I. Aktuelle Situation und Analyse der Kugelhahnabdichtung

Der Kugelhahn aus Gussstein ist ein ideales Öffnungs- und Schließgerät in der Ascheleitung, und seine Abdichtung wirkt sich direkt auf die Qualität und Lebensdauer des Hahns aus. In der Vergangenheit wurde die O-förmige Gummidichtungsstruktur übernommen, was bedeutet, dass der O-Ring in die Ringnut auf der Welle eingesetzt und dann in das Loch auf den Hülsenteilen montiert wurde, um die Dichtung zwischen der Welle und dem Loch zu bilden. Die Dichtleistung dieser Struktur hängt von der Interferenz ab, die die Kompression des O-Rings und die Bearbeitungsgenauigkeit der Loch- und Wellenteile darstellt. Wenn die Interferenz zu klein ist, ist die Dichtleistung schlecht. Wenn die Interferenz zu groß ist, kann der O-Ring während der Montage leicht zerdrückt werden, was zum Versagen der Dichtung beiträgt.

Die Dichtungsstruktur ist einfach und leicht zu montieren. Wenn jedoch die Bearbeitungsgenauigkeit von Welle und Loch nicht hoch ist oder nur schwer verbessert werden kann, ist die grundlegende Dichtungsleistung schwer zu gewährleisten oder die Genauigkeit kann nicht weiter verbessert werden. Der Hauptnachteil ist das Dichtungsmaterial. Diese Art von Dichtungsstruktur ist sehr gut für Zylinder und Hydraulikzylinder geeignet. Es ist schwierig, die Dichtungsleistung eines in Aschewasser verwendeten Kugelhahns aus Gussstein sicherzustellen. Der Grund dafür ist, dass der Schalter des Kugelhahns zum Teildrehtyp gehört und zum Umschalten oft um 90 ° gedreht werden muss. Aufgrund der dynamischen Passung zwischen der Ventilstange und dem Ventilkörper besteht ein gewisser Spalt. Wenn das Ventil geöffnet und geschlossen wird, führt der enorme Schub des Mediums, der auf die Kugel wirkt, zwangsläufig dazu, dass sich die Ventilstange bis zu einem gewissen Grad neigt. Die Seite, von der die Kraft der Ventilstange abweicht, wird stark abgenutzt. Darüber hinaus wird der Dichtungsring durch eine große Menge an Schwebstoffen im Aschewasser erodiert. Infolgedessen ist die Lebensdauer des O-Rings am Ventilschaft kurz und es kommt häufig zu Undichtigkeiten, die auch die Umgebung vor Ort in gewissem Maße beeinträchtigen. Daher wurde beschlossen, die Dichtungsstruktur und -materialien zu verbessern. Der Hauptansatzpunkt der Verbesserung besteht darin, dass sie durch den Kompressionsgrad bei der Montage von Welle und Loch angepasst werden kann. Die wirksame Abdichtung kann sichergestellt werden, ohne die Bearbeitungsgenauigkeit von Welle und Loch erheblich zu verbessern.

II. Strukturverbesserung des Kugelhahns und Design des Schleifwerkzeugs

1. X-Ring-Struktur

Um den X-Ring herum befinden sich Dichtflächen und Schmiernuten innerhalb und außerhalb des Dichtrings. Diese Struktur ist dem O-Ring überlegen, mit geringer Einbaugenauigkeit und guter Nutzungszuverlässigkeit. Es besteht kein Wartungsbedarf und der Preis ist niedrig. Der Kompressionsgrad kann auch über die Dichtung eingestellt werden. Sie wird häufig zum Abdichten von Gusssteinventilen verschiedener Druckklassen verwendet, wodurch Leckagen wirksam verhindert, die Lebensdauer des Ventils erheblich verlängert und die Zuverlässigkeit des Ventils verbessert werden können.

