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影(yǐng)響閥門(mén)密封性能的8條因素
類别:公司新聞 日期:2018-10-04
影(yǐng)響閥門(mén)密封性能的因素主要有(yǒu):
①密封面質量;
②密封面寬度;
③閥前和(hé)閥後的壓力差;
④密封面材料及其處理(lǐ)狀态;
⑤介質性質;
⑥表面親水(shuǐ)性;
⑦密封油膜的存在;
⑧關閉件的剛性和(hé)結構特點。
1、密封面質量對閥門(mén)密封性能的影(yǐng)響
當密封面上(shàng)的比壓在40MPa以下時(shí),密封面的質量對閥門(mén)密封性能起決定性作(zuò)用。這是因為(wèi):當密封面上(shàng)的比壓小(xiǎo)、表面粗糙度低(dī)時(shí),洩漏量迅速增加。當密封面上(shàng)的比壓大(dà)時(shí),表面粗糙度對洩漏量影(yǐng)響減小(xiǎo)。
2、密封面寬度對閥門(mén)密封性能的影(yǐng)響
密封面的寬度決定毛細孔的長度,當寬度加大(dà)時(shí),流體(tǐ)沿毛細孔的運動行(xíng)程加長了,因此增加了運動阻力。加大(dà)密封面寬度可(kě)以減小(xiǎo)高(gāo)壓閥中的浸蝕磨損。密封面寬度加大(dà)後,會(huì)引起洩漏行(xíng)程長度成正比地加大(dà),因而能夠按比例地減小(xiǎo)洩漏量。但(dàn)密封面寬度增加,在同樣的密封力下,密封比壓減小(xiǎo),又會(huì)使洩漏的可(kě)能性增加。因此,不能無限的增加密封面寬度。
3、閥前和(hé)閥後的壓力差對密封性能的影(yǐng)響
從理(lǐ)論上(shàng)分析,閥前、閥後壓力差和(hé)洩漏量既成正比關系。但(dàn)試驗證明(míng):在其他條件相同的情況下,洩漏量的增長是超過壓力差的增長的。洩漏量與壓力差之間(jiān)的關系可(kě)以近似地以下式表示:
式中:M,N,S——常數(shù)系數(shù),這些(xiē)系數(shù)取決于材料、密封表面的加工質量、密封面上(shàng)的比壓和(hé)其他條件;
△P-壓差。
4、密封面材料及其處理(lǐ)狀态對密封性能的影(yǐng)響
密封面材料及其處理(lǐ)狀态對洩漏量有(yǒu)很(hěn)大(dà)影(yǐng)響。由于密封面間(jiān)的剩餘間(jiān)隙的大(dà)小(xiǎo)取決于密封表面微觀不平度,所以,如果使用鋼制(zhì)材料的密封圈,造成相同的密封程度,就有(yǒu)較大(dà)的比壓,其值必然超過用黃銅制(zhì)的密封圈的比壓值。
與密封有(yǒu)關的表面處理(lǐ)狀态,諸如波峰的變形、尺寸和(hé)密封間(jiān)隙的改變以及其他現象都發生(shēng)在金屬表層上(shàng),很(hěn)明(míng)顯,表層的性能與基體(tǐ)材料性能有(yǒu)明(míng)顯區(qū)别。由加工引起的變化可(kě)以影(yǐng)響表層厚度5um。研磨時(shí),基體(tǐ)金屬不露出。工作(zuò)表層組織不同于金屬基體(tǐ)組織。
材料性能與幾何形狀及微觀幾何形狀相比影(yǐng)響不大(dà)。金屬性能的差異,通(tōng)常小(xiǎo)于其他因素的影(yǐng)響。密封面在低(dī)壓條件下工作(zuò)時(shí),這種情況更為(wèi)突出。當比壓髙于40Mpa時(shí),表面粗糙度對密封性的影(yǐng)響就減小(xiǎo),而材料的影(yǐng)響便增加。
5、介質性質對密封性的影(yǐng)響
液體(tǐ)介質對洩漏釐的影(yǐng)響基本上(shàng)由黏度确定。在同一個(gè)密封閥中,各種條件相同的情況下,黏度大(dà)的介質比黏度小(xiǎo)的介質滲漏要小(xiǎo)得(de)多(duō)。氣體(tǐ)介質和(hé)液體(tǐ)介質相比差别更為(wèi)明(míng)顯,但(dàn)飽和(hé)蒸汽除外,飽和(hé)蒸汽容易保證密封性。
