Principiul etanșării supapelor

Există multe tipuri de supape, dar funcția lor de bază este aceeași, care este de a conecta sau de a întrerupe fluxul de medii. Prin urmare, problema de etanșare a supapelor devine foarte proeminentă.

Pentru a vă asigura că supapa poate întrerupe bine debitul mediu și pentru a preveni scurgerile, este necesar să vă asigurați că etanșarea supapei este intactă. Există multe motive pentru scurgerea supapei, inclusiv proiectarea structurală nerezonabilă, suprafețele de contact de etanșare defecte, părțile de fixare slăbite, potrivirea slăbită între corpul supapei și capacul supapei etc. Toate aceste probleme pot duce la etanșarea necorespunzătoare a supapei. Ei bine, creând astfel o problemă de scurgere. Prin urmare,tehnologie de etanșare a supapeloreste o tehnologie importantă legată de performanța și calitatea supapelor și necesită cercetări sistematice și aprofundate.

De la crearea supapelor, tehnologia lor de etanșare a cunoscut și o mare dezvoltare. Până în prezent, tehnologia de etanșare a supapelor se reflectă în principal în două aspecte majore, și anume etanșarea statică și etanșarea dinamică.

Așa-numita etanșare statică se referă de obicei la etanșarea dintre două suprafețe statice. Metoda de etanșare a etanșării statice utilizează în principal garnituri.

Așa-numitul sigiliu dinamic se referă în principal laetanșarea tijei supapei, care împiedică scurgerea mediului din supapă odată cu mișcarea tijei supapei. Principala metodă de etanșare a etanșării dinamice este utilizarea unei cutii de presa.

1. Etanșare statică

Etanșarea statică se referă la formarea unei etanșări între două secțiuni staționare, iar metoda de etanșare utilizează în principal garnituri. Există multe tipuri de șaibe. Șaibele utilizate în mod obișnuit includ șaibe plate, șaibe în formă de O, șaibe înfășurate, șaibe cu formă specială, șaibe ondulate și șaibe înfășurate. Fiecare tip poate fi împărțit în continuare în funcție de diferitele materiale utilizate.
①Mașină de spălat plată. Șaibe plate sunt șaibe plate care sunt plasate plat între două secțiuni staționare. În general, în funcție de materialele utilizate, acestea pot fi împărțite în șaibe plate din plastic, șaibe plate din cauciuc, șaibe plate metalice și șaibe plate compozite. Fiecare material are propria sa aplicație. gamă.
②O-ring. O-ring se referă la o garnitură cu o secțiune transversală în formă de O. Deoarece secțiunea sa transversală este în formă de O, are un anumit efect de auto-strângere, astfel încât efectul de etanșare este mai bun decât cel al unei garnituri plate.
③Include șaibe. O garnitură înfășurată se referă la o garnitură care înfășoară un anumit material pe un alt material. O astfel de garnitură are în general o bună elasticitate și poate spori efectul de etanșare. ④Șaibe cu formă specială. Șaibe cu formă specială se referă la acele garnituri cu forme neregulate, inclusiv șaibe ovale, șaibe diamantate, șaibe cu roți dințate, șaibe cu coadă de rândunică etc. .
⑤Mașină de spălat ondulată. Garniturile ondulate sunt garnituri care au doar o formă de undă. Aceste garnituri sunt de obicei compuse dintr-o combinație de materiale metalice și materiale nemetalice. Ele au, în general, caracteristicile unei forțe mici de presare și un efect de etanșare bun.
⑥ Înfășurați mașina de spălat. Garniturile înfăşurate se referă la garniturile formate prin înfăşurarea strânsă a benzilor subţiri de metal şi a benzilor nemetalice. Acest tip de garnitură are proprietăți bune de elasticitate și etanșare. Materialele pentru realizarea garniturilor includ în principal trei categorii, și anume materiale metalice, materiale nemetalice și materiale compozite. În general, materialele metalice au o rezistență ridicată și o rezistență puternică la temperatură. Materialele metalice utilizate în mod obișnuit includ cuprul, aluminiul, oțelul etc. Există multe tipuri de materiale nemetalice, inclusiv produse din plastic, produse din cauciuc, produse din azbest, produse din cânepă etc. Aceste materiale nemetalice sunt utilizate pe scară largă și pot fi selectate. conform nevoilor specifice. Există, de asemenea, multe tipuri de materiale compozite, inclusiv laminate, panouri compozite etc., care sunt, de asemenea, selectate în funcție de nevoile specifice. În general, șaibe ondulate și șaibe spiralate sunt utilizate în cea mai mare parte.

2. Etanșare dinamică

Etanșarea dinamică se referă la o etanșare care împiedică scurgerea debitului de mediu din supapă odată cu mișcarea tijei supapei. Aceasta este o problemă de etanșare în timpul mișcării relative. Principala metodă de etanșare este cutia de presa. Există două tipuri de bază de cutii de umplutură: tip glandă și tip piuliță de compresie. Tipul de glandă este cea mai utilizată formă în prezent. În general, în ceea ce privește forma glandei, aceasta poate fi împărțită în două tipuri: tip combinat și tip integral. Deși fiecare formă este diferită, acestea includ practic șuruburi pentru compresie. Tipul de piuliță de compresie este utilizat în general pentru supapele mai mici. Datorită dimensiunilor mici ale acestui tip, forța de compresie este limitată.
În cutia de umplutură, deoarece garnitura este în contact direct cu tija supapei, garnitura trebuie să aibă o etanșare bună, un coeficient de frecare mic, să se poată adapta la presiunea și temperatura mediului și să fie rezistentă la coroziune. În prezent, materialele de umplutură utilizate în mod obișnuit includ inele O din cauciuc, umpluturi împletite din politetrafluoretilenă, umpluturi de azbest și materiale de umplutură pentru turnare din plastic. Fiecare material de umplutură are propriile condiții și intervale aplicabile și trebuie selectat în funcție de nevoile specifice. Etanșarea este pentru a preveni scurgerile, astfel încât principiul etanșării supapelor este studiat și din perspectiva prevenirii scurgerilor. Există doi factori principali care cauzează scurgerile. Unul este cel mai important factor care afectează performanța de etanșare, adică decalajul dintre perechile de etanșare, iar celălalt este diferența de presiune dintre ambele părți ale perechii de etanșare. Principiul de etanșare a supapelor este, de asemenea, analizat din patru aspecte: etanșarea cu lichid, etanșarea cu gaz, principiul etanșării canalului de scurgere și perechea de etanșare a supapelor.

