閥門密封性（xìng）原理（lǐ）

     閥門的種類繁多，但是基（jī）本的作用卻是一致的，那就是連通或者截斷介質（zhì）流。因此，閥門的密封問題就顯得十分突出。

     要保 證閥門能夠良好的截（jié）斷介質流，不發生泄漏，就要保 證閥門的密封完好。而造成閥門泄（xiè）漏的原因很多，包括結構設計（jì）上的不合理、密（mì）封接觸麵有缺陷、緊固ling件發生鬆動（dòng）、閥體與閥蓋間的配合不緊密等等，所 有這些問題（tí）都可能導致閥門密封不好，從而產生泄漏問題。所以，閥門（mén）密封技術是關係到（dào）閥門性能和質量的一項重要技（jì）術，需要進行係統深入的研究。

     閥門從產生到現（xiàn）在，其密封技術也經曆了很大的（de）發展。到目前為止，閥門密封技術主要體現在（zài）兩大方麵，即（jí）靜密封和動密封。

所謂靜密封，通常是指兩個靜止麵之間的密封（fēng），靜密封的密封（fēng）方法主要是使用墊圈（quān）。

所謂動密（mì）封，主要是指閥杆的密（mì）封（fēng），即不讓閥內的介質隨閥杆運動而發（fā）生泄漏，動密封的密封方法主要（yào）是使用填料（liào）函（hán）。

 1.靜密封 

靜密封是指在兩個靜止的截麵之間形（xíng）成密封，其密封方法主要是使用墊圈。墊圈的種類很多，經常使用的墊（diàn）圈包括平墊圈、O形圈、包墊圈、異形墊圈（quān）、波（bō）形墊圈和纏繞墊圈等幾大類，每種（zhǒng）類（lèi）型下麵又可以根據使用材料的不同而進一步進行劃分。

     ①平墊圈。平墊圈就是平整的貼於兩個靜止截麵之間的墊圈（quān），一般根據使用的材料可以劃（huá）分為塑料平墊圈、橡膠平墊圈、金屬（shǔ）平墊圈和複（fù）合（hé）材料平（píng）墊圈，每種材料的平墊圈都有其適用的範圍。

     ②O形圈。O型圈是指斷麵形狀呈O型的墊圈，由於其斷麵形狀（zhuàng）是O型，有一定的自緊作用，所（suǒ）以密封效果比平墊圈好。

     ③包（bāo）墊圈。包墊圈是指將某種材料包裹在另一種材料上的墊圈，這（zhè）樣的墊圈一般（bān）具（jù）有良好的彈性，可以（yǐ）增強密封效果。

     ④異型墊（diàn）圈。異型墊圈是指那（nà）些形（xíng）狀不規則的墊圈，包括橢圓形（xíng）墊圈、菱形（xíng）墊圈、齒輪型墊圈、燕尾（wěi）型墊圈等，這些墊圈一般有自（zì）緊作（zuò）用，大多在（zài）高中壓閥門（mén）中使用。

     ⑤波形墊圈（quān）。波（bō）形墊圈是隻具有波浪形狀的墊圈，這（zhè）類墊圈通常是將金（jīn）屬材料和非金屬材料組合起來構成，一般具有壓緊（jǐn）力小，密封效果好的特點。

     ⑥纏繞墊圈。纏繞墊圈是指把（bǎ）很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起（qǐ）、纏繞形成的墊圈，這類（lèi）墊圈具有良好的彈性和密封性。

     墊圈的製作材料主要包括三大類，即金屬材料（liào）、非金屬材料和複合材料。一般來說，金屬材料的強度高，耐溫性能強，常用的金屬材料有銅、鋁、鋼等。非（fēi）金屬材料的種類很多，包括塑（sù）料製品、橡膠製品、石棉製品、麻製品等，這些非金屬材料的使（shǐ）用廣泛，根據具體的需要來選用。複合材料（liào）的種類也很多，包括層合板（bǎn）、複合板等，也是根據具（jù）體需要選用（yòng），一（yī）般在波形（xíng）墊圈和纏繞墊圈等上麵使用的比（bǐ）較多。

 2.動密封 

     動密封是指不讓閥內的介質流隨閥杆（gǎn）運動（dòng）而泄漏的密封，這是一個相（xiàng）對運動過程中的密封（fēng）問題，其密封方法主要是（shì）采用填料函。填（tián）料（liào）函的基本形式有兩種，即（jí）壓蓋（gài）式和壓緊螺母式。壓蓋式是目前使用得zui多的形式，一（yī）般從壓蓋的形式而言，可以分為組合式（shì）和整體式兩種，每種形（xíng）式雖有區別，但是基本上都包含有壓緊用的螺（luó）栓。壓（yā）緊螺母式一般用於較小（xiǎo）的閥門，由於這種形式的尺寸較小，所以壓緊力是（shì）受到限製的。

     在填料函內，由於填料是直（zhí）接與（yǔ）閥杆接觸的，所 有要求填（tián）料（liào）的密封性好、摩擦（cā）係數小、能夠（gòu）適應介質的壓力和溫度、並且耐腐蝕（shí）。目前比較（jiào）常用的填料包括橡膠O型圈、聚四氟乙烯編織盤根、石棉盤根和塑（sù）料成（chéng）型填（tián）料等，每種填（tián）料都有其適應的條件和範圍，根（gēn）據（jù）具體的需要來選（xuǎn）取。

