1、第八章第八章 阀杆的填料密封阀杆的填料密封 10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 填料密封是为了防止介质从移动的阀杆和阀盖填料密封是为了防止介质从移动的阀杆和阀盖的间隙内产生渗漏。的间隙内产生渗漏。填料材质与填料密封结构的好坏是保证阀门在填料材质与填料密封结构的好坏是保证阀门在阀杆密封处不产生外漏的重要条件之一。阀杆密封处不产生外漏的重要条件之一。填料密封结构填料密封结构(俗称填料函俗称填料函)一般由填料压盖、一般由填料压盖、填料、填料垫等零件组成。填料、填料垫等零件组成。结构的选择取
2、决于阀门的工作条件，阀门本身结构的选择取决于阀门的工作条件，阀门本身的结构和填料的材质，通常有以下几种的结构和填料的材质，通常有以下几种:10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 一、压紧螺母式一、压紧螺母式填料压盖用带有螺纹的压紧螺母来压紧，或者填料压盖用带有螺纹的压紧螺母来压紧，或者填料压盖与压紧螺母制成一体，填料压盖与压紧螺母制成一体，优点是外形尺寸小，压力均匀，但只适用于小优点是外形尺寸小，压力均匀，但只适用于小口径的阀门。口径的阀门。10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 二、压盖式二、压盖式 填料压盖用双头螺栓、填料压盖用双头螺栓、T T形螺栓、活节螺栓来压形螺栓、活节螺
3、栓来压紧。紧。10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 二、压盖式二、压盖式 填料压盖用双头螺栓、填料压盖用双头螺栓、T T形螺栓、活节螺栓来压形螺栓、活节螺栓来压紧。紧。10-1 10-1 填料密封结构填料密封结构 三、波纹管式三、波纹管式 a a为带有液压成形波纹管的密封装置，为带有液压成形波纹管的密封装置，b b为带有叠片式波纹管的密封装置。为带有叠片式波纹管的密封装置。10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算 a a为压紧螺母式，适用于为压紧螺母式，适用于PN16MPaPN16MPa小口径、特别是锻造小口径、特别是锻造的阀门。的阀门。b b为带孔压盖式，适用于为带孔
4、压盖式，适用于PN2.5MPaPN2.5MPa的铸铁阀门上。的铸铁阀门上。c c为开口压盖式，适用为开口压盖式，适用PN1.6PN1.616MPa16MPa的钢和球墨铸铁的钢和球墨铸铁阀门上。阀门上。10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算一、填料孔的主要尺寸参数一、填料孔的主要尺寸参数 填料孔的直径与填料宽度有关，而填料宽度填料孔的直径与填料宽度有关，而填料宽度b bT T:其中其中d dF F为阀杆直径为阀杆直径(mm)(mm)。填料函的内径填料函的内径:(11.6)TFbd2FTDdb10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二
5、、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖 A.-A.-断面的弯曲应力为：断面的弯曲应力为：111WWMW112yTQMl122Dll211 116Wbh220.785()yTTQDdq10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖其中：其中：-填料压盖的内径填料压盖的内径;-压紧填料所必须施加于填料上部的比压。压紧填料所必须施加于填料上部的比压。-石棉绳填料的最大轴向比压系数，根据和查下表石棉绳填料的最大轴向比压系数，根据和查下表。dTqTqP10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强
6、度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖.断面的弯曲应力为：断面的弯曲应力为：对于铸铁：对于铸铁：222WWMW22()2yTPQDMl2PDdD222IWy10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖.断面的弯曲应力为：断面的弯曲应力为：对于铸铁：对于铸铁：222IWy222122212()()2()()hDdhbDyh Ddh bD332222232211()()()3()()Ibd yDdhybDyh10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的
7、强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖.断面的弯曲应力为：断面的弯曲应力为：对于钢制对于钢制222122212()()2()()hDdhbDyh Ddh bD332222232211()()()3()()Ibd yDdhybDyh2222IWhy10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 1.填料压盖填料压盖.断面的弯曲应力为：断面的弯曲应力为：333WWMW332yTQMl322PDll233316Wb h10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填
8、料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 2.2.活节螺栓活节螺栓(或或T T型螺栓型螺栓)螺栓的拉应力为：螺栓的拉应力为：其中：单个螺栓的断面积，查表可得；其中：单个螺栓的断面积，查表可得；螺栓材料的许用拉应力，查表可得。螺栓材料的许用拉应力，查表可得。2yTLLlQFlFL10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算二、填料装置主要零件的强度校验二、填料装置主要零件的强度校验 3.3.销轴销轴 销轴的剪应力为：销轴的剪应力为：其中：销轴直径其中：销轴直径；材料的许用剪应力。材料的许用剪应力。2 yTSQdSd 10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计
9、算三、填料与阀杆的摩擦力计算三、填料与阀杆的摩擦力计算 1.1.石棉填料的摩擦力：石棉填料的摩擦力：其中：系数，按下表选取；其中：系数，按下表选取；阀杆直径；阀杆直径；填料宽度。填料宽度。TFTQd b PFdTb10-2 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算三、填料与阀杆的摩擦力计算三、填料与阀杆的摩擦力计算 2.2.聚四氟乙烯成型填料的摩擦力聚四氟乙烯成型填料的摩擦力：其中：其中：单圈填料与阀杆接触的高度单圈填料与阀杆接触的高度；填料圈数；填料圈数；填料与阀杆的摩擦系数，约为填料与阀杆的摩擦系数，约为0.050.050.10.1 111.2TFQd h Z Pf1h1Zf10-2
10、 10-2 填料装置的强度计算填料装置的强度计算三、填料与阀杆的摩擦力计算三、填料与阀杆的摩擦力计算 3.3.橡胶型圈的摩擦力橡胶型圈的摩擦力：其中：型圈内径；其中：型圈内径；型圈与阀杆接触的宽度，取断面半径的；型圈与阀杆接触的宽度，取断面半径的；型圈个数；型圈个数；密封比压，按下式计算：密封比压，按下式计算：橡胶型圈与阀杆的摩擦系数，取橡胶型圈与阀杆的摩擦系数，取0.800.80。TmmfQdb ZqfdmbZmfqf40.6mfmPqb阀门新技术阀门新技术 阀门在机械产品中所占比重较大。据国外工业发阀门在机械产品中所占比重较大。据国外工业发达国家统计，阀门的产值超过压缩机、风机和水达国家统
11、计，阀门的产值超过压缩机、风机和水泵三者的总和，约占整个机械工业产值的泵三者的总和，约占整个机械工业产值的5。据有关资料表明，一座现代化的大型石油化工联据有关资料表明，一座现代化的大型石油化工联合企业，需要十几万台各种阀门，用于阀门的投合企业，需要十几万台各种阀门，用于阀门的投资约占设备总投资的资约占设备总投资的810。近年来，我国的阀门产品与国外先进水平的差距近年来，我国的阀门产品与国外先进水平的差距在逐渐缩短，但总体水平还偏低，尤其是外观质在逐渐缩短，但总体水平还偏低，尤其是外观质量，与国外先进水平差距较大，大部分产品只相量，与国外先进水平差距较大，大部分产品只相当于当于80年代初的国际水
12、平。年代初的国际水平。阀门新技术阀门新技术 国外阀门研究机构国外阀门研究机构对阀门的设计与基础理论、新对阀门的设计与基础理论、新材料、新工艺、产品性能、可靠性和标准化的研材料、新工艺、产品性能、可靠性和标准化的研究十分重视究十分重视。国外阀门的科研特点如下：。国外阀门的科研特点如下：1.试验研究与新产品开发密切结合。试验研究与新产品开发密切结合。2.内部研究课题与引进国外技术密切。内部研究课题与引进国外技术密切。3.重视高新技术在阀门上的应用研究。重视高新技术在阀门上的应用研究。4.重视高参数和特殊工况用阀门的试验研究。重视高参数和特殊工况用阀门的试验研究。5.重视阀门基础理论的研究工作。重视
13、阀门基础理论的研究工作。6.重视现场试验与改进工作。重视现场试验与改进工作。阀门新技术阀门新技术 随着科学技术的不断发展，国内阀门产品市场，也在向随着科学技术的不断发展，国内阀门产品市场，也在向高技术含量、高技术含量、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展。根据对国内外阀门技术的分。根据对国内外阀门技术的分析和国内外阀门市场需求的分析，得出近年来各行业用阀及阀门行析和国内外阀门市场需求的分析，得出近年来各行业用阀及阀门行业高新技术发展趋势及投资方向，如下：业高新技术发展趋势及投资方向，如下：1.石油、天然气井口装置用阀石油、天然气井口装置用阀 2.石油、天然气长输管线用阀石油、天然气长输管线用阀 3.核电用阀核电用阀 4.海洋石油用阀海洋石油用阀 5.冶金系统用阀冶金系统用阀 6.氧化铝工业用阀氧化铝工业用阀 7.大型化工成套装置用阀大型化工成套装置用阀 8.石化、电力用阀石化、电力用阀 9.环保用阀环保用阀 10.城建用阀城建用阀
