閥門(mén)的密封(fēng)原理，液(ye)壓閥密(mi)封技術(shù)如何改(gai)進

作者(zhě)：山東液(yè)壓油缸(gāng)廠家
發(fa)布時間(jian)：2025-12-10
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　　閥門種(zhǒng)類繁多(duo)，可是基(jī)本的作(zuò)用則是(shì)一緻的(de)，那便是(shì)連通或(huò)者截斷(duan)介質流(liú)。因而，閥(fá)門的密(mi)封問題(ti)就顯得(de)十分明(ming)顯。

　　要保(bao)證閥門(men)能夠良(liáng)好的截(jie)斷介質(zhi)流，不發(fā)生洩漏(lou)☁️，就😘要保(bǎo)證閥👣門(mén)的密封(feng)完好。而(er)造成閥(fa)門洩漏(lòu)的原因(yīn)很多，包(bāo)括結構(gou)設計上(shang)的不合(he)理、密封(feng)接觸面(miàn)有缺陷(xian)、緊固零(ling)件👄發生(sheng)松動、閥(fa)體與閥(fá)蓋🥰間的(de)配合不(bú)密不可(kě)分等等(děng)，所有這(zhè)些問題(tí)💃🏻都将會(huì)導緻閥(fa)門密封(feng)不好，進(jìn)而産生(sheng)洩漏問(wèn)☀️題。所以(yǐ)，閥門☔密(mì)封技術(shu)是💋關系(xi)到閥門(mén)性能和(he)質量的(de)一項重(zhong)要技術(shù)，須要進(jin)🌈行系統(tǒng)深入的(de)研究。

閥(fá)門密封(fēng)性原理(lǐ)

　　閥門從(cóng)産生到(dào)現在，其(qi)密封技(ji)術也經(jīng)曆了很(hen)大的發(fā)⭐展。到目(mu)前為止(zhǐ)，閥門密(mì)封技術(shu)主要體(tǐ)現在兩(liǎng)大方面(miàn)，即靜密(mì)封和動(dòng)🌈密封。

　　所謂動(dong)密封，主(zhu)要是指(zhǐ)閥杆的(de)密封，即(jí)不讓閥(fá)内的介(jie)質随閥(fa)杆運動(dòng)而發生(sheng)洩漏，動(dòng)密封的(de)密封方(fang)法🏃‍♂️主要(yao)是使用(yòng)填料函(hán)。

　　1.靜密封(fēng)

　　靜密封(feng)是指在(zài)兩個靜(jing)止的截(jie)面之間(jiān)形成密(mì)封，其密(mi)封方法(fǎ)主要是(shi)使用墊(nian)圈。墊圈(quān)的種類(lèi)很多，經(jing)常使用(yòng)的墊圈(quan)包㊙️括平(ping)墊圈🌈、O形(xing)圈、包墊(nian)圈、異形(xing)墊圈、波(bo)形墊圈(quān)和纏繞(rào)墊圈等(deng)幾大類(lei)，每種類(lei)🙇‍♀️型下面(miàn)又可以(yǐ)根據使(shǐ)用材料(liào)的🍉不同(tóng)而進一(yī)步進行(háng)劃分。

　　①平(píng)墊圈。平(ping)墊圈就(jiu)是平整(zheng)的貼于(yu)兩個靜(jing)止截面(miàn)之間的(de)墊☔圈🎯，一(yi)般根據(ju)使用的(de)材料可(ke)以劃分(fèn)為塑料(liao)平墊圈(quan)、橡🌈膠平(píng)墊圈、金(jin)屬❤️平墊(niàn)圈和複(fu)合材料(liao)平墊圈(quan)，每種材(cái)料的🥵平(píng)墊圈♊都(dōu)有其适(shì)用的範(fàn)圍。

　　③包(bao)墊圈。包(bāo)墊圈是(shì)指将某(mǒu)種材料(liao)包裹在(zai)另一種(zhǒng)材料上(shang)的墊圈(quān)，這樣的(de)墊圈一(yī)般具有(you)良好的(de)彈性，可(ke)以增🎯強(qiang)密封效(xiao)果。

　　④異型(xing)墊圈。異(yi)型墊圈(quān)是指那(na)些形狀(zhuang)不規則(ze)的墊圈(quān)，包括橢(tuǒ)圓形墊(nian)圈、菱形(xing)墊圈、齒(chi)輪型墊(nian)圈、燕尾(wěi)型墊圈(quan)等，這些(xiē)墊圈一(yī)般有自(zì)緊作用(yòng)，大多在(zài)高中壓(ya)閥門中(zhōng)使用。

　　⑤波(bo)形墊圈(quan)。波形墊(niàn)圈是隻(zhi)具有波(bo)浪形狀(zhuàng)的墊圈(quan)，這類墊(nian)圈通✍️常(chang)是将金(jin)屬材料(liào)和非金(jin)屬材料(liào)組合起(qǐ)來構成(cheng)，一般具(jù)有壓♍緊(jin)力小，密(mì)封效果(guo)好的特(te)點。

　　⑥纏繞(rào)墊圈。纏(chan)繞墊圈(quan)是指把(bǎ)很薄的(de)金屬帶(dai)和非金(jin)屬帶緊(jin)貼在一(yī)起、纏繞(rào)形成的(de)墊圈，這(zhè)類墊圈(quan)具有良(liáng)好的彈(dàn)性和密(mì)封性。

　　墊(nian)圈的制(zhì)作材料(liao)主要包(bao)括三大(da)類，即金(jīn)屬材料(liao)、非金❓屬(shǔ)材料和(he)♌複合材(cái)料。一般(bān)來說，金(jin)屬材料(liào)的強度(dù)高，耐溫(wēn)性能強(qiáng)，常用的(de)金屬材(cái)料有銅(tong)、鋁、鋼等(deng)。非金屬(shǔ)材料的(de)種類很(hěn)多，包括(kuò)塑料😘制(zhi)品、橡膠(jiao)制品、石(shí)棉🔴制品(pǐn)、麻制品(pǐn)等，這些(xiē)非金屬(shu)材料的(de)使用廣(guǎng)泛，根據(jù)具體的(de)須要來(lai)選用。複(fú)合材料(liào)的種類(lèi)也很多(duo)，包括層(céng)合闆、複(fu)合闆🙇🏻等(děng)，也是根(gēn)據具體(tǐ)須要選(xuǎn)用，一般(ban)在波形(xíng)墊圈和(he)纏繞墊(niàn)圈等上(shang)面使用(yong)的比較(jiào)多。

液壓(ya)閥

　　2.動密(mì)封

　　動密(mì)封是指(zhǐ)不讓閥(fá)内的介(jiè)質流随(sui)閥杆運(yun)動而洩(xiè)💁漏的密(mì)封，這是(shì)一個相(xiàng)對運動(dòng)流程中(zhōng)的密封(fēng)問題，其(qí)密封方(fāng)🐉式主要(yao)是💜采用(yong)填料函(han)。填料函(han)的基本(ben)形式有(you)兩種，即(jí)壓蓋式(shi)和壓緊(jin)螺母式(shì)。壓蓋式(shi)是目前(qián)☎️使用得(de)較多的(de)形式，一(yī)般從壓(ya)蓋的形(xing)式而言(yan)，能夠分(fèn)為組合(he)式和整(zheng)體式兩(liang)種，每個(gè)形式雖(sui)有差别(bie)，但是大(dà)部分都(dou)包含有(you)壓緊用(yong)的螺栓(shuan)。壓緊螺(luo)母式一(yī)般用于(yu)較小的(de)閥門，由(yóu)于這種(zhǒng)形式💰的(de)尺寸較(jiao)小，因此(cǐ)壓緊力(lì)是受到(dao)限制的(de)。

