二十世紀(jì)末,球型止回閥在原有浮動(dòng)球型止回閥和固定式球型止回閥座結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上基本形成具有代表性的硬密封球型止回閥改進(jìn)工藝。在高溫、高壓、高流速劇烈沖刷腐蝕、含有顆粒介質(zhì)等工況下,經(jīng)常會(huì)選用硬密封球型止回閥,但是這類存在閥門壽命低,泄漏量大,質(zhì)保期短的現(xiàn)象。我公司潛心研究了一種耐沖蝕超硬密封結(jié)構(gòu)球型止回閥,提出一種全新概念的,行程了次,耐沖蝕,質(zhì)保期長(zhǎng)的硬密封球型止回閥系列產(chǎn)品。
球型止回閥較以前相比有哪些新的特色?
?。?)閥門結(jié)構(gòu)主要提高密封面硬度及彈性,延長(zhǎng)密封材料的使用壽命則采用改進(jìn)機(jī)械傳動(dòng)模式,擺脫或減少球體與密封面摩擦接觸防止擦傷,以提高或延長(zhǎng)閥門使用壽命。
(2)球體、密封圈及密封面的制造精度、光潔度和吻合度則是超硬密封球型止回閥研制成功的關(guān)鍵技術(shù)。Cr2O3、ZrO2、Al2O3、Ni基合金和WC等超硬密封材料能滿足高溫、高壓、腐蝕顆粒狀介質(zhì)條件下的密封功能條件要求。
?。?)同時(shí)也給產(chǎn)品制造加工、裝配帶來(lái)難度。加工工藝超硬密封球型止回閥球體和密封圈密封面硬度為1000~1300HV(69~75HRC)。
(4)大限度的提高球體與密封面的硬度是高溫、高壓、腐蝕和顆粒性介質(zhì)狀態(tài)下密封面使用壽命的關(guān)鍵。
?。?)超硬密封球型止回閥密封面采用新型結(jié)構(gòu),密封面承受比壓相對(duì)減小,對(duì)提高球型止回閥的使用壽命提供了。
?。?)采用的HVOF噴涂技術(shù)使球體與密封面形成超硬密封,密封面硬度HRC≥73。HVOF噴涂是目前我公司近期的高,在處于期并逐步探索形成一套比較成熟經(jīng)驗(yàn)。
?。?)改進(jìn)球型止回閥傳統(tǒng)的密封機(jī)理設(shè)計(jì)是新結(jié)構(gòu)球型止回閥的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的球型止回閥設(shè)計(jì)采用球體與密封面為線接觸,密封圈承受比壓過大,密封圈變形是球型止回閥使用壽命低的主要因素。
?。?)球型止回閥密封面材料采用的是四氟乙烯,尼龍1010、聚酰亞氨等非金屬材料,其密封材料承受的比壓q≤20MPa,溫度t≤180℃,使球型止回閥使用受到了很大的限制。
?。?)球型止回閥流阻小,流向不受限制,啟閉與其他類閥門相比具有綜合性能好的優(yōu)勢(shì),也是閥門制造商的課題。
?。?0)采用、的彈簧(板彈簧、圓柱形彈簧),高溫、高壓閥門在低壓下密封性。采用填充金屬骨架填料高溫、高壓條件下閥桿密封。
?。?1)目前國(guó)內(nèi)金屬密封球型止回閥密封面采用氮化處理,鍍硬鉻或噴焊CoCrW硬質(zhì)合金等硬化工藝,但仍然解決不了高壓下密封面擦傷,高溫下密封面抗磨性下降的缺陷。該項(xiàng)目采用噴涂等工藝,根據(jù)使用條件采取不同噴涂方法,可以較大限度滿足閥門運(yùn)行參數(shù)需求。
球型止回閥是如何工作的?其實(shí)很簡(jiǎn)單的,閥前流體壓力在球體上所產(chǎn)生的作用力全部傳遞給軸承,閥座不會(huì)承受過大壓力。固定球球閥的轉(zhuǎn)矩小,閥座變形小,密封性能穩(wěn)定,適用于高壓、大通徑的場(chǎng)合。本裝配調(diào)試好后,密封面上的預(yù)緊力也就固定了,這樣當(dāng)閥座磨損以及塑性殘余變形后,密封比壓就會(huì)降低。彈性閥座除了與普通閥座一樣,在預(yù)緊力或流體壓力作用下,閥座產(chǎn)生彈塑性變形而達(dá)到密封外,還由于閥座本身的特別結(jié)構(gòu)或借助于彈性元件如金屬?gòu)椥怨羌?、彈簧等,在預(yù)緊力或流體壓力下產(chǎn)生彈性變形,以補(bǔ)償溫差、壓力、磨損等變化。固定球閥常規(guī)的是蝸輪固定球閥,鍛鋼固定球閥,氣動(dòng)固定球閥等。高壓情況下,介質(zhì)流速很快,特別是閥門剛開啟或關(guān)閉瞬間,在高速?zèng)_擊下,如采用整體型彈性閥座很容易損壞,甚至閥座被切斷、沖掉。對(duì)于高壓固定球閥,閥座的設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵。