一、球閥密封的（de）現狀與分析

　　鑄石球閥是在灰渣（zhā）管路中比較理想的啟閉（bì）裝置，其上（shàng）密封好（hǎo）壞直接影響閥門的質量和（hé）使用壽命（mìng）。過去采用O形（xíng）橡膠密封結構形式，即在（zài）軸上加工出的環形槽內放入O形密（mì）封圈，然後將其（qí）裝配進套類零件上加工出的（de）孔內，形成軸與孔的密封（fēng），這種結構（gòu）的密封性能取決於設計時的過盈量，即O形密封圈（quān）的壓縮量和孔、軸零件的加工精度。過盈量太小，密封性能差，過（guò）盈量太（tài）大，裝配時容（róng）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（kǒng）的加工精度不高或難以提高加（jiā）工精度時，除基本的密封性能難以保證或難以進一步（bù）提（tí）高精度時，其主要的缺點在於密封材料，這種密封結構在氣缸、液缸中還是很適用的，在灰渣水中所使用鑄（zhù）石（shí）球閥上密封就很難保證其密封性能了。原因在於球閥的開關（guān）屬於部分回轉型的，經常需90°開關。由（yóu）於閥杆與閥體（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，必然使閥杆產生一定（dìng）傾斜，閥杆（gǎn）的力偏向的一邊，那一邊就磨損嚴重，而且灰（huī）渣水中含有大量懸浮物衝蝕（shí）著密封圈。引起閥杆（gǎn）部位O形密封圈壽命周期短，泄露現象經常發生，對現場環境（jìng）也造成一定影響，因此（cǐ）決定對密封結構形（xíng）式及材料進行改進，改進後的主要出（chū）發點（diǎn）是使其在軸、孔的裝配中（zhōng），能通過壓縮量進行調整（zhěng），不用大幅度地提（tí）高軸、孔（kǒng）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，這種結構優於O形密封圈，安裝精度低，使用可靠性（xìng）好，無需維修（xiū），價格低（dī），還可以通過墊片進行壓（yā）縮量調整，現已被廣泛用於各壓力（lì）等級鑄（zhù）石閥門的密（mì）封當中，可以（yǐ）有效（xiào）防止泄露現象的發生，極大地延長了閥門的使用壽命，提高了閥門的可靠性。

   　2、X形密封圈材（cái）料

　　X形密封材料采（cǎi）用聚氨酯(CPU)材料的，可以有效解決傳統O形密封圈中所存（cún）在的問題。澆注型聚氨酯（zhǐ）是現在國際上比較（jiào）通過的一種密封材料，其彈性模量大，物理力學性能好，能承受較大的衝擊載荷，且聚氨（ān）酯目（mù）前已經基（jī）本解決了抗水解問題，耐溫等級也在不斷地提高，大大擴展了聚氨酯的應（yīng）用領域。用澆注型聚氨酯生產（chǎn）X形密封（fēng）圈，工（gōng）藝（yì）簡單，製（zhì）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（běn）可達零泄露。

　　3、球（qiú）閥（fá）密封原理

　　其工作原理：當擰緊螺栓時，填料（liào）壓蓋（gài）向下（xià）運動壓緊調（diào）整墊片，通過V形填料（liào）墊的擠壓，使X形密封圈裏唇、外唇同時貼緊軸和孔的密封麵，保證可靠性的（de）密封，其主要密封性能取決於裝配時擰緊螺栓的壓緊（jǐn）力（lì），而與（yǔ）軸、孔（kǒng）尺寸精度無太大關係。

　　4、磨具設計

　　保（bǎo）證（zhèng）產品使用要（yào）求，符（fú）合設計要（yào）求;

　　脫模（mó）、清模容易，操作方（fāng）便（biàn）;

　　製造成本低;

　　磨具材料適用45鋼;

　　收縮率按1.5%~1.7%設計;

　　10°斜度定位沒有飛邊，製品精度（dù）得到保證，成品率高（gāo）;

　　磨具由上模、裏模、外模組成。
   　5、填料腔尺寸

　　填料腔根（gēn）據球閥壓力（lì）和口（kǒu）徑大小決定調（diào）料數量，寬度由軸的（de）大小決定。壓（yā）力0.6~2.5MPa、DN250mm以（yǐ）下防止一個X形密封圈;2.5~10MPa、DN300以上（shàng）的放置兩個X密封圈。填料腔尺寸深度（dù）由調料墊、壓（yā）力傳遞環、X形密封（fēng）圈高度決定的。

　　6、壓力傳遞（dì）環（huán）

　　壓力傳遞環是在高壓和大口徑時設置的，它（tā）被安裝在兩組X形密封圈之間，其（qí）主要作用是傳遞上麵壓力（lì），改變X形密封圈受力狀態，使X形（xíng）密封圈受力並徑向變形，達到密封（fēng）性能。

　　7、X形密封圈的有（yǒu）限元分析

　　X形密（mì）封圈是一種唇形密封圈（quān），是（shì）與壓環(填料壓蓋)和支承（chéng）環(填（tián）料墊)組合使用，它能夠有效阻止介質泄露。

　　8、X形密封圈受力（lì）分析

　　X形密封圈受力是通過（guò）壓環(填料壓蓋)壓力傳遞給X形密封圈的（de），密封圈底部有支承環(填料墊（diàn）)三點加力的方式進行的，軸與閥門孔的密（mì）封麵受力均勻，可以得到較理想的密封效果。

三、關於球閥密封的總結

　　通過改進，閥門結構更合理，密封更可靠，節（jiē）省原材料，降低了成（chéng）本（běn），又提高（gāo）了使用壽命，改型快，投（tóu）資少，滿足了用戶的需要。