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（lǐ）想的啟閉裝置，其上密封好壞直（zhí）接（jiē）影響（xiǎng）閥門的質量和使用壽命。過去采用O形橡膠密封結（jié）構形式，即在軸上加工出（chū）的環形槽內放（fàng）入O形密封圈，然後將其裝配進套類（lèi）零（líng）件上加工出的孔內，形成軸（zhóu）與孔的密封，這種結（jié）構（gòu）的密封性能取決（jué）於設計時的過盈量，即（jí）O形密（mì）封圈的壓縮量（liàng）和孔、軸零件的加工精度。過盈量太小，密封性能差，過盈量太大，裝配時容易擠壞O形密封圈（quān），使密封（fēng）失效。

　　該密封結構簡單，裝配容（róng）易。但若軸、孔的加（jiā）工精度不高或難（nán）以提高（gāo）加（jiā）工精度時（shí），除基本的密封性（xìng）能難以保證或難以進一步（bù）提高精度時，其主要的缺點在於密封材料，這（zhè）種密封結構在氣缸、液缸（gāng）中還（hái）是很適（shì）用的，在灰渣（zhā）水中（zhōng）所使用鑄石球閥上密封就很難保證其（qí）密封性能（néng）了。原（yuán）因在於球閥的開關屬於部分回（huí）轉型的，經（jīng）常需90°開關。由（yóu）於閥（fá）杆與閥體之間為動配（pèi）合（hé），有一定間隙，閥（fá）門在開關時介質作用在球體上的巨大（dà）推力，必然使閥杆產生一定傾斜，閥杆的力偏向的一邊，那一邊就磨損嚴（yán）重，而且灰（huī）渣水中含有大量懸浮物衝蝕著密封圈。引起閥杆部位O形（xíng）密封圈壽命周期短，泄露現象經常發生（shēng），對現場環境也造成一定影響，因此決定對密封結構形式（shì）及材料（liào）進行改進，改進後的主要出發點是使其在軸、孔的裝配中，能通過壓（yā）縮量進行調整，不用大幅度地（dì）提高軸、孔的加（jiā）工精度就能保證有效地密封（fēng）。

二、球（qiú）閥結構改進和磨具（jù）設計

　　1、X形（xíng）密（mì）封圈（quān）結構

　　X形密封圈四周都有密封麵，在（zài）密封環裏外麵均有潤滑槽（cáo），這種結構優於O形密（mì）封圈，安裝精度低，使用可靠（kào）性好，無需維修，價格低，還可以通過墊片進（jìn）行（háng）壓縮量調整，現已被廣泛用於各（gè）壓力等級鑄石閥門的密封當中，可以有效防（fáng）止泄露現象的發生，極大地（dì）延長了閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。

   　2、X形（xíng）密（mì）封圈材料（liào）

　　X形密封（fēng）材料（liào）采用聚氨酯(CPU)材料的，可以有效解（jiě）決傳統O形密封圈中所存（cún）在的問題。澆注（zhù）型聚氨酯是現（xiàn）在國際上（shàng）比較通過的一種密封材料，其彈性模量（liàng）大（dà），物理力學性能好，能（néng）承受較大的衝擊載荷，且（qiě）聚（jù）氨（ān）酯目前已經基本解決了抗水解問題，耐溫等級也在不斷地提高，大大擴展了聚氨（ān）酯的應用領域。用澆注型聚氨酯生產X形密封圈，工藝簡單，製造成（chéng）本低。其耐壓等級（jí）可達60MPa甚至更高，保（bǎo）壓效果也相當不錯（cuò），基本可達（dá）零泄露。

　　3、球閥密封原理

　　其工作原理（lǐ）：當擰緊（jǐn）螺栓時，填料壓蓋向下運動壓緊調（diào）整墊片，通過V形填料墊的擠壓，使X形密封圈裏唇（chún）、外唇同時貼緊軸和孔的密封麵（miàn），保證可靠性的密封，其主要密（mì）封性能取（qǔ）決於裝配時擰緊螺（luó）栓的（de）壓緊力，而與軸、孔尺寸精度無太大關係。

　　4、磨具設計

　　保證產品使用（yòng）要（yào）求，符合設計要求;

　　脫模、清模容易，操作方便;

　　製造成本低;

　　磨具材料適用45鋼;

　　收縮率按1.5%~1.7%設計;

　　10°斜（xié）度（dù）定位沒有飛（fēi）邊，製（zhì）品精度得到保證，成品率高;

　　磨具由上模、裏模、外模組成。
   　5、填料腔尺（chǐ）寸

　　填料腔根據球（qiú）閥壓（yā）力和口徑大小決定調料數（shù）量，寬度（dù）由軸的大小決定。壓力0.6~2.5MPa、DN250mm以下（xià）防止一個X形密封（fēng）圈;2.5~10MPa、DN300以上的放置兩個X密（mì）封圈。填（tián）料（liào）腔尺寸（cùn）深度由調（diào）料墊、壓力傳遞環、X形密封圈高度決定的。

　　6、壓力傳（chuán）遞環

　　壓力（lì）傳遞環是在高壓和大口徑時設置的（de），它被安裝（zhuāng）在兩組X形密封圈之間，其主要作用是傳遞（dì）上（shàng）麵壓力，改（gǎi）變（biàn）X形密封圈受力狀態，使（shǐ）X形密（mì）封圈受力並徑向變形，達到密封性能。

　　7、X形密封圈的有限元分析

　　X形密封圈是一種唇形密封圈（quān），是與壓環(填料壓蓋)和支承環(填料（liào）墊)組合使用，它（tā）能夠有效阻止介質泄露。

　　8、X形密封圈受力分析

　　X形密封圈受力是通過壓環(填（tián）料（liào）壓蓋)壓力傳遞給X形密封圈的，密封圈（quān）底部（bù）有支承環(填料墊)三點加力（lì）的方式進行的（de），軸與（yǔ）閥門孔的密封麵受力均勻（yún），可以得到較理想的密封效果。

三、關於球閥密封的總結

　　通過改進，閥門結構更合理，密封更可靠（kào），節省原材料，降低了成本，又提高了使（shǐ）用壽（shòu）命，改型快，投資少，滿足了用戶的需要。