超高壓截止閥在不同密封型式下軸向力的計算及其確定并加以論證,分析了超高壓截止閥的密封機(jī)理和密封面加工精度對截止閥軸向力的影響以及密封副材料的選用。
一、概述:超高壓截止閥密封副材料通常為金屬對金屬,為了使截止閥關(guān)閉時密封嚴(yán)密,必須提高密封面的加工精度和粗糙度等級,并且對密封面施加非常大的軸向密封力。然而,軸向密封力并非越大越好。
有一種觀點認(rèn)為超高壓截止閥( ≥300MPa)應(yīng)為塑性法密封,且大都采用錐面線性密封。所謂塑性法密封,就是密封面的密封比壓等于密封副軟材料的屈服極限,使結(jié)合面緊密接觸,利用軟材料的塑變而堵塞硬件表面的不平處,形成近似理想平面,并產(chǎn)生等于軟材料屈服極限的反力而保持密封。 。
二、軸向力分析:閥桿軸向力主要取決于密封面的總作用力,閥門設(shè)計中確定密封面總作用力的關(guān)鍵參數(shù)是密封比壓。但是在超高壓截止閥的錐面線密封情況下,其軸向力Q在無介質(zhì)壓力關(guān)閉時所產(chǎn)生的密封比壓q是否可以大于密封副軟材料的屈服極限δs,在有介質(zhì)壓力關(guān)閉時的密封比壓q是否一定等于δs,本文將討論q的合適值。
三、密封面粗糙度對軸向力的影響:根據(jù)只有當(dāng)密封表面間的間隙小于介質(zhì)分子直徑時,才能保證介質(zhì)不滲漏的觀點,可以認(rèn)為,防止流體滲漏的間隙值必須小至0.003μm。
但是,即使經(jīng)過精研, 金屬表面上的凸峰高度仍然超過0.05μm,要達(dá)到理想平面,就必須對接觸面施加一定的力,這個力的大小與密封副軟材料的σs 及密封面的粗糙度有關(guān)。 當(dāng)密封面上的比壓q < 40MPa時,密封面的質(zhì)量起著決定作用。例如在q = 65MPa時,隨著粗糙度等級的越來越高,滲透量迅速減小,也就是說在q< 40MPa時,在同樣一個滲漏量等級,粗糙度愈高所需要的q愈小,其軸向力越小。
對于σs > 900MPa 密封副材料,在用于300MPa等級的超高壓閥時,除了從線彈性斷裂力學(xué)觀點出發(fā), [σ]從強(qiáng)度要求考慮, Ra 0.05μm以上,還要從密封機(jī)理上考慮。因此,對于σs 為900MPa的超高壓截止閥用密封副,其密封面粗糙度必須在Ra 0.05μm以上。
而對于經(jīng)HIP處理的WC硬質(zhì)合金密封副來說,由于其性質(zhì)較脆,要增大密封面上的比壓來壓縮密封面上的波峰,就會使軸向力增加很大,而且會使密封副產(chǎn)生斷裂,因此,其密封面上粗糙度必須高于Ra 0105μm。只有在這個范圍內(nèi),才能使用式的軸向力計算式。
單螺桿泵磨損了該如何解決
單螺桿泵的使用壽命與定子的使用壽命關(guān)系最大。要延長定子的使用壽命,就需要減小橡膠的磨損。要想知道如何減緩軸套磨損速度,降低單螺桿泵在更換膠套上面所花的費(fèi)用。
磨粒磨損這是由于螺桿泵轉(zhuǎn)子表面不平整及抽取液體中存在機(jī)械雜質(zhì)而引起的。這種磨損形式是由于橡膠表面受到磨粒的尖棱或螺桿的粗糙表面上堅硬的凸出部位相接觸而引起的。
沖蝕磨損,也叫侵蝕磨損,這是由于單螺桿泵轉(zhuǎn)子和定子之間液流所引起的。在螺桿泵正常工作條件下,這也是螺桿泵磨損的主要形式之一。
疲勞磨損,是定子橡膠與轉(zhuǎn)子上圓鈍的對偶表面之間的摩擦力和接觸應(yīng)力都不太大的條件下產(chǎn)生的。與磨粒磨損相比,這是一種低強(qiáng)度的磨損。 摩擦磨損,只在摩擦因數(shù)很大而橡膠的撕 裂強(qiáng)度很低的條件下才會發(fā)生。
發(fā)生這種磨損時,橡膠表層被撕裂、卷曲、拉伸,并從橡膠表層脫落,形成卷曲的橡膠碎屑。 在螺桿泵干摩擦狀態(tài)或高溫狀態(tài),以摩擦磨損為主。因此,應(yīng)當(dāng)針對丁腈橡膠磨粒磨損、沖蝕磨損、疲勞磨損的規(guī)律,設(shè)計合理的單螺桿泵結(jié)構(gòu),使定子的磨損率降到最低,延長單螺桿泵的使用壽命。
螺桿泵配件的效率
然而,螺桿泵配件仍然可以運(yùn)行良好,大部分被螺桿泵配件擠出材料還是很多的,在這種情況下螺桿泵配件的效率仍然可以達(dá)到百分之九十三至百分之九十八。對于在此過程中,具有不斷變化的粘度或密度的流體,該泵的螺桿泵配件是不會受到太多的影響的。如果有一個阻尼器,例如螺桿泵配件之過濾器,螺桿泵配件將推動流體通過這些裝置。