Szeleptömítés elve

Sokféle szelep létezik, de alapvető funkciójuk ugyanaz, vagyis a közeg áramlásának csatlakoztatása vagy leállítása. Ezért a szelepek tömítési problémája nagyon szembetűnővé válik.

Annak érdekében, hogy a szelep jól el tudja zárni a közeg áramlását és megakadályozza a szivárgást, gondoskodni kell a szelep tömítésének sértetlenségéről. A szelep szivárgásának számos oka lehet, beleértve az ésszerűtlen szerkezeti kialakítást, a hibás tömítő érintkezési felületeket, a laza rögzítőelemeket, a szelepház és a szelepfedél közötti laza illeszkedést stb. Mindezek a problémák a szelep nem megfelelő tömítéséhez vezethetnek. Nos, így szivárgási probléma keletkezik. Ezért,szeleptömítési technológiaa szelep teljesítményével és minőségével kapcsolatos fontos technológia, és szisztematikus és alapos kutatást igényel.

A szelepek megalkotása óta a tömítési technológiájuk is nagy fejlődésen ment keresztül. Eddig a szeleptömítési technológia két fő szempontban, nevezetesen a statikus tömítésben és a dinamikus tömítésben tükröződik.

Az úgynevezett statikus tömítés általában két statikus felület közötti tömítést jelent. A statikus tömítés tömítési módja elsősorban tömítéseket használ.

Az úgynevezett dinamikus pecsét elsősorban arra utala szelepszár tömítése, amely megakadályozza, hogy a szelepben lévő közeg a szelepszár mozgásával szivárogjon. A dinamikus tömítés fő tömítési módja a tömszelence használata.

1. Statikus tömítés

A statikus tömítés két álló szakasz közötti tömítés kialakítását jelenti, a tömítési módszer pedig főként tömítéseket használ. Sokféle alátét létezik. Az általánosan használt alátétek közé tartoznak a lapos alátétek, az O-alakú alátétek, a burkolt alátétek, a speciális alakú alátétek, a hullámos alátétek és a tekercs alátétek. Mindegyik típus tovább osztható a felhasznált anyagok szerint.
①Lapos alátét. A lapos alátétek olyan lapos alátétek, amelyeket két álló rész közé laposan helyeznek el. Általában a felhasznált anyagok szerint műanyag lapos alátétekre, gumi lapos alátétekre, fém lapos alátétekre és kompozit lapos alátétekre oszthatók. Minden anyagnak megvan a maga alkalmazása. hatótávolság.
②O-gyűrű. Az O-gyűrű O-alakú keresztmetszetű tömítésre utal. Mivel a keresztmetszete O-alakú, bizonyos öntömítő hatása van, így a tömítő hatás jobb, mint a lapos tömítésé.
③ Tartalmazza alátéteket. A burkolt tömítés olyan tömítést jelent, amely egy bizonyos anyagot egy másik anyagra burkol. Az ilyen tömítés általában jó rugalmassággal rendelkezik, és fokozhatja a tömítő hatást. ④Speciális alakú alátétek. A speciális alakú alátétek a szabálytalan alakú tömítéseket jelentik, ideértve az ovális alátéteket, a gyémánt alátéteket, a fogaskerekes alátéteket, a fecskefarkú alátéteket stb. Ezek az alátétek általában önhúzó hatásúak, és többnyire nagy- és közepes nyomású szelepekben használatosak. .
⑤ Hullámmosó. A hullámtömítések olyan tömítések, amelyeknek csak hullámalakjuk van. Ezek a tömítések általában fém és nem fém anyagok kombinációjából állnak. Általában kis nyomóerővel és jó tömítő hatással rendelkeznek.
⑥ Tekerje be az alátétet. A sebtömítések olyan tömítéseket jelentenek, amelyeket vékony fémszalagok és nem fémszalagok szoros egymásba csavarásával alakítanak ki. Az ilyen típusú tömítések jó rugalmassággal és tömítő tulajdonságokkal rendelkeznek. A tömítések készítéséhez használt anyagok főként három kategóriát foglalnak magukban, nevezetesen fémes anyagokat, nemfémes anyagokat és kompozit anyagokat. Általánosságban elmondható, hogy a fémanyagok nagy szilárdsággal és erős hőállósággal rendelkeznek. Az általánosan használt fémanyagok közé tartozik a réz, alumínium, acél stb. Sokféle nem fémes anyag létezik, beleértve a műanyagtermékeket, gumitermékeket, azbeszttermékeket, kendertermékeket stb. Ezeket a nem fémes anyagokat széles körben használják, és kiválaszthatók konkrét igényeknek megfelelően. Sokféle kompozit anyag is létezik, köztük laminátumok, kompozit panelek stb., amelyeket szintén egyedi igények szerint választanak ki. Általában hullámos alátéteket és spirális alátéteket használnak leginkább.

