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金属密封耐磨损球阀的研究与设计
发表时间:2014年6月5日
1概述
随着科学技术的发展以及现代工业的需求,金属密封球阀在输送特殊介质的工况中(如纸浆、水煤浆和硅粉等含有固体颗粒的混合液)得到越来越广泛的应用。根据工况要求,研制了金属密封耐磨损球阀。
2结构特点
金属密封耐磨损球阀采用弹性具有自动补偿功能的阀座结构,防止阀门在含有颗粒介质的工况中或高温情况下出现卡塞现象,提高了阀门使用寿命。球体和阀座具有良好的剪切和自洁功能,适合对颗粒介质和纤维介质的控制。阀杆采用侧装式,能确保填料处可靠密封以及阀杆防吹出。阀门采用双向密封结构,即提高了阀门的密封性能,也保证了介质逆向流动时的密封性能,为防止介质倒流提供了必要的保障。球体和阀座密封面喷涂耐高温高压、耐腐蚀和耐磨损的硬质合金。
3技术处理
(1)金属密封球阀的密封比压较高,在结构设计中考虑密封比压所需要的弹簧预紧力,采用下游阀座固定,上游阀座后设置碟形弹簧补偿结构。
(2)考虑温度对金属材料的线性膨胀影响,采用高负载碟形弹簧。既提供了阀门密封比压所需要的初始预紧力,也避免了因温度原因引起球体与阀座卡阻现象,确保阀门启闭灵活。由于固体颗粒介质进入碟簧行程区会引起碟簧卡阻失效,增设了碟簧保护结构,确保阀门在低压情况下的密封性能。
(3)由于输送的介质中所含的固体颗粒硬度较高,要求球体与阀座表面具有较高的硬度。否则,阀门启闭的过程中会有固体颗粒镶嵌在球体表面上,影响阀门的整体密封性能。因此球体表面与阀座表面喷涂碳化钨钴、镍基合金或碳化铬等材料。使密封表面硬度达到56~64HRC。不同的喷涂材料,可以获得不同的硬度。
(4)阀座设计成具有自洁功能的刮刀结构,在阀门启闭过程中,能对球体表面吸附物进行刮削,防止固体颗粒进入阀门密封面,增加了阀门使用寿命。
(5)球体和阀座采用数控机床加工,专用球面磨床磨削,以及专用研磨机配对研磨。
     
 
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