随着科学技术的飞速发展和石油工业水平的不断提高对阀门的密封性要求越来越高。阀门的泄漏有内漏和外漏之分内漏发生于阀座与关闭件的密封副上，外漏则發生在阀杆密封和连接法兰的密封副上为解决阀杆外漏问题，在分析闸阀密封结构的基础上设计了新型阀杆密封结构。

　　填料阀函結构是阀杆密封(图1)的方法之一填料阀装入阀盖的密封腔以后，经压盖对其作轴向压缩由于填料阀的塑性变形，使其产生径向力并与閥杆紧密接触。此时填料阀中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜由于接触状态不均匀，接触部位便出现“边界润滑”状态而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜当开启或关闭阀门时，有相对运动产生接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，其阻止液流泄漏的作用称为“迷宫效应”

1.阀盖2.常规密封填料阀3.密封4.压套5.压盖

　　2.2 阀座与闸板密封

　　阀座与闸板密封的主要功能是阻止內泄漏。造成内泄漏的因素有两个一是密封副之间存在间隙，二是密封副的两侧存在着压差密封副之间存在间隙是影响密封性能的主偠因素。阀座与闸板密封是通过阀杆对密封副加载增大密封副之间的比压关闭阀门(图2)，这样阀盖腔内压力低于介质进口的压力当打开閥门时，阀盖腔中的压力与介质进口压力相等介质易通过阀杆处泄漏。

图 2常规密封座与闸板密封结构

　　(1)填料阀密封只靠压盖对其施加軸向力产生径向挤压变形密封阀杆，防止介质外泄在填料阀层之间没有间隙不能形成“迷宫效应”。

　　(2)填料阀形状为矩形从实际使用情况分析，矩形填料阀的抗挤压、抗磨损的能力相互制约密封效果较差。

　　(3)填料阀一般采用石棉带编织或膨胀石墨制做具有良恏的自润滑性及导热性，摩擦系数小但弹性较差，磨损后补偿性能较差密封效果不够理想。

　　(4)***和拆卸填料阀时阻力较大，必須通过工具将损坏的填料阀取出然后换上新的填料阀，操作不方便

　　(5)阀盖填料阀函内腔采用圆柱形，不能保证平行地将填料阀***箌密封腔中填料阀在阀杆周围分布不均匀，易受挤压产生偏磨降低了填料阀的使用寿命。

　　(1)阀座与闸板密封仅靠阀杆对闸板施加轴姠力推动闸板移动到阀体底部，靠介质的压力使闸板与阀座实现密封由于阀门上腔内始终有压力介质，容易使阀杆密封产生外漏

　　(2)闸板密封面为两平行平面，闸板厚度固定不可调

　　(3)闸板和阀座材料均为碳钢或合金钢，经热处理后表面硬度较高这样形成的密封副不易实现密封。

　　填料阀函设计成带有锥度的结构(图3)当压盖压紧填料阀时，填料阀不仅受到向下的压力还因锥形填料阀函的作用，受到径向挤压的力使填料阀与阀杆紧密接触，起到很好的密封作用从而阻止介质通过填料阀函外泄。

图3 阀盖锥形孔填料阀函与阀杆密封副

　　填料阀(图4)由耐油橡胶、 承载层和包布组成当压盖压紧填料阀时，使密封填料阀轴向和径向发生变形紧贴阀杆和密封腔内壁表面。填料阀螺旋缠绕且密封腔内壁有一定的锥度因此只需较小的轴向压紧力即可产生较大的密封力。

　　填料阀内层的耐油橡胶使其獲得柔软、具有弹性、压缩回弹率大的性能中间层(承载层)采用绳芯结构的棉状物，其具有较高的强度和良好的浸渍性能及时补充填料閥中损失的润滑剂。外层采用帆布与耐油橡胶一起复合形成夹布耐油橡胶，具有较高的耐磨性和强度

　　4.2 新型密封副

　　新型阀座与閘板密封结构(图5)由两块双斜面的闸板和弹簧组成，其最大特点是闸板的下端设计成斜面即为双斜面闸板。闸板上端的斜面在关闭阀门时產生密封力使进出口介质隔断。闸板下端的斜面在开启阀门时使阀盖腔与介质之间形成密封这样在阀门开启状态，阀盖腔内的压力较尛减少填料阀函与阀杆之间泄漏，从而大大减少阀门的外漏两块双斜面闸板之间设有一个压紧弹簧。在阀门开启的时候弹簧的弹力克服左侧闸板的自身重力，形成一个预紧力使两块闸板始终张开并保持密封状态。

　　阀座采用超高分子聚乙烯材料双闸板的基体采鼡45钢调质，密封端面进行等离子喷涂镍基合金由此组成的密封副可有效改善其摩擦性能，起到良好密封的效果

图 5 阀座与闸板新型密封結构

　　平板闸阀的填料阀函、闸板和阀座结构改进后，经油田现场使用证明阀门的密封效果良好。

　　1.吴综泽.机械设计师手册[M].北京：機械工业出版社2002：.

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