2. X-Ring-Material

Die Verwendung von Polyurethan (CPU) als X-förmiges Dichtungsmaterial kann die Probleme des herkömmlichen O-förmigen Dichtungsrings effektiv lösen. Gießbares Polyurethan ist ein Dichtungsmaterial, das international eingesetzt wird. Es hat einen hohen Elastizitätsmodul, gute physikalische und mechanische Eigenschaften und kann große Stoßbelastungen aushalten. Derzeit ist das Problem der Hydrolysebeständigkeit bei Polyurethan grundsätzlich gelöst und seine Temperaturbeständigkeit wird ebenfalls ständig verbessert, was den Anwendungsbereich von Polyurethan erheblich erweitert. Die Herstellung eines X-förmigen Dichtungsrings mit gegossenem Polyurethan ist technologisch einfach und kostengünstig. Sein Druckwiderstand kann 60 MPa oder mehr erreichen und seine Druckhaltewirkung ist ziemlich gut, im Grunde genommen wird keine Leckage erreicht.

3. Dichtprinzip des Kugelhahns

Sein Funktionsprinzip: Beim Anziehen der Schraube bewegt sich die Stopfbuchse nach unten, um die Einstelldichtung zu drücken. Durch Drücken der V-förmigen Packungsdichtung werden die inneren und äußeren Lippen des X-förmigen Dichtrings gleichzeitig gegen die Dichtfläche der Welle und des Lochs gedrückt, um eine zuverlässige Abdichtung zu gewährleisten. Seine Hauptdichtleistung hängt von der Anzugskraft der Schraube während der Montage ab und ist für die Maßgenauigkeit der Welle und des Lochs irrelevant.

4. Schleifdesign

• Sicherstellen, dass die Nutzungsanforderungen des Produkts den Designanforderungen entsprechen;
• Leicht zu entformen und zu reinigen, einfach zu bedienen;
• Niedrige Herstellungskosten;
• Das Schleifmaterial besteht aus 45er Stahl;
• Die Schrumpfung ist auf 1,5% – 1,7% ausgelegt;
• Bei einer Neigung von 10 ° gibt es keinen Blitz, die Produktgenauigkeit ist gewährleistet und die Ausbeute ist hoch.
• Das Schleifwerkzeug besteht aus Oberform, Innenform und Außenform.

5. Packraumgröße

Je nach Druck und Kaliber des Kugelhahns wird die Menge der Würzmittel in der Packungskammer bestimmt. Die Breite wird durch die Größe der Achse bestimmt. Ein X-Ring muss unter einem Druck von 0,6 bis 2,5 MPa und DN250 mm verhindert werden; zwei X-Ringe müssen unter einem Druck von 2,5 bis 10 MPa und DN300 platziert werden. Die Abmessung und Tiefe der Packungskammer werden durch die Höhe des Würzkissens, des Druckübertragungsrings und des X-Rings bestimmt.

6. Druckübertragungsring

Der Druckübertragungsring ist auf hohen Druck und großen Durchmesser eingestellt. Er wird zwischen zwei Sätzen von X-Ring-Dichtungen eingebaut. Seine Hauptfunktion besteht darin, den oberen Druck zu übertragen und den Spannungszustand der X-Ring-Dichtungen zu ändern. Er sorgt dafür, dass der X-Ring die Kraft aushält und sich radial verformt, um die Dichtleistung zu erreichen.

7. Finite-Elemente-Analyse des X-Rings

Der X-förmige Dichtring ist ein Lippendichtring, der in Kombination mit einem Druckring (Stopfbuchse) und einem Stützring (Stopfkissen) verwendet wird. Er kann ein Austreten von Medium wirksam verhindern.

8. Kraftanalyse des X-Rings

Die Kraft des X-Rings wird durch den Druck des Druckrings (Stopfbuchse) auf den X-Ring übertragen. Die Unterseite des Dichtrings ist mit einer Dreipunkt-Kraftanwendungsmethode des Stützrings (Stopfbuchse) versehen. Die Kraft auf die Dichtfläche der Welle und des Ventillochs ist gleichmäßig, wodurch eine bessere Dichtwirkung erzielt werden kann.

