第四章 阀门的连接与密封.docVIP

阀门的连接与密封 在了解阀门的部件与材料之后，就应该想一想部件之间以及整个阀门与管路或设备之间是怎样连接的；密封问题如何解决。这个问题不可忽视，因为阀门的跑、冒、滴、漏现象，绝大部分发生在这里。 这一章，我们将讨论连接形式、动密封、静密封三个问题。 4.1 连接形式 4.1.1 法兰连接 这是阀门中用得最多的连接形式。按结合面形状又可分为以下几种： 光滑式：用于压力不高的阀门。加工比较方便。如图4-1所示。 凹凸式：工作压力较高，可使用中硬垫圈。见图4-2。 图4-1 光滑式法兰连接 图4-2 凹凸式法兰连接 榫槽式：可用塑性变形较大的垫圈，在腐蚀性介质中使用较广泛，密封效果较好。见图4-3。 梯形槽式：如图4-4所示。用椭圆形金属环作垫圈，使用于工作压力≥64公斤/厘米2的阀门，或高温阀门。 图4-3 榫槽式法兰连接 图4-4 梯形槽式法兰连接 图4-5 透镜式法兰连接 图4-6 O形圈式法兰连接 透镜式：见图4-5。垫圈是透镜形状，用金属制作。用于工作压力≥100公斤/厘米2的高压阀门，或高温阀门。 O形圈式：这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种橡胶O形圈的出现，而发展起来的，它在密封效果上比一般平垫圈可靠。见图4-6。 4.1.2 螺纹连接 这是一种简便的连接方法，常用于小阀门。又分两种情况： 直接密封：如图4-7A处，内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏，往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充；其中聚四氟乙烯生料带，使用日见广泛；这种材料耐腐蚀性能很好，密封效果极佳，使用和保存方便，拆卸时，可以完整地将其取下，因为它是一层无粘性的薄膜，比铅油、线麻优越得多。 间接密封：如图4-7B处，螺纹旋紧的力量，传递给两平面间的垫圈，让垫圈起密封作用。 图4-7 螺纹连接 4.1.3 卡套连接 卡套连接，在我国近年才发展起来，它的连接和密封原理是，当旋紧螺母时，卡套受到压力，使其刃部咬入管子外壁，卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合，因而能够可靠地防止泄漏。见图4-8。 这种连接形式的优点是：1、体积小，重量轻，结构简单，拆装容易；2、连接力强，使用范围广，可耐高压（1000公斤/厘米2）、高温（650℃）和冲击振动；3、可以选用多种材料，适合防腐蚀；4、加工精度要求不高；5、便于高空安装。 目前，卡套连接形式，已在我国某些小口径阀门产品中采用。图4-9是一个双头卡套的小口径球阀。 图4-9 采用卡套连接的阀门 4.1.4 卡箍连接 这是一种快速连接方法，它只需两个螺栓，适用于经常拆卸的低压阀门。如图4-10所示。 图4-10 卡箍连接 4.1.5 内自紧连接 以上各种连接形式，都是利用外力来抵消介质压力，实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的连接形式。内自紧连接形式如图4-11所示，它的密封圈装在内锥体处，跟介质相向的一面成一定角度，介质压力传给内锥体，又传递给密封圈，在一定角度的锥 面上，产生两个分力，一个与阀体中心线平行向外，另一个压向阀体内壁。后面这个分力便是自紧力。介质压力愈大，自紧力也愈大。所以这种连接形式，适合于高压阀门。它比法兰连接，要节省许多材料和人力，但也需要一定的预紧力，以便在阀内压力不高时，使用可靠。 利用自紧密封原理做成的阀门，一般是高压阀门。图4-12是自紧阀门的一种。 阀门连接的形式还很多，例如有的不必拆除的小阀门，跟管子焊接在一起；有的非金属阀门，采用承插式连接，等等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。 图4-11 自紧连接 图4-12 采用自紧连接的阀门 4.2 动密封 阀门的动密封，主要是指阀杆密封。不让阀内介质随阀杆运动而泄漏，是阀门动密封的中心课题。 4.2.1 填料函形式 目前，阀门动密封，以填料函为主。填料函的基本形式是： 压盖式，如图4-13所示。 这是用得最多的形式。 同一形式又能许多细节区别。例如，从压紧螺栓来说，可分T形螺栓（图4-13c用于压力≤16公斤/厘米2的低压阀门）、双头螺栓（图4-3b）和活节螺栓（图4-13a，用于高中压阀门）等。从压盖来说，可分整体式和组合式（如图4-14a、b所示）。 a活节螺栓 b 双头螺栓 c T形螺栓 图4-13 压盖式填料函 a 整体式压盖 b 组合式压盖 图4-14 压盖 压紧螺母式，如图4-15所示。 这种形式，外形尺寸小，但压紧力受限制，只使用于小阀门。 a 扭制 b 编结 图4-15