首页 / 新闻资讯

地址:上海市崇明县堡镇江边435号
销售热线:021-33872141 33872142
图文传真:021-33872143
Mail:shqgfm@139.com

全国统一服务热线:4000-700-665新闻资讯
2013-10-21
球阀填塞式密封结构的缺陷

球阀填塞式密封结构使早起球阀密封座的标准设计,一个形状简单的由PTFE制造的圆环装在球体和阀体之间,这种密封座结构称为“填塞式”密封(jam-seal)。可以设想,这种结构设计很难来控制装配过盈量,或者说,装配时预紧比压值对过盈量的变化十分敏感,制造的球阀不是过盈量太小而容易泄露,就是过盈量太大而转矩太大,制造不出品质优良的产品。特别是当阀门用在过程工业中,阀门要经受压力波动和温度波动,这时填塞式密封的球阀的缺陷被显示出来。因为填塞式密封的塑料应变发生在球体与密封座和阀体与密封座之间,这两个区域的接触应力大小,决定阀门的密封性能。在阀门使用中,不希望这一接触应力会产生松弛而引起内漏。
因此,希望密封材料像橡胶一样,受压时可以发生较大的变形,来填补金属表面的微观不平度,而当应力消除后又能回复其原来的形状,这种现象被称为材料的“记忆特性”,一个较好的例子是橡皮筋,可以被拉得很长,应力一旦消失,就回复到其原来的形状,所以公称上很多场合选用橡胶密封圈作密封材料,但PTFE就不具备这种“记忆特性”,它的弹性范围很小,塑性范围很大。而且当应力达到一定程度,就产生“冷流”现象,就是发生了宏观的形状变化。例如PTFE在常温下,产生“冷流”的极限应力为42MPa。温度上升时,这一值迅速降低,当温度为150℃时,产生“冷流”的极限应力值为4.7MPa。
另一缺陷是热膨胀特性,通常希望密封材料的热膨胀系数和金属材料接近,这样环境或者工况温度变化时,密封材料的“过盈”量不会发生明显的变化,遗憾的是PTFE的热膨胀系数是钢的7.5倍,这就使当温度升高时,密封材料的过盈量增加,阀门的关闭转矩增加,开关失灵。当温度下降时,密封材料收缩,保持密封的过盈量消失,阀门就产生泄露。
如果把PTFE的“冷流”特性和热膨胀特性结合来考虑,问题就变得更加严重,就是一旦发生较大的热循环现象,由于PTFE的膨胀比金属膨胀大得多,过盈量增加,压缩应力增加,超过冷流极限,密封材料就产生“冷流”,温度下降后,其他材料回复到其原来的形状,而密封材料PTFE例外,产生了“冷流”,发生了严重的变形,装配时的密封座PTFE的过盈量消失,阀门就产生了不可恢复的泄露。