弹簧组弹性阀座结构分析
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球体 、 阀座 上 ， 球 体 的转 动扭 矩 荷 载 小 Ｊ 。所 以 ， 使 用在 对 于密封要 求较 高 的场所 。缺点 ： 双 面 阀座 密封
无法 实现 自动泄 压 ＿ ５ Ｊ 。 因此 ， 在 控 制 液 化气 体 时 ， 必
须设 置泄 压装 置 。
３ 结
图 ４ 弹 簧 组 阀 后 密 封 弹 性 阀 座
论
固定 球 阀弹簧组 弹性 阀座是 一 种涉及 高 、 低 和普
通 温度 的密封 结构 ， 应用 十分广 泛 。三种 形式 的密 封
当ｄ ＞ ｄ 时 ， 前 阀 座流 体 受压 面积 Ａ 小 于球 体 密 封圈反 向受 压面积 。此 时 ， 流体在 ４ 和 Ａ 受压 面 压差推 力作 用下 ， 将 球 体 密封 圈推 离球 体 ， 产生 流
只能 在一定 压力 范 围 内使用 。
图 ５ 弹簧组双面密封弹性 阀座
弹簧组 双面 密封 弹 性 阀座 其 实 为 弹 簧组 弹 性 阀 座 阀前 和 阀后密 封 的结 合 。阀前 阀座 ： ｄ ＞ ｄ ： ； Ａ ＞ Ａ ； 阀后 阀座 ： ｄ ＜ ｄ ： ； ＜ 。这样 无 论 是 体 腔 中没 有 渗入 流体 或渗入 或多 或少 的流体 产生 高于 、 低于 管道 内流 体压 力 的现 象 ， 都 能实 现球体 密封 圈对 阀门的密
面 积 的结 构 ， 如图 ３所 示 。
前 阀座和 阀后 阀座结构 基本 相 同。 阀前 阀座 ： ｄ ＜ ： ；
Ａ １ ＜Ａ ２ 。阀后 阀座 ： ｄ １ ＜ ｄ ２ ； Ａ ４ 。
对 于阀后 阀座密 封 ， 其 优点 ： 流体进 入到体 腔 中 ， 利用 后 阀座密封 。因此 流 体 压力 在 球 体 和 阀座 上 的 有效 作用 力小 ， 球体 的转 动需 要 的转 矩就 小 、 阀杆 轴 承 受力也 小 Ｊ 。因此， 适 用 于高 压 大 通 径 场 合 。轴 承具 有 自润滑 性 。缺 点 ： 流体 始 终 存 在体 腔 中 ， 对 于
形成 积液 区 。所 以 ， 阀 前 阀座 密 封 特 别 适 用 于腐
蚀性 介质 和低 温液体 气化 的场合 。缺 点 ： 密封 力作 用 在球体 上 ， 转动球 体 所需 的转 矩 荷 载很 大 ， 阀杆 受 到 较大 的带 动 推 力 ； 对 于 密 封 比压 的计 算 精 度 要 求 较 高， 密封 比压过 大时 ， 就 会 造成 阀座 过 载 和球 体 转 动 转矩 较大 ； 密封 比压较 小时 ， 就会造 成 阀座密封 失效 ；
体 的压 差推 力作用 下球 体和球 体密 封被推 开 ， 高压 中 腔流体 排放 到 阀后 管道 中去 ， 实现泄 压 。 对 于 阀前 阀座密封 ， 其优 点 ： 阀门 的填 料 函 、 阀盖
及 大部 分 阀体不 用承受 流体 的压力 ； 阀门体腔 不会存 在大 量介质 侵蚀 填料 、 阀盖等 ； 当体 腔意 外升压 时 ， 能 将流 体迅速 排 出 ， 避 免 了对 阀 门的 冲击 ； 阀后 也 不会
结 构特 点各不 相 同 ， 在应 用 时必须选 择正 确 。密封 压