III. Zusammenfassung der Kugelhahnabdichtung

Durch die Verbesserung ist die Ventilstruktur vernünftiger und die Abdichtung zuverlässiger. Dadurch können Rohstoffe gespart, Kosten gesenkt, die Lebensdauer verlängert und die Bedürfnisse der Benutzer erfüllt werden.

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Was ist ein Kugelhahn mit Zapfen?

Bei einem zapfenmontierten Ventil wird die Kugel durch Lager eingeschränkt und kann sich nur drehen. Der Großteil der hydraulischen Last wird durch die Systembeschränkungen getragen, was zu niedrigem Lagerdruck und keiner Wellenermüdung führt.

Produktübersicht des Zapfenkugelhahns

Strukturelle Eigenschaften des Zapfenkugelhahns

Das zapfengelagerte Kugelventil besteht aus dem Hauptventilkörper und den Ventilen auf der linken und rechten Seite. Die Kugel ist eine Kugel mit einem Zapfen am oberen Ende und einem Loch am unteren Ende. Der obere Teil des Ventilkörpers hat eine Stopfbuchse. An der Verbindungsstelle des Kugelzapfens befindet sich ein Gleitlager. Der untere Teil der Kugel hat ein Zapfenloch und eine Zapfenlagerhülse. Ein Lager an der Unterseite des Ventilkörpers wird in das Zapfenloch am unteren Ende der Kugel eingesetzt. Auf diese Weise wird die Kugel auf der Mittellinie der Rotation gehalten und es kommt zu keinem Versatz beim Drehen. Auf beiden Seiten der Kugel befinden sich symmetrisch zwei schwimmende Sitzbaugruppen. Die Sitzbaugruppe besteht aus einem Metallsitzring, einem in den Sitzring eingebetteten PTFE-Dichtungsring, einem Gummi-O-Ring am Außenrand und einer Schraubenfeder auf der Rückseite. Wenn das Ventil schließt, wirkt die mittlere Kraft auf die Komponenten des Dichtsitzes, wodurch der Ventilsitz mit der Kugel in Kontakt kommt, Kontaktspannung erzeugt und eine wirksame Abdichtung erreicht wird. Der Ventilschaft und die Stopfbuchse sind durch O-Ring-Gummi abgedichtet.

Was ist eine Kugelhahndichtung?

Der Kugelhahnsitz ist dafür verantwortlich, das Fluid im Inneren abzudichten und die Sitzspannung gleichmäßig zu verteilen. Bei Kugelhahnkonstruktionen mit weichem Sitz wird als Dichtung entweder ein Elastomer oder ein Polymer verwendet und in einen metallischen Sitzring eingesetzt.

Dichtungsprinzip des zapfengelagerten Kugelhahns

Der zapfenmontierte Kugelhahn kann auch genannt werden Kugelhahn mit Zapfen oder Zapfenkugelhahn. Seine Öffnungs- und Schließteile sind eine Kugel mit zwei Stützachsen, in der sich ein Durchgang befindet, der dem Durchmesser der Rohrleitung entspricht, und zwei schwimmende Sitze auf beiden Seiten. Wenn sich die Kugel dreht, weicht sie nicht von der Achse der Stützwelle auf der Kugel ab. Die Stützwelle wird von zwei Gleitlagern getragen und der Ventilsitz ist schwimmend. Unter Einwirkung einer mittleren Kraft wird eine Kontaktspannung erzeugt, wenn die Kugel gegen die Kugel gedrückt wird, um eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen. Wie schwimmende Kugelhähne bewegen sich Ventile vom Öffnen zum Schließen oder vom Schließen zum Öffnen um 90 Grad.

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