辅机8阀门部件连接及密封

2)金属压入。如图8-8~10所示 压入材料，以不锈钢、 铜合金为多。
图8-7 软质材料密封圈结构
图8-10 金属压入式(三)
图8-9 金属压入式(二)
图8-8 金属压入式(一)
3)螺纹拧入。如图8-11、12所示。 基体一般是钢的，密封圈也是强度较 高的金属。 4)堆焊。如图8-13~14所示
图8-11 螺纹拧入式(一)
图8-25 滚珠螺母连接
图8-24 撞击式连接
这种连接，是阀杆与螺母之间放置滚珠，螺母转动时，滚珠跟着前 进，使阀杆升降。滚珠又有上下孔相连通，可周而复始地使用。它的优 点是以滚动摩擦代替滑动摩擦，使操作力矩大大减小；缺点是结构复 杂，不易加工制作 。
8.3.4 阀杆螺母材料
阀杆螺母，是指与阀杆配合并作相对运动的螺母。如上所述，它是 阀杆与操纵件的中间连接件。由于经常处于摩擦和受力状态，要求螺母 材料摩擦系数小，有一定强度，不生锈，不容易与阀杆咬死。 常用的阀杆螺母材料，有铜合金、塑料和钢等。
阀杆上部与手轮、手柄等 操纵件的连接。
图8-21 闸板螺纹连接
图8-22 闸板T形槽连接
1）直接固定连接：如图8-21所示。
这种形式，阀杆随着操纵杆旋转，使用较广泛。
2）螺母活动连接：如图8-23所示。
这种形式，螺母与手轮固定，作一体旋转,阀杆并不旋转, 图8-23 螺纹闸板架连接 只作升降运动。用于明杆阀门。
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8.4.2 螺纹连接
这是一种简便的连接方法,常用于小阀门。分两种情况:
1）直接密封：如图8-32A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 图8-32 螺纹连接 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。
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3）撞击式连接：如图8-24所示。
这种连接用于某些高压阀门；为了 增大开启力和关闭力，在手轮与阀杆螺 母的连接处，留有适当空间，可让手轮 游动很大角度，在开闭阀门的瞬间，猛 烈旋转手轮，使它对阀杆螺母产生一个 撞击力，这个力量大大超过单纯旋转手 轮的力量。
4）滚珠螺母连接：如图8-25所示。
8.5 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。
8.5.1 填料函形式
目前，阀门动密封，以填料函为主。填料函的基本形式有:
1）压盖式：如图8-38所示。
同一形式又有许多细节区别。如，从压紧螺栓来说，可分T形螺 栓(图8-38c用于压力≤16kgf/cm2的低压阀门)、双头螺栓(图8-38b) 和活节螺栓(图8-38a，用于高中压阀门)等。从压盖来说，可分整 体式和组合式(如图8-39a、b所示)。
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8.2.1 关闭件的密合形式
1）平面密合，如图8-1所示。 这种密合形式，制作容易，但阀杆所受轴向力大，不容易关严。 2）锥面密合，如图8-2、8-3所示。 这种密合形式，密合性强，关闭牢靠，在高压和小口径阀门中广泛使用；但 关闭瞬间接触面磨损较大。针形阀属于这一类型。 3）球面密合，如图8-4、8-5所示。 这种密合有的是线接触，有的是面接触（例如球阀），密合效果都不差，但 是制作修理较复杂。
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8.4 阀门的连接形式 8.4.1 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： 1）光滑式：如图8-26所示。 用于压力不高的阀门。加工比较方便。 图8-26 光滑 图8-27 凹凸 2）凹凸式：如图8-27所示。 式法兰连接 式法兰连接 工作压力较高，可使用中硬垫圈。 3）榫槽式：如图8-28所示。 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。 4）梯形槽式：如图8-29所示。 图8-28 榫槽 图8-29 梯形槽 用椭圆形金属环作垫圈，使用于工作压力 式法兰连接 式法兰连接 ≥64kgf/cm2的阀门，或高温阀门。 5）透镜式：如图8-30所示。 垫圈是透镜形状，用金属制作。用于工作压力 ≥100kgf/cm2的高压阀门，或高温阀门。 6）O形圈式：如图8-31所示。 这是一种较新的法兰连接形式，它是随着各种 图8-30 透镜 图8-31 O形圈 橡胶O形圈的出现而发展起来的，其密封效果比一 式法兰连接 式法兰连接 般平垫圈可靠。
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8.4.4 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8-35所示。
8.4.5 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。而内自紧连接则是利用介质压力进行自紧的连接 形式。如图8-36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8-37 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。