Etanșeitate la lichid

Proprietățile de etanșare ale lichidelor sunt determinate de vâscozitatea și tensiunea superficială a lichidului. Când capilarul unei supape cu scurgere este umplut cu gaz, tensiunea superficială poate respinge lichidul sau poate introduce lichid în capilar. Acest lucru creează un unghi de tangentă. Când unghiul tangentului este mai mic de 90°, lichidul va fi injectat în capilar și se va produce scurgeri. Scurgerile apar din cauza proprietăților diferite ale mediilor. Experimentele folosind medii diferite vor da rezultate diferite în aceleași condiții. Puteți folosi apă, aer sau kerosen, etc. Când unghiul tangentei este mai mare de 90°, vor apărea și scurgeri. Pentru că este legat de filmul de grăsime sau ceară de pe suprafața metalică. Odată ce aceste pelicule de suprafață sunt dizolvate, proprietățile suprafeței metalice se schimbă, iar lichidul respins inițial va umezi suprafața și se va scurge. Având în vedere situația de mai sus, conform formulei lui Poisson, scopul de a preveni scurgerea sau de a reduce cantitatea de scurgere poate fi atins prin reducerea diametrului capilar și creșterea vâscozității mediului.

Etanșeitate la gaz

Conform formulei lui Poisson, etanșeitatea unui gaz este legată de vâscozitatea moleculelor de gaz și a gazului. Scurgerea este invers proporțională cu lungimea tubului capilar și cu vâscozitatea gazului și direct proporțională cu diametrul tubului capilar și cu forța de antrenare. Când diametrul tubului capilar este același cu gradul mediu de libertate al moleculelor de gaz, moleculele de gaz vor curge în tubul capilar cu mișcare termică liberă. Prin urmare, atunci când facem testul de etanșare a supapelor, mediul trebuie să fie apă pentru a obține efectul de etanșare, iar aerul, adică gazul, nu poate obține efectul de etanșare.

Chiar dacă reducem diametrul capilar sub moleculele de gaz prin deformare plastică, tot nu putem opri fluxul de gaz. Motivul este că gazele pot difuza în continuare prin pereții metalici. Prin urmare, atunci când facem teste cu gaze, trebuie să fim mai stricti decât testele lichide.

Principiul de etanșare al canalului de scurgere

Etanșarea supapei constă din două părți: denivelările răspândite pe suprafața valului și rugozitatea ondulației pe distanța dintre vârfurile undei. În cazul în care majoritatea materialelor metalice din țara noastră au deformare elastică scăzută, dacă dorim să obținem o stare de etanșare, trebuie să ridicăm cerințe mai mari cu privire la forța de compresie a materialului metalic, adică forța de compresie a materialului. trebuie să-și depășească elasticitatea. Prin urmare, la proiectarea supapei, perechea de etanșare este potrivită cu o anumită diferență de duritate. Sub acțiunea presiunii, se va produce un anumit grad de efect de etanșare prin deformare plastică.

Dacă suprafața de etanșare este realizată din materiale metalice, atunci punctele neuniforme proeminente de pe suprafață vor apărea cel mai devreme. La început, doar o mică sarcină poate fi folosită pentru a provoca deformarea plastică a acestor puncte proeminente neuniforme. Când suprafața de contact crește, denivelările suprafeței devin deformare plastic-elastică. În acest moment, va exista rugozitatea pe ambele părți în locaș. Atunci când este necesar să se aplice o sarcină care poate provoca o deformare plastică gravă a materialului de bază și să facă cele două suprafețe în contact strâns, aceste căi rămase pot fi apropiate de-a lungul liniei continue și direcției circumferențiale.

Pereche de garnituri de supapă

Perechea de etanșare a supapei este partea scaunului supapei și a elementului de închidere care se închide atunci când intră în contact unul cu celălalt. În timpul utilizării, suprafața de etanșare metalică este ușor deteriorată de mediul antrenat, coroziune, particule de uzură, cavitație și eroziune. Cum ar fi particule de uzură. Dacă particulele de uzură sunt mai mici decât rugozitatea suprafeței, precizia suprafeței va fi mai degrabă îmbunătățită decât deteriorată atunci când suprafața de etanșare este uzată. Dimpotrivă, precizia suprafeței va fi deteriorată. Prin urmare, atunci când se selectează particulele de uzură, factori precum materialele acestora, condițiile de lucru, lubrifierea și coroziunea de pe suprafața de etanșare trebuie să fie luați în considerare cuprinzător.

La fel ca particulele de uzură, atunci când selectăm etanșările, trebuie să luăm în considerare în mod cuprinzător diverși factori care afectează performanța acestora pentru a preveni scurgerile. Prin urmare, este necesar să alegeți materiale rezistente la coroziune, zgârieturi și eroziune. În caz contrar, lipsa oricărei cerințe va reduce foarte mult performanța de etanșare.