     密封就是防止泄漏，那麽閥門密封性原理也是從防止泄漏研究（jiū）的。造成泄漏（lòu）的因素主要有兩個，一個是影響密封性能的zui主要的因素，即密封副之間存在著間隙，另一（yī）個則是密（mì）封副的兩側之間（jiān）存在著壓差。閥門密封性原理也是從液體的密封性、氣體（tǐ）的（de）密封性、泄漏通道的密封原理和閥（fá）門密封副等四個方麵（miàn）來分析的。

液體（tǐ）的密封性

     液體的密封性是通過液體的粘度和表（biǎo）麵張（zhāng）力來進行。當閥門泄漏的毛細管充滿氣體的時候，表麵張力可能對（duì）液體進行排斥，或者（zhě）將液體引進毛（máo）細管內。這樣就形成了相切角。當相切角小於90°的時候，液體就會（huì）被注入毛細管內，這樣就會發生泄漏。發生泄漏的原因在於介質的不（bú）同性質。用不同介質做試驗，在條件相同的情況下，會得出不同的結（jié）果。

     可以用（yòng）水，用（yòng）空氣或用（yòng）煤油等。而（ér）當相切角（jiǎo）大於（yú）90°時（shí），也會發生泄漏。因為與（yǔ）金（jīn）屬表麵上的油脂或蠟質薄膜有關係。一旦這些表麵的薄（báo）膜被溶解掉，金屬表麵的特性就發（fā）生了變化，原來被排斥的液體（tǐ），就會侵（qīn）濕表麵，發生泄漏。針對上述情況（kuàng），根據泊鬆公式，可以在減少毛細管直徑和介（jiè）質粘度較大的情況（kuàng）下，來實現防止泄（xiè）漏或減少泄漏量的目的。

氣體的密封性

    根據泊鬆公（gōng）式，氣體的密封性（xìng）與氣體分子和氣（qì）體的粘性有關。泄漏（lòu）與毛細管（guǎn）的長度和氣體的粘（zhān）度成反比，與毛（máo）細管的（de）直（zhí）徑和驅動（dòng）力成正比。當毛細管的直徑和氣體分子的平均自由度相同時，氣體分子就會以自由的（de）熱運動流進毛細管。因此，當我（wǒ）們在做閥門密封試驗的時候，介質一定（dìng）要用水才能起到密封（fēng）的（de）作用，用（yòng）空氣即（jí）氣體就不能起到密封的作用。

     即使我們通過塑（sù）性變形方（fāng）式，將毛細管（guǎn）直徑降（jiàng）到氣體分子以下，也仍然不能阻止氣體的流動。原因在於（yú）氣體仍然可以通過金屬壁擴散。所以我們在做氣體試驗時，一定要比液體試驗更加的嚴格（gé）。

泄露通道的密封原理

      閥門密封由散布在波形麵上的（de）不（bú）平整度（dù）和（hé）波峰間距離的波紋度構（gòu）成粗糙度兩個部分組成。在我國大部分的金（jīn）屬材料彈性應（yīng）變力都較低的情況下（xià），如（rú）果（guǒ）要達到密封的狀態，就需（xū）要（yào）對金屬材料的壓縮力提更高的要求，即材料的壓縮力要超過其彈（dàn）性。因此，在進行（háng）閥門設計時，密（mì）封（fēng）副結合（hé）一定的硬度差來匹配，在壓力的作用下，就會產生一定程度（dù）的塑性變形（xíng）密封的（de）效果。

     如果密封表麵都是金屬材料，那麽表（biǎo）麵不平整的凸出點就會zui早（zǎo）的出現，在zui初隻需用較小的載荷就可以使這些（xiē）不平整（zhěng）的凸出點（diǎn）產生塑性變形。當（dāng）接（jiē）觸麵增大時，表麵的不（bú）平整就會變成塑性-彈性變形。這（zhè）時處在凹處的兩麵粗糙度就（jiù）會存在。需要施加能使底層材料產生嚴重塑性變形的載荷時，並且使得兩表麵接觸緊密（mì），沿著連續線和環向方向才能使這些尚存的通徑密合。

閥門密封副

     閥門密封副是閥座和關閉件在（zài）互（hù）相接觸時進行關閉的那一部分。金屬密封麵在使用過（guò）程中，容易受到夾入介質，介質腐蝕，磨損顆（kē）粒，氣蝕和衝刷的損害的（de）。比如磨損顆（kē）粒。如果磨損（sǔn）顆粒比表麵的不平整度小，在密（mì）封麵磨合時，其表麵（miàn）精度就會得到（dào）改善，而不會變壞。相反，則會使（shǐ）表麵精度變壞。因此在選擇磨損顆粒時，要綜（zōng）合考慮其材料，工況，潤滑性（xìng）和對密封麵的腐蝕情況等因素。

     如同磨損顆粒一樣，我們在選擇（zé）密封（fēng）件時，要綜合考慮影響其（qí）性能的各（gè）種因素，才能起到防泄漏的功能。因此，必須選擇（zé）那些抗腐蝕，抗擦傷（shāng）和耐衝刷的材（cái）料。否則，缺少任（rèn）何一（yī）項要求，就會使其密封（fēng）性能大大降低。