比受受 压面积 压差 推动力 、 预 紧弹 簧弹力 及 滑动摩擦 力 影 响。 同时 受 到 受 压 面积 压 差 推 动 力 影 响 较 大 。
体间隙通道 ， 流体进入到球 阀的体腔中。而后阀座的 流体受 压 面 积 Ａ 小 于受 压 面 积 Ａ 。进 人 中腔 中 的
封作 用 』 。
２ ． ２ 弹簧 组弹 性 阀座 阀后密 封 当ｄ ＞ ｄ 时 ， 弹簧 组弹性 阀座 为 弹簧组 阀后 密 封
弹性 阀座结 构 如 图 ４所示 。
对 于双面 阀座密 封 ， 其 优点 ： 密封 性能 可靠 ； 总会 有 或多 或少 的流体进 入 中腔 ， 产 生一 定 的压 力作 用在
介质 ， 在受 压 面 和 Ａ 上 产生 压 差 推 力 ， 将 后 阀座
密 封 圈紧 紧贴 到球体 上 ， 实 现 阀 门的密封 Ｊ 。
．
然而， 两 受压 面 中径尺 寸一般 相差 不大 。所 以设计 时
必 须进 行精确 的计 算 。
（ １ ） 固定 球 阀弹 簧组 弹性 阀座 的 阀体 接 触 面 中
应用与试验
压力 降低 可 以将 体 腔 内大部 分 的流 体排 除 。而 当采
２ ０ １ ３ 年 第６ 期（ 第２ ６ 卷， 总 第１ ２ ８ 期）・ 机械研究与应用 ・
对 于阀后 密封弹簧 组 阀后密 封弹性 阀座来 说 ， 阀
用泄压流体排放到阀后结构时 ， 阀后阀座结构形式必 须采 用腔 内 阀座受 压 面 积 Ａ 大 于 腔外 阀座 Ａ 受 压
填料、 阀盖的密封 、 阀体都是不利 的； 不适合控制腐蚀 性 流体 ； 不能 自动泄 压 ， 低 温液体 气化 场合 使用 ， 必须
图 ３ 阀 后 阀 座 结 构
设 置泄 压装置 ； 要 充分 保 证 ｄ ＞ ｄ ， 相 比就 要 缩 小 流 通管径 或者增 大球 体和 阀体 的尺寸 Ｊ 。
（ 下转第 １ ０ ７页 ）
１ ００ ．
・
机械研究与应用 ・ ２ ０ １ ３ 年 第６ 期（ 第２ ６ 卷， 总 第１ ２ ８ 期）
３ ． ３ 专用夹 具 工ห้องสมุดไป่ตู้特 点
应用与试验
基 准 重合 的原 则 。加 工 ４ ） ６ 一 ∞偏 心 轴 段 时 ， 要 求 保 证 偏 心距 ２ ． １ ± ０ ． ０ ５的尺寸 ， 从 零 件 毛坯 图 中可 以看 出， 其 设 计 基 准 是 零 件 另 一 端异 形 轴 圆柱 １ １的 中 心线 ， 而加 工 时是将 工 件 放 置 在 带 开 口的 偏 心套 中 ， 是 以 １ １的零 件 表 面定 位 ， 定位 基 准 面 就 是 该 圆 柱 表面 ， 定位 基准 即 １ １的 圆柱 面 的 中心线 ， 由于 定 位 基 准 与设计 基 准重合 ， 保 证工 件定 位 时 的基 准 不重合 误差 Ａ Ｂ＝ ０ 。而 夹 紧 时 是 采 用偏 心夹 具 体 的 弹性 保 证 １ １的零 件表 面与 夹 具 体 内孔 表 面 紧 密接 触 ， 具
２ ． ３ 弹 簧组弹 性 阀座 双 面密封 当ｄ ＞ ｄ ： ；ｄ ＜ ｄ 时 ， 弹簧 组 弹性 阀座 为 弹簧 组 双面密 封弹性 阀座 结构 如 图 ５所 示 。
