闸阀阀座胀接固定密封机理分析.pdf

m 阀 门 ‘ 一一 摘要介绍了闸阀闲座胀接固定的形式扣特点 分析了阀座的胀压变形过租厦其密封机理 提 出了闲座加工工艺及结构设计的政进方法 瓿 词 一 里 墨 1 ． 概述 闸阀分离式阀座与阀体连接的结构形式较 多， 其中常用的有螺纹连接、 焊连接、 翻边固定 和胀接固定 4种形式 。 我厂生产 的出 口阀 门以前采用如 图 1 a的 阀座翻边固定形式， 生产中遇到的工艺难题之 一 是阀座翻边固定后阀座与阀体结合处有泄 漏。当时经分析认为 ， 图 h 中的 A处为密封区 域， 泄漏应发生在该处。为解决泄漏问题， 分别 采用了提高阀体和阀座结合处 图1 a中A处 的加工精度和碍整翻边角度及其控制施压压力 等工艺措施。改进后， 阀座密封有了一定的改 善 但并没有从根本上解决问题。 其后 ， 我厂为 E l 本昌立阀门株式会社来 图 加工 阀门， 阀座 固定采用 了胀接形式 图 l b 。 生产中也发现阀座与阀体结合处有泄漏。当时 我们仍然认为阀座与阀体的密封结合处是图 1 b中的A处． 同样， 采用控制阀体裆宽尺寸精 度， 提高阀座与阀体配合面的角度和尺寸精度 等措施， 密封性得到保证 同时发现胀接式固定 较翻边固定效果要好， 并对胀接式固定取得了 一 定的认识 。 2 考察 在赴 日本昌立阀门株式会社研修对， 观察 到其闶体加工工艺极为简单。如加工阀体两端 时， 采用转位的方法， 并不要求两端的同轴度。 我们对其阀体的开档尺寸、 与阀座配合的尺寸、 阀座和闸板的角度尺寸等进行了检测， 发现其 零件的机加工精度比我厂低一级t 然而其产品 装配后， 质量却比较好。 壶 “ 、 b 圈 1 阙座 固定形式 a 毒边式 b 账接式 日本昌立阀门株式会社在阀门加工中， 采 用合理而简单的加工工艺， 保证了产品质量。 可 见， 掌握阀座胀接固定的密封机理、 正确安排工 艺， 才是提高产品质量和生产效率的关硅 考 察国外同类产品， 针对存在的问题， 对阀座胀接 过程及其密封机理深入研究和分折， 重新确认 阀座与阀体结合处的密封应在图 1 b中的 B 处， 而不是在 A处。 3 ． 分析 阀座胀接用冲头如图 2 所示．当冲头冲压 人阀座时， 阀座的薄壁端产生扩胀变形。 变形分 为 3 个阶段 。 1 弹性变形阶段冲头接触阔座后， 开 始压缩阀座产生轴向和径向变形。随着冲头的 继续压人 ， 材料应力达到弹性极限t 此时的阀座 薄壁端部略有变形 2 塑性变形阶段当冲头压力不断增加 、 未 段 ．即 塑 性 变 形 阶 段 。材 料 的 短 枘剪 切 力 增 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 阀 门 1 9 9 7 年第 2 期 大 ， 变形 区域 的材料硬化加剧 。 3 回弹变形阶段阆体包覆着阎座并且 可以看成为一剐体 ， 整个挤胀过程中， 阀体基本 处于弹性变形阶段。 阀座在阀体的限制下， 也产 生一定的弹性变形。 在压力卸掉时， 阀座和阀体 同时产生回弹， 由于阀座和阀体的材料不同， 壁 厚不同， 因此其回弹也不同。 图 2冲头及 阀座 4 ． 改进 1 阀座与阀体的配台间隙大， 扩胀变形 大， 回弹也大， 固定不牢， 密封质量差。 若配合间 隙小， 财工艺性差， 成本高。经试验后得到其配 台间隙在 0 ． O 5 ～O ． 1 3 mm之间为最好。 2 3阀座和闸板密封面角度着规定为土1 ， 可以简化加工阀座和闸板密封面的夹具， 不影 响密封性能， 同时提高了工艺性。 3 由于密封区域是在图 l b中的 B处 ， 而 不是在 A处， 故可以降低机加工的几何精度和 表面质量。 4 密封区域形似一喇叭口， 可以用成型 刀具在普通车床上转位分别加工两端内径。同 轴度公差值可规定为 l 1 级， 降低了夹具的制造 难度。 5 冲头楔角以 l 5 。 为宜， 变形区域为 3 ～ 4 m m 冲头撰角太小， 喇叭口长， 变形区域大， 变形压力大。 另外 ， 阀座壁厚较小 ， 回弹大， 阀座 固定不牢固。 6 根据材料力学应力与应变瑚线分析， 变形区域的压力应控制在塑性变形阶段， 一般 取 1 l n , 为宜。 压力不应超过 ， 否则会出现微 裂纹现象 图 3 。 图 3 应力一应 变曲线 5 ． 结语 正确分析和认 识阀座固定 的密封机理 ， 可 以台理而灵活地安排胀接固定工艺， 衙化夹具 设计制作， 提高产品质量和机加工效率。 根据密封机理， 对工艺作了大幅度的调整， 由原 7 道工序改为现在 3 道工序即可完成。经 实践， 其生产效率提高 2 倍以上， 减轻了工作强 度， 产品满足性能要求， 使我厂出口的阀门在国 外市场得到了认可。 北京新趋势科技发展有限公司 本公司从事特种工业阀门的研制和开发， 巳有多项产品填补了国内空白， 受到各相关行业人士 的好评。 从最低温度一2 5 3 ℃到各种腐蚀性介质， 从各压力叛到特殊材质， 均可为您提供优质、 可靠、 快捷的服务。 公司地址 北京市海淀区学院南路 5 5 号 中软大厦酒店 7 5 1 5 室 电话 0 1 0 6 8 5 8 2 1 7 9 传真 0 1 0 6 2 1 8 7 8 8 3 邮编 1 0 0 0 8 t 热线寻口 l o 一 6 8 3 3 8 8 3 3呼 9 2 9 2 2 ‘ 々 ’ 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载