自密封結(jié)構(gòu)的分析
目前 ，電站閥常用的自密封結(jié)構(gòu)有楔形墊組合密封 ，和楔形四氟墊片密封兩種結(jié)構(gòu) ，如圖1和圖2所示 。一般來(lái)說(shuō) ，大口徑閥門(mén)采用組合式楔形墊結(jié)構(gòu) ，小口徑采用楔形墊結(jié)構(gòu) 。
這兩種結(jié)構(gòu)形式的工作原理基本上是相同的 ，都是把楔形墊放置在浮動(dòng)頂蓋和圓筒體端部之間 ，利用螺栓產(chǎn)生的預(yù)緊力而形成初始比壓 。當(dāng)介質(zhì)壓力作用時(shí) ，浮動(dòng)頂蓋受壓力作用向上壓縮楔形墊 ，從而達(dá)到自緊密封 。
當(dāng)管道介質(zhì)壓力由底向高變化時(shí) ，此類(lèi)閥門(mén)要始終保持密封 ，必需知足兩個(gè)前提 ：一是要通過(guò)預(yù)緊螺栓產(chǎn)生一定的初始比壓；二是在高壓時(shí) ，密封面不被高壓壓潰 。為了知足這兩個(gè)前提 ，設(shè)計(jì)楔形墊時(shí)就要考慮其材料既要知足低壓時(shí)的塑性變形 ，又要有足夠的強(qiáng)度來(lái)避免高壓時(shí)因密封力過(guò)大而壓潰密封面 。為了解決這一矛盾 ，現(xiàn)通常作法是將強(qiáng)度高的材料表面鍍一層軟質(zhì)鍍層或涂覆層 。
通過(guò)分析 ，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的楔形墊密封結(jié)構(gòu)存在以下缺點(diǎn) ：零件加工精度高 ，裝配要求高；鍍層或涂覆層使本錢(qián)加大 ，且因?yàn)殄儗踊蛲垮儗釉诟邷貢r(shí)存在剝落可能 ，低壓時(shí)密封不可靠 。
1 閥體 2 軟密封圈 3 硬密封圈 4 閥蓋 5 壓環(huán) 6 四開(kāi)環(huán)
這種密封結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是把原來(lái)的楔形墊分成由軟密封圈和增強(qiáng)型硬密封圈組成的雙密封結(jié)構(gòu) 。下面是柔性石墨或用柔性石墨編織填料壓制成的軟密封圈 ，上面是由弘科橡塑工程根據(jù)閥門(mén)特性設(shè)計(jì)的聚四氟乙烯增強(qiáng)型密封圈 ，如圖4所示 。設(shè)計(jì)時(shí)留意事項(xiàng)如下 。
軟密封圈用柔性石墨或用柔性石墨編織填料壓制而成 ，圖中所示尺寸為壓制后的尺寸 ?？紤]到材料的壓縮量及回彈量較大 ，h尺寸可以適當(dāng)放大 。
這樣的設(shè)計(jì)不但具有現(xiàn)有楔形墊密封結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處 ，而且可以成功彌補(bǔ)現(xiàn)有常用楔形墊密封的缺點(diǎn) ，其長(zhǎng)處詳細(xì)分析如下 ：
（1）由于雙密封結(jié)構(gòu)有軟密封存在 ，故其所需的螺栓預(yù)緊力要小很多 ，初始密封比壓小 ，在低壓情況下輕易密封 。設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)減小預(yù)緊螺栓 ，減少閥門(mén)本錢(qián) 。
（2）因?yàn)槿嵝允膲嚎s率遠(yuǎn)弘遠(yuǎn)于聚四氟乙烯材料 ，而且柔性石墨的膨脹系數(shù)（在20~600℃時(shí) ，其值為1.5~4.65x16-6/℃）又遠(yuǎn)小于聚四氟乙烯材料（日本大金料在20~600℃時(shí) ，其值為17.9x16-6/℃） 。當(dāng)壓力和溫度逐漸升高時(shí) ，增強(qiáng)型聚四氟乙烯密封圈開(kāi)始受力密封 ，而此時(shí)軟密封圈已受力很小 。這樣既保證高溫高壓情況下密封 ，又能避免軟密封圈不被壓潰 。
（3）因?yàn)樗璧某跏济芊獗葔嚎咳嵝允珌?lái)密封 ，故增強(qiáng)型聚四氟乙烯密封圈 、浮動(dòng)閥蓋及圓筒體端部的加工精度可以降低 。而且聚四氟乙烯密封圈不用鍍層或涂鍍層 ，也可以降低本錢(qián) 。
（4）這種結(jié)構(gòu)對(duì)頂蓋安裝誤差要求不高 ，所以裝配難度大大降低 。
（5）因?yàn)槭擒浻搽p層密封圈密封 ，故在溫度 、壓力產(chǎn)生波動(dòng)的情況下也能實(shí)現(xiàn)可靠密封 。