I. Situação atual e análise da vedação da válvula esfera

A válvula esfera de pedra fundida é um dispositivo ideal de abertura e fechamento na tubulação de cinzas, e sua vedação afeta diretamente a qualidade e vida útil da válvula. No passado, foi adotada a estrutura de vedação de borracha em forma de O, o que significa que o O-ring era colocado na ranhura do anel usinada no eixo e, em seguida, era montado no orifício usinado nas peças da luva para formar a vedação entre o eixo e o furo. O desempenho de vedação desta estrutura depende da interferência que é a compressão do O-ring e da precisão de usinagem do furo e das peças do eixo. Se a interferência for muito pequena, o desempenho da vedação será ruim. Se a interferência for muito grande, é fácil esmagar o O-ring durante a montagem, o que contribui para a falha da vedação.

A estrutura de vedação é simples e fácil de montar. No entanto, se a precisão de usinagem do eixo e do furo não for alta ou difícil de melhorar, o desempenho básico da vedação será difícil de garantir ou a precisão não poderá ser melhorada ainda mais. A principal desvantagem é o material de vedação. Este tipo de estrutura de vedação é muito adequada para cilindros e cilindros hidráulicos. É difícil garantir o desempenho de vedação da válvula de esfera de pedra fundida usada em água com cinzas. A razão é que a chave da válvula esférica pertence ao tipo rotativo parcial e muitas vezes precisa girar 90 ° para mudar. Devido ao ajuste dinâmico entre a haste da válvula e o corpo da válvula, existe uma certa folga. Quando a válvula é aberta e fechada, o enorme impulso do meio que atua sobre a esfera inevitavelmente faz com que a haste da válvula se incline até certo ponto. O lado em que a força da haste da válvula se desvia ficará severamente desgastado. Além disso, uma grande quantidade de sólidos suspensos na água das cinzas irá corroer o anel de vedação. Como resultado, o ciclo de vida do O-ring na haste da válvula é curto e ocorre frequentemente vazamento, o que também afeta o ambiente do local até certo ponto. Portanto, decide-se melhorar a estrutura e os materiais de vedação. O principal ponto de partida da melhoria é que ela pode ser ajustada através da quantidade de compressão na montagem do eixo e furo. A vedação eficaz pode ser garantida sem melhorar muito a precisão da usinagem do eixo e do furo.

II. Melhoria da estrutura da válvula de esfera e design da ferramenta de retificação

1. Estrutura do anel X

Existem faces de vedação ao redor do anel X e ranhuras de lubrificação dentro e fora do anel de vedação. Esta estrutura é superior ao O-ring, com baixa precisão de instalação e boa confiabilidade de uso. Não há necessidade de manutenção e tem baixo preço. A quantidade de compressão também pode ser ajustada pela junta. Tem sido amplamente utilizado na vedação de válvulas de pedra fundida de vários graus de pressão, o que pode efetivamente prevenir vazamentos, prolongar significativamente a vida útil da válvula e melhorar a confiabilidade da válvula.

2. Material do anel X

O uso de poliuretano (CPU) como material de vedação em forma de X pode resolver efetivamente os problemas do anel de vedação em forma de O tradicional. O poliuretano moldável é um tipo de material de vedação adotado internacionalmente. Possui grande módulo de elasticidade, boas propriedades físicas e mecânicas e pode suportar grandes cargas de impacto. Atualmente, o poliuretano basicamente resolveu o problema da resistência à hidrólise, e seu grau de resistência à temperatura também é constantemente melhorado, o que amplia muito o campo de aplicação do poliuretano. A produção de anel de vedação em forma de X com vazamento de poliuretano é de tecnologia simples e baixo custo. Seu nível de resistência à pressão pode chegar a 60MPa ou superior, e seu efeito de manutenção de pressão é bastante bom, atingindo basicamente vazamento zero.

3. Princípio de vedação da válvula esférica

Seu princípio de funcionamento: ao apertar o parafuso, a sobreposta se move para baixo para pressionar a junta de ajuste. Ao pressionar a junta de vedação em forma de V, os lábios internos e externos do anel de vedação em forma de X são pressionados contra a superfície de vedação do eixo e do furo ao mesmo tempo para garantir uma vedação confiável. Seu principal desempenho de vedação depende da força de aperto do parafuso durante a montagem e é irrelevante para a precisão dimensional do eixo e do furo.

4. Design abrasivo

• Garantir que os requisitos de uso do produto atendam aos requisitos de projeto;
• Fácil de desmoldar e limpar, fácil de operar;
• Baixo custo de fabricação;
• O material abrasivo é aço 45;
• O encolhimento é projetado como 1,5% ~ 1,7%;
• Não há flash no posicionamento com inclinação de 10 °, a precisão dos produtos é garantida e o rendimento é alto;
• A ferramenta de retificação é composta por molde superior, molde interno e molde externo.

5. Tamanho da câmara de embalagem

De acordo com a pressão e o calibre da válvula esfera, é determinada a quantidade de tempero na câmara de gaxeta. A largura é determinada pelo tamanho do eixo. Um anel X deve ser evitado sob pressão de 0,6 ~ 2,5 MPa e dn250mm; dois anéis X devem ser colocados sob pressão de 2,5 ~ 10MPa e DN300. A dimensão e a profundidade da câmara de embalagem são determinadas pela altura da almofada de tempero, do anel de transferência de pressão e do anel X.

6. Anel de transferência de pressão

O anel de transferência de pressão é ajustado para alta pressão e grande diâmetro. Ele é instalado entre dois conjuntos de vedações de anel em X. Sua principal função é transferir a pressão superior e alterar o estado de tensão das vedações do anel X. Faz com que o anel X suporte a força e se deforme radialmente para alcançar o desempenho de vedação.

7. Análise de elementos finitos do anel X

O anel de vedação em forma de X é um anel de vedação tipo lábio, que é usado em combinação com o anel de pressão (gaxeta) e o anel de apoio (almofada de gaxeta). Pode prevenir eficazmente vazamentos médios.

8. Análise de força do anel X

A força do anel X é transmitida ao anel X através da pressão do anel de pressão (gaxeta). A parte inferior do anel de vedação é fornecida com um método de aplicação de força de três pontos do anel de suporte (almofada de gaxeta). A força na superfície de vedação do eixo e do orifício da válvula é uniforme, o que pode obter um melhor efeito de vedação.

III. Resumo da vedação da válvula esférica

Através da melhoria, a estrutura da válvula é mais razoável e a vedação é mais confiável. Pode economizar matérias-primas, reduzir custos, aumentar a vida útil e atender às necessidades dos usuários.

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