谅阿；閥后閥座密封，通常使用于壓力P≥16MPa的80～100通徑的閥門中某蛆；雙面密封碴秽，特別使用于危險(xiǎn)的對密封要求高的場所。三精閥門技術(shù)提供