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图8-35 卡箍连接
图8-36 自紧连接
图8-37Байду номын сангаас采用 自紧连接的阀门
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图8-1 平面密合
4）刀形密合，如图8-6所示。 这种密合形式，接近于线接触，关闭省劲，可用于真空阀 图8-6 刀形密合 及其他类似阀门，制造容易，但经不住高压，损坏较快。 将密合形式与常用阀门相对照可知，闸阀是平面密封，关闭件的运动是平移；
图8-2 图8-3 锥面密合(一) 锥面密合(二)
图8-4 球面密合(一)
8.3 阀杆及其他 阀杆是上下运动和承受轴向力的重要零件，下部与关闭件相连 接，上部受手轮等操纵件控制，上下联动实现阀门的启闭。 8.3.1 阀杆材料 阀杆是运动件和受力件，且常与密封填料摩擦，处于介质的浸泡 之中，因此所选材料要有足够的强度和良好的韧性、抗擦伤性、耐 温性和耐蚀性。加工光洁度力求高等级。 普通阀门的阀杆常用材料有：碳素钢、合金钢、不锈钢、耐热钢
图8-17 上螺母连接
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图8-19 钢丝圈连接
图8-20 碾合连接
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7）闸板螺纹连接：如图8-21所示。
这种形式，用于暗杆式闸阀。
8）闸板T形槽连接：如图8-22所示。
这种形式，用于明杆单闸板阀门。
9）螺纹闸板架连接：如图8-23所示。
这种形式，在明杆双闸板阀门中广泛 采用。
8.3.3 阀杆与操纵件的连接
a) 活节螺栓
2）压紧螺母式：如图8-40所示。
这种形式，连接可靠，用于压力、温度较高和腐蚀性介质的截止阀。
5）钢丝圈连接：如图8-19所示.
这种形式，用于无腐蚀性介质和不重要阀门，维修很方便。
6）碾合连接：如图8-20所示.
这种形式，阀瓣用阀杆端部 周圈辗牢，不致脱落。但阀瓣损 坏时，不好单独更换。仅用于小 口径截止阀。
以上是截止阀阀瓣与阀杆连 接的几种基本形式 针形阀阀瓣与阀杆为一体。
2）间接密封：如图8-32B处。
内外螺纹旋紧的力量，传递给两 平面间的垫圈,让垫圈起密封作用.
8.4.3 卡套连接
图8-34 采用卡套连接的阀门
图8-33 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8-33。 优点：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(1000kgf/cm2)、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。 图8-34是一个双头卡套的小口径球阀。
第八章 阀门的部件、连接及密封
普通阀门分阀体与阀盖、关闭件、阀杆及其他三部分组成。 8.1 阀体与阀盖
阀体与阀盖是阀门的大件，它要承受介质的压力，适应一定的 温度范围，具有一定的耐腐蚀性能，因而它决定着阀门的重量和经 济性，在选择材料时往往重点考虑。 普通阀门的阀体、阀盖，多用金属材料铸造或锻造而成。一般 来说，铸件可以形状复杂而结构合理，锻件形状较简单,但强度高. 常用的金属材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金、碳 钢、Cr5Mo钢、1Cr18Ni9Ti钢、Cr18Ni12Mo2Ti钢、12Cr1MoV钢等 8.2 关闭件 关闭件，也叫密封件，狭义地说，是指跟随阀杆动作的阀瓣、 闸板之类；广义地说，包括阀体上的阀座。这里所说的是后者。 关闭件是直接影响阀门可靠性的重要部件,体积很小,在结构和 材料选择上,对于经济性的考虑较少，而力求关闭密合严实，使用 长久。
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图8-15 下螺母连接
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2）T形槽连接：如图8-16所示。
这种形式，常用于公称通经100毫米以 下的截止阀。密合调整性强，但连接不很 可靠。
3）上螺母连接：如图8-17所示。
这种形式，连接可靠，有一定调整性，便 于修换。
4）对开环连接：如图8-18所示。
图8-16 T形槽连接
图8-18 对开环连接
图8-5 球面密合(二)
碟阀和旋启式止回阀也是平面密封，但关闭件是旋转的；旋塞件是锥面密封，但 锥体（旋塞体）是旋转的。截止阀采用的密合形式多样。
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8.2.2 阀瓣与阀座的密封圈结构
为了密合可靠，在截止阀、闸阀等的阀瓣和阀板阀 座中，往往用另外合适材料做成密封圈装入，而利用钢 铁材料本身做密合面的，只是用于油类等不易腐蚀、生 锈的一部分阀门。 1)软质材料。用螺栓固定于阀瓣。如图8-7所示。 这种结构型式便于维修，如使用条件许可，有些其 他材料的平面密合截止阀也可以采用。