　　在填料(liao)函内，由(yóu)于填料(liao)是直接(jie)與閥杆(gǎn)接觸的(de)，所有要(yao)求🐅填🧑🏽‍🤝‍🧑🏻料(liao)的密封(fēng)性好、摩(mo)擦系數(shu)小、能夠(gòu)适應介(jiè)質的壓(ya)力和♻️溫(wen)度、并且(qiě)耐腐蝕(shí)。目前比(bi)較常用(yòng)的填料(liao)包括橡(xiàng)📧膠O型圈(quan)、聚四氟(fú)⭐乙烯編(biān)織盤根(gēn)、石棉盤(pan)根和塑(su)料成型(xíng)🔴填料等(deng)，每個填(tian)料都🐆有(yǒu)其适應(yīng)的條件(jian)和🏃🏻‍♂️範圍(wéi)，根據具(jù)㊙️體的需(xu)要來選(xuǎn)取。

　　密封(feng)便是防(fáng)止洩漏(lou)，那麼閥(fá)門密封(feng)性原理(li)也是從(cong)防止洩(xiè)漏✌️研究(jiu)的。造成(chéng)洩漏的(de)因素主(zhu)要有兩(liǎng)個，一個(gè)是影響(xiang)密封👈性(xìng)能的最(zuì)主要的(de)因素，即(jí)密封副(fu)之間存(cún)在着間(jian)隙，另一(yi)個則是(shì)密封副(fù)的兩側(cè)之間存(cún)❌在着壓(yā)差。閥門(men)密封性(xìng)原理也(ye)是從液(yè)體的密(mi)封性👈、氣(qi)體的密(mi)封性、洩(xie)漏通道(dào)的密封(feng)原理‼️和(he)閥門密(mì)封副等(děng)四個方(fāng)🔱面來分(fen)析的。

　　液(ye)體的密(mì)封性

　　液(ye)體的密(mi)封性是(shì)通過液(ye)體的粘(zhān)度和表(biǎo)面張力(li)來進❄️行(háng)。當閥🧡門(mén)洩漏的(de)毛細管(guan)充滿氣(qi)體的時(shí)候，表面(mian)張力可(kě)能對液(yè)體進行(hang)排斥，或(huo)者将液(ye)體引進(jin)毛細管(guǎn)内。這樣(yàng)就形成(cheng)了相切(qie)角。當相(xiàng)切角🤞小(xiao)于90°的時(shi)候，液體(tǐ)就會被(bèi)注入毛(máo)細管内(nei)，這樣就(jiu)會發生(sheng)洩漏。發(fa)✌️生洩漏(lòu)的原因(yin)在于介(jiè)質的不(bu)同性質(zhì)。用不同(tóng)介質❤️做(zuò)試驗，在(zai)條件相(xiang)同的情(qing)況下，會(hui)得到不(bu)同的📱結(jie)果。

　　能夠(gou) 用水，用(yòng)空氣或(huò)用煤油(yóu)等。而當(dāng)相切角(jiao)大于90°時(shi)✔️，也會發(fa)生洩漏(lòu)。因為與(yǔ)金屬表(biǎo)面上的(de)油脂或(huò)蠟質❄️薄(bao)膜有關(guān)系。一旦(dan)這些表(biao)💋面的薄(bao)膜被溶(rong)解掉，金(jin)屬🤩表面(mian)的特性(xìng)就發生(sheng)了變化(hua)，原來被(bèi)排斥的(de)液體，就(jiù)會侵濕(shi)表面，發(fā)生洩漏(lou)。針對上(shàng)述情況(kuàng)，根😘據泊(bo)松公式(shi)，能夠在(zài)減少毛(máo)細管直(zhi)徑和介(jiè)質粘度(dù)較大的(de)情況下(xià)，來實現(xian)防止洩(xie)漏或減(jian)少洩漏(lou)量的目(mù)的。

　　氣體(ti)的密封(fēng)性

　　根據(jù)泊松公(gōng)式，氣體(tǐ)的密封(feng)性與氣(qì)體分子(zǐ)和氣體(tǐ)的粘性(xing)有關。洩(xie)漏與毛(máo)細管的(de)長度和(he)氣體的(de)粘度⭕成(chéng)反比，與(yǔ)毛細管(guǎn)的直徑(jing)和驅動(dong)力成正(zheng)比。當毛(mao)細管的(de)直徑和(hé)氣體分(fèn)子的平(ping)均自在(zai)度🍉相同(tong)時，氣體(tǐ)分子就(jiù)會以自(zì)由的熱(re)運動流(liú)進毛細(xì)管。因此(ci)，當我🈲們(men)在做閥(fá)門⚽密封(feng)試驗的(de)時候，介(jie)質一定(dìng)要用水(shuǐ)才⭐能起(qǐ)到密封(feng)的作用(yòng)，用空氣(qì)即氣體(ti)就不能(neng)起到密(mi)封的作(zuo)用。

