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1998年第2期 阀 门
明 杆 铸 铁 弹 性 闸 板 闸 阀
安徽和县阀门总厂(和县23s2oo) 陈宏林 弋
摘要 阐述了明杆铸铁弹性闸板闸阀的开发、
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
和应用。给出了在保证阀f1密封条件下,
闸板半径同闸板密封面橡胶压缩量和阀体流体半径的关系。
叙词 闸阀 闸板 弹性 橡胶
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l 前言
明杆铸铁弹性闸阀 (图 1)的闸板是用橡
胶将铁板芯完全包覆而形成弹性软密封。该阀
同一般铸铁闸阀所不同的是,阀体阀座无需镶
密封圈,而是橡胶闸板密封面直接与阀体内腔
铸造成型的阀座相吻合靠紧形成密封。所以,
设计上必须保证在闸板完全关闭时橡胶闸板密
封面与阀体阀座完全吻合,且闸板密封面各点
橡胶压缩量应基本相同,这样才能保证密封面
各点密封比压均能达到所规定的要求。
2 密封副的设计
在该闸阀的设计中,阀体与闸板密封副的
设计是整个设计的关键:它的成败直接关系到
阀门的密封性能。
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1.阀体 2.包胶闸板 3.闸板螺母 4.O形圈
图 1 明杆铸铁弹性闸板闸阀
在闸板密封面与阀体阀座完全吻合时 (图
1中,R.=R),在阀杆力的作用下,闸板最
低点 A在阀门额定压力下,足以能保持密封
的最小橡胶压缩量 X (图 2中的 ED)和 15。
密封斜面上任意点的压缩量 X.(图 2中的
BC)关系为
,
一
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、
15”
。
图2 闸板密封面的橡胶压缩量
Xl BC tgl5。
X — ED — cos15‘
则 Xl=0.277X (1)
式中 ED——闸板 A点处橡胶压缩量,用 X
表
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示
BC——闸板 15。密封斜面上橡胶压缩
量,用 X.表示
结果看出,闸板斜面上任意点处橡胶压缩
量只有不到A点处压缩量的 1/3,显然两斜面
不能与阀座很好地形成密封,这样,必须重新
考虑闸板的设计。一般情况下,阀体流道半径
R基本上为常数。如图 3所示,当闸板圆孤
半径 Rl比阀体内腔圆弧半径 R大△x即Rl:
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阀 门 1998年第2期
R+△x时,理想状态下 (排除闸板 自身重量
且不受外力作用)同阀体阀座配合,两切点
(F,F )以下部分应该形成图中所示的间隙。
闸板在关闭过程中两密封斜面首先发生压缩,
以消除此间隙,这样就能补充闸板两密封面橡
胶压缩量的不足。
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O
B
I F / I
15’ /
图 3 『司隙与斜面压缩量的关系
如图3可见,消除此间隙则闸板斜面的橡
胶压缩量应为两半径 Rl和 R之差△x。要保
证闸板密封面斜面和 A点处的压缩量相等,
应满足
X L+ △X = X
则 RI=0.723X+R (2)
式 (2)中 R为流道半径,可定为常数,
x为闸板应达到的橡胶最小压缩量,它的大
小可根据介质的工作压力和闸板上所包覆橡胶
的邵氏硬度来确定。根据该式求出的闸板半
径,就能保证在关闭过程中,密封面各点橡胶
基本上均匀地受到压缩,即各点所受到的压力
基本一致,关闭时闸板能达到可靠的密封。
3 其他设计
3.1 中法兰密封设计 .
如图 1所示,在阀体椭圆形的中法兰平面
上直接铸出槽以放置 O形圈。中法兰依靠 O
形圈密封,可降低密封预紧力,提高阀体、阀
盖密封的可靠性,与平面垫片相比较,可减少
中法兰连接螺栓的数量,降低成本。
3.2 上密封结构
阀门在使用过程中,填料函中的填料到一
定时间需要更换。为了保证阀门在工作状态
— — 阀门完全开启时方便地更换填料,在闸板
螺母的上部设置 0形圈 在阀门完全开启时,
O形圈受压形成对阀盖孔和阀杆的密封。阻止
内腔介质外溢,达到了更换填料的条件。
4 小结
同一般铸铁阀相比较,该阀具有很多特
点。该阀外表面采用静电喷塑,耐锈蚀,美
观。内部只有 3个零件,闸板完全用橡胶包
覆,所以保养维护简单。在该阀的设计中,增
加一个耐磨、减磨推力垫圈其材料为乙缩醛树
脂 (DELRIN),降低了阀杆螺母与阀盖之间
的摩擦力,从而降低了操作扭矩。流道部分体
腔光滑,介质流动平稳,具有 良好的流动特
性,而且无颗粒沉积,保证了关闭的严密性,
不仅适用于水和油品等介质,还适用于含有颗
粒的介质。
福建在闽东南建设大型石化基地
中国又一大石化基地正在闽东南地区崛起。这个投资数千亿元的新兴石化基地,以湄州湾畔
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主要发展炼油、乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三苯等燃料,化工原料及中下游深加工产品。其中湄州
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料、塑料加工、精细化工等下游产品;石化后加工项目沿福泉厦交通沿线分布,并通过鹰厦铁
路、漳泉肖铁路向福建内陆地区辐射、延伸。
闽东南石化基地的建成,将使我国石化工业布局更趋合理,有利于加快石化及相关产业的发展。
(可民)
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