2. Dinamikus tömítés

A dinamikus tömítés olyan tömítést jelent, amely megakadályozza, hogy a szelepben lévő közeg áramlása a szelepszár mozgásával szivárogjon. Ez tömítési probléma a relatív mozgás során. A fő tömítési módszer a tömszelence. A tömszelence-dobozoknak két alapvető típusa van: tömszelence típusú és nyomóanya típusú. A mirigy típusa jelenleg a leggyakrabban használt forma. Általánosságban elmondható, hogy a mirigy formáját tekintve két típusra osztható: kombinált típusra és integrált típusra. Bár minden forma különbözik, alapvetően csavarokat tartalmaznak a tömörítéshez. A nyomóanyát általában kisebb szelepekhez használják. Ennek a típusnak a kis mérete miatt a nyomóerő korlátozott.
A tömszelencében, mivel a tömítés közvetlenül érintkezik a szelepszárral, a tömítésnek jó tömítettséggel, kis súrlódási együtthatóval kell rendelkeznie, alkalmazkodnia kell a közeg nyomásához és hőmérsékletéhez, valamint korrózióállónak kell lennie. Jelenleg az általánosan használt töltőanyagok közé tartoznak a gumi O-gyűrűk, a politetrafluor-etilén fonott tömítések, az azbeszt tömítések és a műanyag fröccsöntő töltőanyagok. Minden töltőanyagnak megvannak a saját feltételei és tartománya, és az egyedi igényeknek megfelelően kell kiválasztani. A tömítés célja a szivárgás megakadályozása, ezért a szeleptömítés elvét a szivárgás megelőzése szempontjából is tanulmányozzuk. A szivárgást két fő tényező okozza. Az egyik a tömítési teljesítményt befolyásoló legfontosabb tényező, vagyis a tömítőpárok közötti hézag, a másik pedig a tömítőpár két oldala közötti nyomáskülönbség. A szeleptömítés elvét négy szempont szerint is elemzik: folyadéktömítés, gáztömítés, szivárgási csatorna tömítési elve és szeleptömítéspár.

Folyadéktömörség

A folyadékok tömítő tulajdonságait a folyadék viszkozitása és felületi feszültsége határozza meg. Ha egy szivárgó szelep kapillárisa megtelik gázzal, a felületi feszültség taszíthatja a folyadékot, vagy folyadékot juttathat a kapillárisba. Ez érintőszöget hoz létre. Ha az érintőszög kisebb, mint 90°, folyadék kerül a kapillárisba, és szivárgás lép fel. A szivárgás a közeg eltérő tulajdonságai miatt következik be. A különböző médiával végzett kísérletek különböző eredményeket adnak ugyanazon feltételek mellett. Használhat vizet, levegőt vagy kerozint stb. Ha az érintőszög nagyobb, mint 90°, szivárgás is előfordul. Mert ez a fémfelületen lévő zsír- vagy viaszfilmhez kapcsolódik. Miután ezek a felületi filmek feloldódnak, a fémfelület tulajdonságai megváltoznak, és az eredetileg taszított folyadék átnedvesíti a felületet és szivárog. A fenti helyzetre tekintettel a Poisson-képlet szerint a szivárgás megakadályozásának, illetve a szivárgás mértékének csökkentésének célja a kapilláris átmérő csökkentésével és a közeg viszkozitásának növelésével érhető el.