　　洩(xie)漏通道(dao)的密封(fēng)原理

　　閥(fá)門密封(fēng)由散布(bu)在波形(xing)面上的(de)不平整(zhěng)度和波(bo)峰間♊距(jù)離的波(bō)紋度構(gou)成粗糙(cao)度兩個(ge)部分組(zǔ)成。在我(wǒ)國大部(bù)分的金(jin)屬材料(liào)彈性應(ying)變力都(dōu)較低的(de)情況㊙️下(xia)，如果要(yao)達到📐密(mi)封的💚狀(zhuàng)态，就需(xu)要對🙇‍♀️金(jīn)屬材料(liào)的壓縮(suo)力提更(geng)高的要(yào)求，即材(cai)料的壓(yā)縮力👈要(yao)超過其(qi)彈性。因(yin)此，在進(jìn)行閥門(men)設計時(shi)，密封副(fù)⛹🏻‍♀️結合一(yi)定的🔴硬(yìng)度差來(lái)匹🈲配🔴，在(zài)壓力的(de)作用♌下(xià)，就會産(chan)生一定(dìng)程度的(de)塑性變(biàn)形密🈚封(fēng)的效果(guo)。

　　如果密(mì)封表面(miàn)都是金(jin)屬材料(liao)，那麼表(biǎo)面不平(ping)整的凸(tu)出💰點就(jiù)♌會最早(zǎo)的出現(xian)，在最初(chu)隻需用(yong)較小的(de)載荷就(jiù)可以使(shǐ)這🚩些不(bu)平整的(de)凸出點(dian)産生塑(sù)性變形(xing)。當接觸(chu)面增大(da)❓時，表面(miàn)的不平(ping)整就會(hui)變成塑(sù)性-彈性(xìng)變形。這(zhè)🐆時處在(zài)凹💰處的(de)兩面粗(cu)糙度就(jiù)會存在(zài)。需🚶要施(shi)加能使(shi)底層材(cái)料産🈚生(sheng)嚴重塑(su)性變形(xing)的載荷(he)時，并且(qiě)使得兩(liang)表面接(jiē)觸緊密(mì)，沿着連(lian)續線和(hé)環向方(fāng)向才能(néng)使這些(xie)尚存的(de)通徑密(mì)合。

　　閥門(men)密封副(fu)

　　閥門密(mi)封副是(shì)閥座和(he)關閉件(jiàn)在互相(xiang)接觸時(shí)進行關(guān)閉的那(na)一部分(fen)。金屬密(mi)封面在(zai)使用流(liú)程中，容(rong)易受到(dao)夾入介(jiè)質，介質(zhì)腐蝕，磨(mo)損顆粒(lì)，氣蝕和(hé)沖刷的(de)損害的(de)。比如磨(mó)損顆粒(li)。如果磨(mo)損顆粒(li)比表面(miàn)的不平(ping)整度小(xiao)♋，在密封(fēng)面磨合(hé)時，其表(biao)面精度(du)就會得(de)到💋改善(shàn)，而不會(huì)變壞。相(xiang)反，則會(huì)使表面(miàn)精度變(biàn)壞。因此(cǐ)在選擇(ze)磨損🐉顆(ke)粒時，要(yao)綜合考(kǎo)慮其材(cái)料，工況(kuàng)，潤滑性(xìng)和對密(mi)封面的(de)腐蝕情(qing)況等因(yīn)素。

　　如同(tóng)磨損顆(ke)粒一樣(yang)，我們在(zai)選擇密(mi)封件時(shí)，要綜合(hé)考慮影(yǐng)響❄️其性(xing)能的各(ge)種因素(su)，才能起(qǐ)到防洩(xiè)漏的功(gong)能。因此(cǐ)，必須選(xuan)擇那些(xiē)🔴抗腐蝕(shí)，抗擦傷(shang)和耐沖(chòng)刷的材(cai)料。否則(ze)，缺少任(rèn)何一項(xiang)要求，就(jiù)會使其(qi)密封性(xìng)✂️能大大(dà)降低。

　　液(yè)壓支架(jià)中各種(zhong)液壓閥(fa)的使用(yong)期限很(hen)低，解決(jue)的途徑(jìng)和辦法(fa)是提高(gāo)系統的(de)過濾精(jīng)度和提(tí)高乳化(huà)液的質(zhi)量，但收(shou)效不大(da)。經過研(yán)究可知(zhī)，密封技(ji)術是提(ti)高液壓(ya)支架中(zhōng)液壓閥(fá)使用期(qī)限的💞關(guān)鍵。

　　液壓(yā)閥密封(fēng)元件損(sun)壞的主(zhǔ)要因素(su)是工作(zuo)液中的(de)雜質💞，。這(zhè)些雜質(zhì)在密封(feng)元件間(jian)研磨，使(shǐ)閥産生(sheng)洩漏。因(yin)此，國外(wài)曾提出(chū)相應等(deng)👈級的液(ye)壓元件(jiàn)，應采用(yong)相📐應精(jing)度的過(guo)濾器。但(dàn)液壓支(zhī)架用閥(fa)，工作環(huan)境十分(fen)👅惡劣。實(shi)踐證明(ming)減少支(zhi)架液壓(ya)系統液(ye)體💋的污(wu)染雜💞質(zhi)，是十分(fèn)困難的(de)，有人曾(céng)💞經設想(xiǎng)在乳化(hua)液泵站(zhan)采用高(gāo)壓過濾(lǜ)器，另外(wài)在每台(tái)支架進(jin)口處增(zeng)加小型(xíng)過濾器(qì)。但在工(gong)作中迅(xùn)速被堵(dǔ)塞，形成(chéng)斷流。

　　另(lìng)一方面(miàn)，随着液(ye)壓支架(jia)技術的(de)發展。對(dui)液壓閥(fá)的使用(yong)💰性能和(he)閥的使(shi)用期限(xiàn)提出了(le)更高的(de)要求。目(mu)前，在裝(zhuang)有120目時(shí)的過濾(lü)器和磁(cí)過濾裝(zhuang)置的條(tiáo)件下，用(yòng)通過被(bei)測試閥(fa)的乳化(hua)液的總(zǒng)流量和(he)閥的啟(qi)閉次數(shu)，來計量(liang)閥的使(shi)用期。

　　但(dan)實際上(shang)室内型(xing)式試驗(yan)與礦井(jing)具體工(gōng)作中結(jié)果相🈲差(chà)很大。為(wei)此，需要(yao)使用新(xin)型的、抗(kàng)污染能(neng)力強的(de)、适合于(yu)礦井工(gōng)📧作中條(tiao)件的密(mi)封副。影(ying)響密封(feng)效果的(de)主要原(yuán)因是閥(fa)芯和閥(fa)座的接(jiē)觸比壓(ya)、不平度(du)及壓差(chà)。當閥⁉️芯(xin)與閥座(zuo)的接合(he)面以P力(li)壓緊，工(gōng)作中液(ye)☎️體分子(zǐ)以F力擠(jǐ)入，密封(feng)材料會(hui)産生彈(dan)性變形(xíng)。如果密(mì)封副總(zǒng)抗力大(da)于分子(zǐ)排斥力(lì)，則密封(feng)有效✨，不(bú)然會形(xíng)成洩漏(lòu)。

　　早期的(de)液壓支(zhī)架，運動(dòng)副之間(jian)沒有其(qí)他密封(feng)措施❓，是(shì)金屬♍直(zhí)接💞接觸(chù)密封，即(jí)要求密(mi)封副接(jiē)觸平面(mian)吻🔞合，具(jù)有較高(gao)的加工(gōng)精度，不(bu)然必須(xū)加大密(mì)封副的(de)結合力(li)，使接觸(chù)🥰表面産(chǎn)生塑性(xìng)變形，堵(du)塞洩漏(lou)入口。

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