一、球閥密封的現狀與（yǔ）分析

　　鑄石球閥是在灰渣管路中比較理想的啟閉裝（zhuāng）置，其上密封（fēng）好壞（huài）直接影響閥門的質量和使用壽命。過去采用O形橡膠密封結構形式，即在軸上加工出的（de）環（huán）形槽（cáo）內放入（rù）O形（xíng）密封圈，然後將其裝配進套類零件上加（jiā）工出（chū）的孔內，形成（chéng）軸與孔的密封，這種結構的密封性能取決於設計時的過盈量，即O形（xíng）密封圈的壓縮量和孔、軸零件的加工精度。過（guò）盈量太小，密封性（xìng）能差，過（guò）盈量太大，裝配時容易擠壞O形密封圈，使密封失效（xiào）。

　　該密封結構簡單，裝配容易。但若軸、孔的加工精度不高（gāo）或難以提（tí）高加工精度（dù）時，除基本的密封性能難以保證（zhèng）或難以進一步（bù）提（tí）高精度（dù）時，其主要的缺點在於密封材料，這種密（mì）封結構在氣（qì）缸、液缸中（zhōng）還是很適用的，在灰渣水（shuǐ）中所使用鑄（zhù）石球閥上密封（fēng）就很難保證其密封性能了。原因在於球閥的開關屬於部分回轉（zhuǎn）型的，經常需90°開關。由於閥（fá）杆與（yǔ）閥（fá）體（tǐ）之間為動配合，有一定間隙，閥門在開關時介質作用在球體上的巨大推力，必然使閥（fá）杆（gǎn）產生（shēng）一定傾斜，閥杆的（de）力偏向的一邊，那一邊（biān）就磨損嚴重，而且灰渣水中含有大量懸浮物衝蝕著密封圈。引起閥杆部位O形密封圈壽命（mìng）周期短，泄露現象經（jīng）常發（fā）生，對現場環境也（yě）造成一定（dìng）影（yǐng）響，因此決定對密封結構形式（shì）及材料進行改進，改進後（hòu）的（de）主要出發點是使其在軸、孔的裝（zhuāng）配（pèi）中，能通（tōng）過壓縮量進行調整，不用大幅度地提高軸、孔的加工（gōng）精度就能保證有效地密封。

二、球閥結構改進和磨具設計

　　1、X形密封圈結構

　　X形密封圈四周都有密封麵，在密封環裏外麵均有潤滑槽（cáo），這種結構優於O形密封圈，安裝精度（dù）低（dī），使用可靠性（xìng）好，無（wú）需維修，價（jià）格低，還（hái）可以通過墊（diàn）片（piàn）進（jìn）行壓縮量調整，現已被廣泛用於各壓（yā）力（lì）等級鑄石閥門的（de）密封當中，可以有效防止泄露現象的（de）發生，極大地延長了（le）閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。

   　2、X形密封圈材料

　　X形密（mì）封材料采（cǎi）用聚（jù）氨酯(CPU)材（cái）料的，可以有效解決傳統O形密封圈中所存在（zài）的問題（tí）。澆注型聚氨酯是現在（zài）國際上比較（jiào）通過的一種密封材（cái）料，其彈性模量大，物理力學性能好，能承受較大的衝擊載荷，且聚（jù）氨酯目前已經基本解決了（le）抗水（shuǐ）解問題，耐溫等級也在不斷地（dì）提高，大大擴展了（le）聚（jù）氨酯的應用領域。用澆注型聚氨酯生產X形（xíng）密封圈，工藝簡單，製造成本低。其耐壓等級可達60MPa甚至更高，保壓效果也相當不錯，基本可達零泄露。

　　3、球閥密封原（yuán）理（lǐ）

　　其工作原理：當擰緊螺（luó）栓時，填料壓蓋向下運動（dòng）壓緊（jǐn）調整墊片，通（tōng）過V形（xíng）填料墊的擠壓，使X形密封圈裏唇、外唇（chún）同時貼緊軸和孔的（de）密封（fēng）麵，保證可靠（kào）性的密封，其主要密（mì）封性能取決於裝配時（shí）擰緊（jǐn）螺栓的壓緊力，而與軸、孔尺寸精（jīng）度無太大關係。

　　4、磨具設計

　　保證產（chǎn）品使用要求（qiú），符（fú）合設計要求;

　　脫模、清模容易，操作方便;

　　製造成本（běn）低;

　　磨具（jù）材料適用45鋼;

　　收縮率按1.5%~1.7%設計;

　　10°斜度定位沒有飛邊，製品精度得到保證，成品率高;

　　磨具由上（shàng）模、裏模、外模組成。
   　5、填料腔尺寸

　　填料腔根據球閥壓力和口徑大小決定調料數量，寬度由軸的大小決定。壓力0.6~2.5MPa、DN250mm以下防止一個X形密封圈（quān）;2.5~10MPa、DN300以上的（de）放置兩個X密封（fēng）圈。填料（liào）腔尺寸深度由調料墊、壓（yā）力傳遞（dì）環、X形密封圈高度決定的。

　　6、壓力傳遞環

　　壓力傳（chuán）遞環是在高（gāo）壓和大口徑時設（shè）置的，它被安裝在兩組X形密（mì）封圈之間，其主要作用（yòng）是傳遞上麵（miàn）壓力，改變X形密封圈受力狀（zhuàng）態，使X形密封圈受力並徑向變形（xíng），達到密封（fēng）性能。

　　7、X形密封圈的有限元（yuán）分（fèn）析

　　X形密封圈是一種唇形密封圈，是與（yǔ）壓環(填料壓蓋（gài）)和支承環(填料墊)組合使用，它能夠有（yǒu）效阻止（zhǐ）介質泄露。

　　8、X形密封圈受力（lì）分析

　　X形密封（fēng）圈受力（lì）是通過壓環(填料壓（yā）蓋)壓力傳遞給X形密封圈的，密封圈（quān）底部有支承環(填料墊)三點加力的方式進行的，軸與（yǔ）閥門孔的密封麵受力均勻，可以得到較理想的密封效果。

三、關於球閥密封的總（zǒng）結

　　通過改進（jìn），閥門結構更合理，密封更可靠，節省原材料（liào），降低（dī）了成本，又提高了使（shǐ）用壽命，改型快（kuài），投資少，滿足（zú）了用戶的（de）需要。