Gáztömörség

A Poisson-képlet szerint a gáz tömörsége összefügg a gázmolekulák és a gáz viszkozitásával. A szivárgás fordítottan arányos a kapilláriscső hosszával és a gáz viszkozitásával, és egyenesen arányos a kapilláriscső átmérőjével és a hajtóerővel. Ha a kapilláriscső átmérője megegyezik a gázmolekulák átlagos szabadságfokával, a gázmolekulák szabad hőmozgással áramlanak a kapilláriscsőbe. Ezért a szeleptömítési teszt során a közegnek víznek kell lennie a tömítő hatás eléréséhez, és a levegő, azaz a gáz nem tudja elérni a tömítő hatást.

Ha plasztikus deformációval csökkentjük is a gázmolekulák alatti kapilláris átmérőt, akkor sem tudjuk megállítani a gáz áramlását. Ennek az az oka, hogy a gázok továbbra is átdiffundálhatnak a fémfalakon. Ezért, amikor gázteszteket végzünk, szigorúbbnak kell lennünk, mint a folyadékteszteknél.

A szivárgó csatorna tömítési elve

A szeleptömítés két részből áll: a hullámfelületen terjedő egyenetlenségekből és a hullámcsúcsok közötti távolságban a hullámosság érdességéből. Abban az esetben, ha hazánkban a legtöbb fémanyag kis rugalmasságú, ha tömített állapotot akarunk elérni, magasabb követelményeket kell emelnünk a fémanyag nyomóereje, azaz az anyag nyomóereje tekintetében. meg kell haladnia a rugalmasságát. Ezért a szelep tervezésekor a tömítőpárt egy bizonyos keménységkülönbséggel illesztik. Nyomás hatására bizonyos fokú plasztikus deformáció tömítő hatás jön létre.

Ha a tömítőfelület fémből készült, akkor a felületen legkorábban megjelennek az egyenetlen kiálló pontok. Kezdetben csak kis terheléssel lehet ezeken az egyenetlen kiálló pontokon képlékeny alakváltozást előidézni. Az érintkezési felület növekedésével a felületi egyenetlenségek képlékeny-elasztikus deformációvá válnak. Ekkor a mélyedés mindkét oldalán az érdesség meg fog jelenni. Ha olyan terhelést kell kifejteni, amely az alatta lévő anyagban komoly képlékeny deformációt okozhat, és a két felületet szorosan érintkezésbe hozza, akkor ezek a fennmaradó pályák a folytonos vonal és a kerületi irány mentén közelíthetők.

Szeleptömítés pár

A szeleptömítő pár a szelepüléknek és a záróelemnek az a része, amely egymással érintkezve záródik. Használat közben a fém tömítőfelület könnyen megsérül a magával ragadó közeg, a közeg korróziója, a kopórészecskék, a kavitáció és az erózió miatt. Ilyen például a kopórészecskék. Ha a kopó részecskék kisebbek, mint a felületi érdesség, akkor a felületi pontosság nem romlik, hanem javul, amikor a tömítőfelület bekopik. Ellenkezőleg, a felületi pontosság romlik. Ezért a kopó részecskék kiválasztásakor átfogóan figyelembe kell venni az anyagokat, a munkakörülményeket, a kenést és a tömítőfelület korrózióját.

A kopórészecskékhez hasonlóan a tömítések kiválasztásakor is átfogóan figyelembe kell vennünk a teljesítményüket befolyásoló különféle tényezőket, hogy elkerüljük a szivárgást. Ezért olyan anyagokat kell választani, amelyek ellenállnak a korróziónak, a karcolásoknak és az eróziónak. Ellenkező esetben a követelmények hiánya nagymértékben csökkenti a tömítési teljesítményt.