此 结构 ： ｄ ＞ｄ ； ４ ， 。当 中腔 压力 升 高 时 ， 流 体 阀座 受压 面积 Ａ 大 于 阀座反 向受压 面 积 ， 在 流
无法 实现 自动泄 压 ＿ ５ Ｊ 。 因此 ， 在 控 制 液 化气 体 时 ， 必
须设 置泄 压装 置 。
３ 结
图 ４ 弹 簧 组 阀 后 密 封 弹 性 阀 座
论
固定 球 阀弹簧组 弹性 阀座是 一 种涉及 高 、 低 和普
通 温度 的密封 结构 ， 应用 十分广 泛 。三种 形式 的密 封
当ｄ ＞ ｄ 时 ， 前 阀 座流 体 受压 面积 Ａ 小 于球 体 密 封圈反 向受 压面积 。此 时 ， 流体在 ４ 和 Ａ 受压 面 压差推 力作 用下 ， 将 球 体 密封 圈推 离球 体 ， 产生 流
只能 在一定 压力 范 围 内使用 。
图 ５ 弹簧组双面密封弹性 阀座
弹簧组 双面 密封 弹 性 阀座 其 实 为 弹 簧组 弹 性 阀 座 阀前 和 阀后密 封 的结 合 。阀前 阀座 ： ｄ ＞ ｄ ： ； Ａ ＞ Ａ ； 阀后 阀座 ： ｄ ＜ ｄ ： ； ＜ 。这样 无 论 是 体 腔 中没 有 渗入 流体 或渗入 或多 或少 的流体 产生 高于 、 低于 管道 内流 体压 力 的现 象 ， 都 能实 现球体 密封 圈对 阀门的密
面 积 的结 构 ， 如图 ３所 示 。
前 阀座和 阀后 阀座结构 基本 相 同。 阀前 阀座 ： ｄ ＜ ： ；
Ａ １ ＜Ａ ２ 。阀后 阀座 ： ｄ １ ＜ ｄ ２ ； Ａ ４ 。
对 于阀后 阀座密 封 ， 其 优点 ： 流体进 入到体 腔 中 ， 利用 后 阀座密封 。因此 流 体 压力 在 球 体 和 阀座 上 的 有效 作用 力小 ， 球体 的转 动需 要 的转 矩就 小 、 阀杆 轴 承 受力也 小 Ｊ 。因此， 适 用 于高 压 大 通 径 场 合 。轴 承具 有 自润滑 性 。缺 点 ： 流体 始 终 存 在体 腔 中 ， 对 于
形成 积液 区 。所 以 ， 阀 前 阀座 密 封 特 别 适 用 于腐
蚀性 介质 和低 温液体 气化 的场合 。缺 点 ： 密封 力作 用 在球体 上 ， 转动球 体 所需 的转 矩 荷 载很 大 ， 阀杆 受 到 较大 的带 动 推 力 ； 对 于 密 封 比压 的计 算 精 度 要 求 较 高， 密封 比压过 大时 ， 就 会 造成 阀座 过 载 和球 体 转 动 转矩 较大 ； 密封 比压较 小时 ， 就会造 成 阀座密封 失效 ；
体 的压 差推 力作用 下球 体和球 体密 封被推 开 ， 高压 中 腔流体 排放 到 阀后 管道 中去 ， 实现泄 压 。 对 于 阀前 阀座密封 ， 其优 点 ： 阀门 的填 料 函 、 阀盖
及 大部 分 阀体不 用承受 流体 的压力 ； 阀门体腔 不会存 在大 量介质 侵蚀 填料 、 阀盖等 ； 当体 腔意 外升压 时 ， 能 将流 体迅速 排 出 ， 避 免 了对 阀 门的 冲击 ； 阀后 也 不会
结 构特 点各不 相 同 ， 在应 用 时必须选 择正 确 。密封 压
比受受 压面积 压差 推动力 、 预 紧弹 簧弹力 及 滑动摩擦 力 影 响。 同时 受 到 受 压 面积 压 差 推 动 力 影 响 较 大 。
