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FESTO電磁閥閥桿密封組件的結(jié)構(gòu)特點

        FESTO電磁閥閥桿密封組件的結(jié)構(gòu)特點
FESTO電磁閥閥桿密封組件是影響閥門產(chǎn)品性能的一個主要部件。閥桿密封組件與密封結(jié)構(gòu)確定以后,閥門的總體設計方可以順利地展開。
在FESTO電磁閥等許多閥門中,閥桿密封組件大體分波紋管密封結(jié)構(gòu)與填料密封結(jié)構(gòu)兩種基本類型。波紋管密封結(jié)構(gòu)的密封性能相當可靠,主要用于易燃、有毒及有腐蝕性的管路中;填料密封結(jié)構(gòu)也有很好的密封性能,并且制造方便,成本較低,在閥門中應用十分廣泛。
FESTO電磁閥閥桿密封組件的結(jié)構(gòu)特點。
1、基本類型閥桿波紋管密封結(jié)構(gòu)的類型有很多種,但從承受壓力載荷的性質(zhì)來分,只有外壓及內(nèi)壓兩種基本類型,如圖1所示。
波紋管密封組件
圖1 波紋管密封組件
1—閥桿;2—導向鍵;3—導向套;4,6—波紋管; 5—閥瓣;7—接頭;8—導向槽
波紋管密封結(jié)構(gòu)的設計應嚴格保證工作介質(zhì)不能通過閥桿或閥瓣的運動間隙向外泄漏,并且能對波紋管元件的變形方式及變形量加以限制。
FESTO電磁閥所示為外壓式密封結(jié)構(gòu),導向套3和閥桿1分別與波紋管4的兩端焊接在一起(滾焊或氬弧焊),閥桿1的下端與閥瓣相連,上端與驅(qū)動機構(gòu)相連,導向套3通過閥蓋或支架緊壓在閥體上密封面上,固定不動,閥桿則做軸向運動。因此,波紋管內(nèi)腔與大氣相通,外腔則與工作介質(zhì)接觸,承受介質(zhì)壓力。
圖1(b)所示為內(nèi)壓式,接頭7通過閥蓋或支架緊壓在閥體上密封面上,閥瓣可以上下運動,閥瓣上端與驅(qū)動機構(gòu)相連,下端可以直接制成密封面,也可以另外連接閥瓣,閥瓣和接頭分別與波紋管6的兩端焊接。因此,波紋管內(nèi)腔接觸工作介質(zhì),承受介質(zhì)壓力,外腔則與大氣相通。
在FESTO電磁閥與節(jié)流閥中,驅(qū)動機構(gòu)(傳動裝置或手輪)的輸出運動通常為旋轉(zhuǎn)運動。如果將閥桿或閥瓣直接與之相連,則波紋管元件勢必受到扭轉(zhuǎn)直至損壞。因此,為了避免波紋管元件被扭壞,在閥桿1上設有導向鍵2[圖1(a)]或在閥瓣5的上部兩側(cè)設有導向槽[圖1(b)],并應在驅(qū)動機構(gòu)與波紋管密封結(jié)構(gòu)之間設置中間運動轉(zhuǎn)換機構(gòu),使驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為閥桿或閥瓣的軸向運動。
波紋管的變形量即為閥芯的工作行程,如果波紋管的變形量超過元件本身的限度,將會導致密封結(jié)構(gòu)的過早損壞。因此在各種波紋管密封結(jié)構(gòu)中通常都設有變形量限制機構(gòu),例如外壓式結(jié)構(gòu)中閥桿的軸肩位置和內(nèi)壓式結(jié)構(gòu)中接頭的凸臺高度均是常見的實例之一。也可以在驅(qū)動機構(gòu)中采用行程開關等方式對波紋管的變形量加以間接限制。
2、波紋管的種類按照材料來分,有金屬波紋管和非金屬波紋管兩種。金屬波紋管的材料有不銹鋼耐酸鋼,因科鎳合金及鋁等。非金屬波紋管的材料主要為聚四氟乙烯。
波紋管的種類按波形來分,有Ω形波紋管、U形波紋管、三角形波紋管、圓形波紋管、特殊曲線形波紋管等多種,如圖2所示。在管道閥門中,作為密封元件使用的波紋管波形通常只用Ω形、U形、三角形及特殊曲線形幾種。我國目前大量使用U形波紋管,三角形波紋管及特殊曲線形波紋管使用較少。三角形波紋管主要由聚四氟乙烯車制而成,只能用于很低的工作壓力,且尚未形成系列和標準,波紋管還可以按照層數(shù)、成形方法及橫截面形狀等方法來分類。
提高波紋管密封結(jié)構(gòu)承載性能的一般途徑在閥門中,波紋管密封結(jié)構(gòu)通常同時承受工作介質(zhì)的溫度與壓力載荷的作用,而且必須具有耐蝕性能和抗疲勞負載的能力。由于波紋管元件與閥體??蛇x擇相同的材料,因此,對于波紋管密封結(jié)構(gòu)來說,溫度、介質(zhì)腐蝕及疲勞負載一般并不當做主要問題來看,唯有壓力載荷的作用極大地限制了閥門的使用范圍,迫使人們?yōu)樘岣哌@種密封結(jié)構(gòu)的承載性能進行了多方面的研究。
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