一種新型雙偏心金屬硬密封蝶閥設(shè)計
蝶閥以其結(jié)構(gòu)簡單
1 密封副的設(shè)計
金屬硬密封蝶閥的密封副結(jié)構(gòu)是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵
為滿足對密封副的基本要求
圖 1 雙偏心結(jié)構(gòu)(1 閥板;2 閥桿
在設(shè)計中引入了液壓設(shè)計的基本思想
圖 2 密封結(jié)構(gòu)形式(1 蝶板
從圖 2 中可看出閥體上的密封圈是一個異型的不銹鋼材質(zhì)的活塞環(huán)
2 密封副的設(shè)計計算
2.1 正向密封時的密封比壓計算
圖 3 正向密封比壓計算圖
閥板關(guān)閉承受正向密封壓力時
正向密封時的密封比壓計算公式
式中:qz:——驗算實際正向密封比壓
2.2 反向密封時的密封比壓計算
圖 4 反向密封比壓計算圖
閥板關(guān)閉承受反向密封壓力時
,計算密封比壓如圖 4 所示。
反向密封時的密封比壓計算公式
式中:qf——驗算實際反向密封比壓
,MPa;P2——反向密封狀態(tài)時介質(zhì)壓力,MPa;Dmw——閥體密封座容腔,mm。若閥門能夠達到密封要求
,則需滿足如下:qmf<q<[q]
式中:qmf——密封面比壓
,MPa;q——驗算實際密封比壓,MPa;[q]——密封面許用比壓,MPa。密封面比壓公式
?
式中:Pn——密封狀態(tài)介質(zhì)壓力
,MPa。2.3 不銹鋼金屬密封圈移動距離的計算
為保證閥門在正反兩方向均能達到有效密封,閥體密封閥座在閥體的閥座容腔內(nèi)需能在通徑方向有一定的移動量
圖 5 密封位置變化圖
對于正向密封時:h1=δt+δz+δbz+δyz
式中:h1——壓蓋側(cè)預(yù)留間隙
對于反向密封時:h2=δt+δz+δbf+δyf
式中:δbf——閥板承受反向壓力時的變形值
,mm;δyf——加工裝配的經(jīng)驗裕量,mm。以上計算確定了異型不銹鋼金屬密封圈的細(xì)部尺寸,該設(shè)計計算可指導(dǎo)實際的圖紙設(shè)計
。3 結(jié)語
(1)可移動活塞式金屬硬密封蝶閥既有雙偏心蝶閥啟閉靈活
、操作力矩小的優(yōu)點,又有效地解決了雙偏心蝶閥的反向承壓問題。(2)改變可移動不銹鋼金屬密封圈的尺寸
,可設(shè)計出雙向承壓的10、16、20、25MPa四個系列的產(chǎn)品。(3)改變密封圈的材料可設(shè)計出應(yīng)用高溫
、高壓、耐腐蝕工況的系列金屬硬密封蝶閥。(4)加工工藝簡單
、技術(shù)易保證,與傳統(tǒng)的蝶閥加工工藝相比有較強的繼承性。(5)裝配與維修方便
,可實現(xiàn)在線更換密封圈。(6)依此設(shè)計方法制造的產(chǎn)品在實際使用中效果很好
,完全達到設(shè)計要求。