体间隙通道 ， 流体进入到球 阀的体腔中。而后阀座的 流体受 压 面 积 Ａ 小 于受 压 面 积 Ａ 。进 人 中腔 中 的
封作 用 』 。
２ ． ２ 弹簧 组弹 性 阀座 阀后密 封 当ｄ ＞ ｄ 时 ， 弹簧 组弹性 阀座 为 弹簧组 阀后 密 封
弹性 阀座结 构 如 图 ４所示 。
对 于双面 阀座密 封 ， 其 优点 ： 密封 性能 可靠 ； 总会 有 或多 或少 的流体进 入 中腔 ， 产 生一 定 的压 力作 用在
介质 ， 在受 压 面 和 Ａ 上 产生 压 差 推 力 ， 将 后 阀座
密 封 圈紧 紧贴 到球体 上 ， 实 现 阀 门的密封 Ｊ 。
．
然而， 两 受压 面 中径尺 寸一般 相差 不大 。所 以设计 时
必 须进 行精确 的计 算 。
（ １ ） 固定 球 阀弹 簧组 弹性 阀座 的 阀体 接 触 面 中
应用与试验
压力 降低 可 以将 体 腔 内大部 分 的流 体排 除 。而 当采
２ ０ １ ３ 年 第６ 期（ 第２ ６ 卷， 总 第１ ２ ８ 期）・ 机械研究与应用 ・
对 于阀后 密封弹簧 组 阀后密 封弹性 阀座来 说 ， 阀
用泄压流体排放到阀后结构时 ， 阀后阀座结构形式必 须采 用腔 内 阀座受 压 面 积 Ａ 大 于 腔外 阀座 Ａ 受 压
填料、 阀盖的密封 、 阀体都是不利 的； 不适合控制腐蚀 性 流体 ； 不能 自动泄 压 ， 低 温液体 气化 场合 使用 ， 必须
图 ３ 阀 后 阀 座 结 构
设 置泄 压装置 ； 要 充分 保 证 ｄ ＞ ｄ ， 相 比就 要 缩 小 流 通管径 或者增 大球 体和 阀体 的尺寸 Ｊ 。
（ 下转第 １ ０ ７页 ）
１ ００ ．
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机械研究与应用 ・ ２ ０ １ ３ 年 第６ 期（ 第２ ６ 卷， 总 第１ ２ ８ 期）
３ ． ３ 专用夹 具 工ห้องสมุดไป่ตู้特 点
应用与试验
基 准 重合 的原 则 。加 工 ４ ） ６ 一 ∞偏 心 轴 段 时 ， 要 求 保 证 偏 心距 ２ ． １ ± ０ ． ０ ５的尺寸 ， 从 零 件 毛坯 图 中可 以看 出， 其 设 计 基 准 是 零 件 另 一 端异 形 轴 圆柱 １ １的 中 心线 ， 而加 工 时是将 工 件 放 置 在 带 开 口的 偏 心套 中 ， 是 以 １ １的零 件 表 面定 位 ， 定位 基 准 面 就 是 该 圆 柱 表面 ， 定位 基准 即 １ １的 圆柱 面 的 中心线 ， 由于 定 位 基 准 与设计 基 准重合 ， 保 证工 件定 位 时 的基 准 不重合 误差 Ａ Ｂ＝ ０ 。而 夹 紧 时 是 采 用偏 心夹 具 体 的 弹性 保 证 １ １的零 件表 面与 夹 具 体 内孔 表 面 紧 密接 触 ， 具
２ ． ３ 弹 簧组弹 性 阀座 双 面密封 当ｄ ＞ ｄ ： ；ｄ ＜ ｄ 时 ， 弹簧 组 弹性 阀座 为 弹簧 组 双面密 封弹性 阀座 结构 如 图 ５所 示 。
此 结构 ： ｄ ＞ｄ ； ４ ， 。当 中腔 压力 升 高 时 ， 流 体 阀座 受压 面积 Ａ 大 于 阀座反 向受压 面 积 ， 在 流