solidworks蒸汽介质截止阀设计(4)

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③阀座密封面制成很小的圆锥面，阀瓣是球体，可以转动，密封省力可靠，只适用于较小口径的阀门。

平面密封形式可以实现对蒸汽的密封，从简化制造工艺的角度出发，选择平面密封。

（a）平面密封（b）锥面密封

（c）球面密封（d）刀型密封

图2.3截止阀密封形式

2.3.3 截止阀密封材料[13]

（1）非金属材质密封

①软密封：橡胶（t≤150℃），尼龙（t≤90℃），聚四氟乙烯（t≤232℃），柔性石墨等；

②硬密封：氧化铝，氧化锆等陶瓷材料

（2）金属材质密封

①铸铁：用于温度t≤100℃，公称压力PN≤1.6Mpa,煤气，油类介质；

②铜合金：用于温度t≤200℃，公称压力PN≤1.6Mpa,水，蒸汽介质，耐磨性好，常用锡青铜，锰黄铜；

③铬不锈钢：用于温度t≤450℃，公称压力PN≤32Mpa,水，蒸汽和石油介质，耐腐蚀性好；

④铬镍钛不锈钢：用于温度t≤600℃，公称压力PN≤16Mpa，蒸汽，硝酸介质，耐腐性，耐冲蚀性，耐热性较好，常用牌号1Cr18Ni9Ti。

本课题研究的截止阀介质为550℃的蒸汽，公称压力PN=1.6-16Mpa，综合考虑温度和压力两个因素，密封圈选用铬镍钛不锈钢1Cr18Ni9Ti。

2.4 填料的选择

填料选择准则：能够承受温度的大范围变化，与阀杆的摩擦力要最小[14]。

①聚四氟乙烯（PTFE）填料：便宜，摩擦力很小，磨损较小，但是它的热膨胀10倍于钢的热膨胀，很容易在热循环中损坏，温度升高容易被挤出，温度降低使密封力减少导致泄露；

②石棉填料：能承受高温，密封性能好，运用广泛，但对呼吸道有害；来!自~751论-文|网www.751com.cn

③石墨填料：较贵，适用于高温，热循环中能稳定工作，但是本身容易被压碎，且容易使阀杆不对中，导致阀门不平稳的运动；

④全氟合成橡胶填料：价格昂贵，适用温度范围广，抗化学腐蚀。

综合考虑价格和使用性能等各项因素，选择石棉作为填料[15]。

2.5 最终结构方案

中心是方孔的手轮通过六角螺母固定在阀杆上，阀杆螺纹与阀盖螺纹之间装配有阀杆螺母，它承受阀杆上大部分的压力，阀杆上的梯形螺纹与阀杆螺母的梯形螺纹配合实现阀杆的传动。填料压盖由两个双头螺柱紧钉在阀盖上，实现对填料的压紧作用，填料下端使用垫圈使介质和填料隔开。圆柱形阀瓣通过套筒的过盈配合固定在阀杆上，密封面使用金属硬密封，通过连接螺纹固定在阀体阀座上[16]。