截止閥的四種密封原理之錐面密封
2022/8/20 16:26:12??????點(diǎn)擊：
根據(jù)截止閥密封副的材料不同，截止閥可使用金屬密封和非金屬密封。使用金屬密封及非金屬陶瓷密封時(shí)，不但需要密封比壓高，而且需要四周均勻，以達(dá)到所需的密封性。根據(jù)以上要求，密封副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有多種，其密封原理及密封力計(jì)算也不盡相同。
本篇我們介紹四種密封原理之二：錐面密封
錐面密封是把密封面做成錐形，使接觸面變窄，這種密封在一定的密封力作用下，其密封比壓大大增加，更容易實(shí)現(xiàn)密封，與平面密封結(jié)構(gòu)相比較，所施加的密封力較小。由于密封面狹窄，關(guān)閉時(shí)不易使閥瓣正確地壓向閥座面，為了提高密封性能，必須對(duì)閥瓣進(jìn)行導(dǎo)向。閥瓣在閥體中導(dǎo)向時(shí)，閥瓣受到流體的側(cè)向推力由閥體承受，而不是由閥桿來承受，這就進(jìn)一步增強(qiáng)了密封性能和填料密封的可靠性。錐形閥瓣用于大口徑閥門時(shí)，因?yàn)楣艿缿?yīng)力的作用，使閥座孔的圓度產(chǎn)生一定的變形量，不容易實(shí)現(xiàn)密封。
另一方面，錐形密封是在兩密封面有摩擦的情況下吻合，所以密封材料必須能耐擦傷。錐面密封和平面密封相比，受固體顆粒和介質(zhì)沉淀物的損傷相對(duì)較小，但也不宜在含有固體顆粒和介質(zhì)沉淀物的介質(zhì)中使用。其密封原理是當(dāng)介質(zhì)從閥瓣下方流入時(shí)，所施加的密封力必須等于或略大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)向上的作用力之和（見下圖）。
式中 QMZ——施加于密封面上的總作用力，N；
QMF——密封面上的密封力，N；
QMJ——密封面上的介質(zhì)作用力，N；
DMW——密封面外徑，mm；
DMN——密封面內(nèi)徑，mm；
fM——密封面摩擦因數(shù)；
α——密封面錐半角，（°）；
qMF——密封面必需比壓，MPa；
bM——密封面寬度，mm；
p——計(jì)算壓力，通常取公稱壓力，MPa。
當(dāng)介質(zhì)從閥瓣上方流入時(shí)，所施加的密封力等于或大于密封面上所產(chǎn)生的必需比壓和介質(zhì)的作用力之差。
為了改善錐形密封的強(qiáng)度而又不致犧牲其密封應(yīng)力，把密封面錐半角做成15°，這就提供了較寬的密封面，使閥瓣能更容易地與閥座吻合。為了達(dá)到較高的密封應(yīng)力，閥座密封面開始與閥瓣接觸部分較窄，約3mm，其余留有的錐度部分可稍長(zhǎng)些。當(dāng)密封負(fù)荷增大時(shí)，閥瓣滑入閥座的程度加深，因而增加了密封面寬度。這種密封面的設(shè)計(jì)不像窄密封面那樣容易受沖蝕損壞。此外，由于錐形面較長(zhǎng)，使閥門的節(jié)流特性得到改善。
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