阀门启闭件的密封装置设计

目前的阀门密封一般采用橡胶等软性材料的软密封，不锈钢、铜等硬性材料的硬密封，软密封具有变形补偿性好，密封严密的优点，但软密封材料抗压强度低，易压坏，寿命短；硬密封具有抗压强度高，寿命长的优点，但变形补偿性能差，加工精度要求高，密封不严密，且磨损后难以修复。也有采用软、硬两种密封相配合，充分利用软密封变形补偿性好，密封严，硬密封抗压强度高，寿命长的优点，这种软硬组合密封装置克服了两者的缺点的，但这种软硬组合密封装置一般是在关闭时，硬密封先起作用，在形成关/闭切断流体造成密封前后压力差后，再利用该压力差驱动软密封，使软密封发挥作用形成二次密封，但这种驱动软密封装置一般是将软密封通过一些小孔与高压端液体连通形成驱动通道，这些孔在液体流动中易被液体内杂物堵塞而不能驱动软密封，使软密封失效。

该阀门密封装置能克服上述形式密封装置的不足，并采用快、慢两个阀板以快关、慢关两阶段关闭降低液体惯性冲击力。其结构如图2.29所示。

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图2.29　装置总体结构图

1—阀杆；2—密封圈；3—慢关阀板；4—慢关阀板紧固螺钉；5—慢关软密封；6—慢关硬密封；7—小压板；8—慢关软密封面；9—慢关硬密封面；10—螺母；11—快关阀板；12—快关硬密封；13—快关软密封；14—快关硬密封面；15—快关软密封面；16—大压板；17—阀体；18—快关紧固螺钉；19—泄流孔；20—快关阀板套；21—阀座套；22—阀座；23—阀座紧固螺钉

当阀门处于全开状态时，慢关阀板上的慢关软密封、硬密封均与快关阀板上的密封面不接触，同样，快关阀板上的快关软密封、快关硬密封均不与阀座上密封面接触，阀体内流体可通过快关阀板与阀座之间间隙及慢关阀板与快关阀板之间间隙流动，当阀门需要关闭时，首先快关阀板沿阀杆迅速滑落到阀座上，此时快关阀软密封与阀座上快关软密封面接触，快关软密封受力变形起密封作用，随着快关软密封变形量加大后，快关阀板上的快关硬密封与阀座上快关硬密封面接触，此时快关软密封和快关硬密封同时起密封作用，而快关硬密封承担快关阀板上绝大部分压力，使快关软密封仅承担小部分压力，使快关软密封得到保护，这时阀体内流体可通过快关阀板上的泄流孔及快关阀板与慢关阀板之间间隙流动，这部分流动可降低阀体内流体由于关阀时流体惯性产生的冲击，保护整个密封装置及阀体及与阀体外接的管路的安全，接着慢关阀板在阀杆关闭控制下缓慢向快关阀板移动，直到慢关闭板上慢关软密封与快关阀板上的密封面接触，慢关软密封起密封作用，阀体内液体被完全裁断，不能流动，随着压力增大慢关软密封变形量加大，使得慢关硬密封与快关阀板上密封面接触，此时慢关硬密封承担慢关阀板上绝大部分压力，使得慢关软密封得到保护。