6、表面親水(shuǐ)性對密封性的影(yǐng)響
表面親水(shuǐ)性影(yǐng)響洩漏量是因為(wèi)毛細孔特性的作(zuò)用。當密封表面上(shàng)隻要有(yǒu)一層很(hěn)薄的油膜,就需加大(dà)通(tōng)過間(jiān)隙的水(shuǐ)的壓力。由于金屬表面具有(yǒu)良好的親水(shuǐ)性,煤油能很(hěn)容易地滲透鑄件和(hé)密封連接的間(jiān)隙。所以,在一些(xiē)關鍵性的場(chǎng)合,是采用煤油進行(xíng)密封性液壓試驗的。采用腔體(tǐ)內(nèi)灌煤油的方法進行(xíng)密封性試驗,大(dà)約相當于0.3MPa?0.4MPa壓力下的水(shuǐ)壓密封性試驗。
7、密封油膜的存在對密封性能的影(yǐng)響
密封表面間(jiān)存在密封油膜對其密封性有(yǒu)影(yǐng)響。當表面上(shàng)有(yǒu)密封油膜時(shí),破壞了接觸表面間(jiān)的親水(shuǐ)性,這樣就需要較大(dà)的壓力差,才能使介質通(tōng)過毛細孔。另外,表面上(shàng)有(yǒu)稠密封油膜能堵塞介質的通(tōng)道(dào)行(xíng)程,提高(gāo)連接的密封性。在采用油膜密封時(shí)應注意:當工作(zuò)過程中油膜減少(shǎo)時(shí),應能恢複油膜的厚度。閥門(mén)中采用的油脂不允許溶于介質之中,也不應該蒸發、硬化或有(yǒu)其他的化學變化。
8、關閉件的剛性和(hé)結構特點對密封性能的影(yǐng)響
關閉件的剛性和(hé)結構的影(yǐng)響是由于零件的彈性作(zuò)用。由于閉路閥的關閉件不是剛性,而是具有(yǒu)一定彈性的,在與介質有(yǒu)關的壓力作(zuò)用下,尺寸是變化的,這也引起密封面力的相互作(zuò)用的變化。為(wèi)補償這些(xiē)變化對關閉件密封性的影(yǐng)響,使密封面具有(yǒu)較小(xiǎo)的剛性,即彈性變形盡可(kě)能大(dà)些(xiē)。
①密封面質量;
②密封面寬度;
③閥前和(hé)閥後的壓力差;
④密封面材料及其處理(lǐ)狀态;
⑤介質性質;
⑥表面親水(shuǐ)性;
⑦密封油膜的存在;
⑧關閉件的剛性和(hé)結構特點。
1、密封面質量對閥門(mén)密封性能的影(yǐng)響
當密封面上(shàng)的比壓在40MPa以下時(shí),密封面的質量對閥門(mén)密封性能起決定性作(zuò)用。這是因為(wèi):當密封面上(shàng)的比壓小(xiǎo)、表面粗糙度低(dī)時(shí),洩漏量迅速增加。當密封面上(shàng)的比壓大(dà)時(shí),表面粗糙度對洩漏量影(yǐng)響減小(xiǎo)。
2、密封面寬度對閥門(mén)密封性能的影(yǐng)響
密封面的寬度決定毛細孔的長度,當寬度加大(dà)時(shí),流體(tǐ)沿毛細孔的運動行(xíng)程加長了,因此增加了運動阻力。加大(dà)密封面寬度可(kě)以減小(xiǎo)高(gāo)壓閥中的浸蝕磨損。密封面寬度加大(dà)後,會(huì)引起洩漏行(xíng)程長度成正比地加大(dà),因而能夠按比例地減小(xiǎo)洩漏量。但(dàn)密封面寬度增加,在同樣的密封力下,密封比壓減小(xiǎo),又會(huì)使洩漏的可(kě)能性增加。因此,不能無限的增加密封面寬度。
3、閥前和(hé)閥後的壓力差對密封性能的影(yǐng)響
從理(lǐ)論上(shàng)分析,閥前、閥後壓力差和(hé)洩漏量既成正比關系。但(dàn)試驗證明(míng):在其他條件相同的情況下,洩漏量的增長是超過壓力差的增長的。洩漏量與壓力差之間(jiān)的關系可(kě)以近似地以下式表示:
式中:M,N,S——常數(shù)系數(shù),這些(xiē)系數(shù)取決于材料、密封表面的加工質量、密封面上(shàng)的比壓和(hé)其他條件;
△P-壓差。
