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摘 要：根据球阀的结构特征，分析其密封面及填料函处的密封自动补偿装置，并详细介绍密封自动补偿装置碟形弹簧的选用及设计计算。
关键字：球阀 密封自动补偿 碟形弹簧 设计计算
0 引言
随着一般工况或冶金系统装置上对球阀质量的要求越来越高，为了提高球阀的使用寿命，在原老球阀的内部结构（密封无补偿）的基础上，设计了密封自动补偿装置，即在球阀使用一段时间后或球阀密封位在一定磨损范围内，密封能自动补偿，仍能保证可靠密封。
1 密封结构说明及自动补偿装置
球阀密封结构主要有浮动套上密封圈与球体密封结构（密封面结构）和填料函处结构（上密封结构）。
1.1 密封面密封自动补偿装置
根据球阀的结构形式，密封面自动补偿装置可采用碟形弹簧自动补偿或圆柱螺旋压缩弹簧组合自动补偿装置，但由于在压力管道中受到位置的限制及球阀为降低成本在结构上都趋向紧凑（结构长度短），所以球阀更多是采用碟形弹簧，本文也只是介绍碟形弹簧自动补偿结构。如图1所示，密封面的密封是依靠碟形弹簧1变形量预紧力压紧浮动套2，使浮动套上密封圈3的密封副作用力压紧在球体4上以达到密封，而且当球阀开关一定次数，密封副肯定会磨损，碟形弹簧还会起到自动补偿的作用，随着弹簧的变形量及作用力的变化，球阀密封压力相应降低。
1.碟形弹簧2.浮动套3.密封圈4.球体5.阀盖6.阀
体7..碟形弹簧8.填料压环9.填料组合10.阀杆
图1 碟形弹簧密封结构
1.2 填料函处密封自动补偿装置
填料函处密封是指球阀阀杆与阀盖之间的密封，其自动补偿装置也是依靠碟形弹簧的变形量予紧力达到密封无泄漏的装置，如图1所示。其原理是阀盖5利用螺栓锁紧在阀体6上，阀盖压紧碟形弹簧7向填料压环8施压，迫使填料组合（上、中、下）9变形膨胀挤压在阀杆10与阀体之间以达到密封，当填料组合在一定磨损范围内，碟形弹簧仍能起到自动补偿的作用，在结构空间允许的情况下，可采用两个碟形弹簧对合组合方式增加变形量和自动补偿高度，能更好地体现出自动补偿的效果。
2 碟形弹簧的选用及设计计算
2.1 密封面的碟形弹簧
根据球阀公称通径、压力管道中介质压力大小，球阀内部结构摩擦力的大小，选用及设计密封面的碟形弹簧。
例如球阀通径为DN=65mm，且不缩径及结构长度较短时，密封面处的碟形弹簧采用无支承面及单个的碟形弹簧，结合球阀零部件的设计及摩擦力的计算，碟形弹簧内径d>70mm，外径D
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发表于 2016-12-15 09:42:59
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