4、密封面材料及其處理(lǐ)狀态對密封性能的影(yǐng)響
密封面材料及其處理(lǐ)狀态對洩漏量有(yǒu)很(hěn)大(dà)影(yǐng)響。由于密封面間(jiān)的剩餘間(jiān)隙的大(dà)小(xiǎo)取決于密封表面微觀不平度,所以,如果使用鋼制(zhì)材料的密封圈,造成相同的密封程度,就有(yǒu)較大(dà)的比壓,其值必然超過用黃銅制(zhì)的密封圈的比壓值。
與密封有(yǒu)關的表面處理(lǐ)狀态,諸如波峰的變形、尺寸和(hé)密封間(jiān)隙的改變以及其他現象都發生(shēng)在金屬表層上(shàng),很(hěn)明(míng)顯,表層的性能與基體(tǐ)材料性能有(yǒu)明(míng)顯區(qū)别。由加工引起的變化可(kě)以影(yǐng)響表層厚度5um。研磨時(shí),基體(tǐ)金屬不露出。工作(zuò)表層組織不同于金屬基體(tǐ)組織。
材料性能與幾何形狀及微觀幾何形狀相比影(yǐng)響不大(dà)。金屬性能的差異,通(tōng)常小(xiǎo)于其他因素的影(yǐng)響。密封面在低(dī)壓條件下工作(zuò)時(shí),這種情況更為(wèi)突出。當比壓髙于40Mpa時(shí),表面粗糙度對密封性的影(yǐng)響就減小(xiǎo),而材料的影(yǐng)響便增加。
5、介質性質對密封性的影(yǐng)響
液體(tǐ)介質對洩漏釐的影(yǐng)響基本上(shàng)由黏度确定。在同一個(gè)密封閥中,各種條件相同的情況下,黏度大(dà)的介質比黏度小(xiǎo)的介質滲漏要小(xiǎo)得(de)多(duō)。氣體(tǐ)介質和(hé)液體(tǐ)介質相比差别更為(wèi)明(míng)顯,但(dàn)飽和(hé)蒸汽除外,飽和(hé)蒸汽容易保證密封性。
6、表面親水(shuǐ)性對密封性的影(yǐng)響
表面親水(shuǐ)性影(yǐng)響洩漏量是因為(wèi)毛細孔特性的作(zuò)用。當密封表面上(shàng)隻要有(yǒu)一層很(hěn)薄的油膜,就需加大(dà)通(tōng)過間(jiān)隙的水(shuǐ)的壓力。由于金屬表面具有(yǒu)良好的親水(shuǐ)性,煤油能很(hěn)容易地滲透鑄件和(hé)密封連接的間(jiān)隙。所以,在一些(xiē)關鍵性的場(chǎng)合,是采用煤油進行(xíng)密封性液壓試驗的。采用腔體(tǐ)內(nèi)灌煤油的方法進行(xíng)密封性試驗,大(dà)約相當于0.3MPa?0.4MPa壓力下的水(shuǐ)壓密封性試驗。
7、密封油膜的存在對密封性能的影(yǐng)響
密封表面間(jiān)存在密封油膜對其密封性有(yǒu)影(yǐng)響。當表面上(shàng)有(yǒu)密封油膜時(shí),破壞了接觸表面間(jiān)的親水(shuǐ)性,這樣就需要較大(dà)的壓力差,才能使介質通(tōng)過毛細孔。另外,表面上(shàng)有(yǒu)稠密封油膜能堵塞介質的通(tōng)道(dào)行(xíng)程,提高(gāo)連接的密封性。在采用油膜密封時(shí)應注意:當工作(zuò)過程中油膜減少(shǎo)時(shí),應能恢複油膜的厚度。閥門(mén)中采用的油脂不允許溶于介質之中,也不應該蒸發、硬化或有(yǒu)其他的化學變化。
8、關閉件的剛性和(hé)結構特點對密封性能的影(yǐng)響
關閉件的剛性和(hé)結構的影(yǐng)響是由于零件的彈性作(zuò)用。由于閉路閥的關閉件不是剛性,而是具有(yǒu)一定彈性的,在與介質有(yǒu)關的壓力作(zuò)用下,尺寸是變化的,這也引起密封面力的相互作(zuò)用的變化。為(wèi)補償這些(xiē)變化對關閉件密封性的影(yǐng)響,使密封面具有(yǒu)較小(xiǎo)的剛性,即彈性變形盡可(kě)能大(dà)些(xiē)。
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