填料密封结构的截止阀阀杆密封组件的结构特点

　　阀杆密封组件是影响阀门产品性能的一个主要部件。阀杆密封组件与密封结构确定以后，阀门的总体设计方可以顺利地展开。

　　在截止阀、节流阀等许多阀门中，阀杆密封组件大体分波纹管密封结构与填料密封结构两种基本类型。波纹管密封结构的密封性能相当可靠，主要用于易燃、有毒及有腐蚀性的管路中；填料密封结构也有很好的密封性能，并且制造方便，成本较低，在阀门中应用十分广泛。

　　本文主要讲述填料密封结构的截止阀阀杆密封组件的结构特点。

1、普通填料结构

　　从填料断面形状来分，填料密封结构一般有方形填料密封结构与人字形填料密封结构两种，如图1所示。

图1 填料密封结构

　　方形填料可以是整圈的、带45°或30°接口，而人字形填料大多是由氟橡胶、聚乙烯等材料车制或模压而成的。

　　填料密封结构无论设计得多好，都很难做到绝对不漏，其主要原因有下面几方面。

　　a.阀门工作条件(如压力、温度)的不稳定造成填料压紧力的波动范围较大；

　　b.填料的弹性、耐磨性、抗老性等品质达不到应有的高度；

　　c.阀杆的耐磨性及耐填料的腐蚀性较差，尤其是当填料去氯离子处理不完善时，对不锈钢阀杆的腐蚀更为严重，同时还存在电位差腐蚀；

　　d.设计不够合理或不够完善。

　　总之，在密封性能方面，填料密封结构没有波纹管密封结构好。

　　填料密封结构设计通常具有校核性质，一般的程序是在确定阀门的公称压力和公称尺寸以后选择最小阀杆直径，再按确定的阀杆直径选择相应的填料宽度、填料函孔径和填料函深度，最后加以校核。

　　填料由于磨损和热烧损等原因，不可避免地会出现应力松弛现象，在填料压盖的螺栓上增设波形弹簧，可保证填料压盖始终作用于填料上较大的压力，从而可防止因压盖螺栓松弛或填料磨损引起的外漏。

　　填料函的填料应在压盖未压紧之前必须全部装满填料函，各圈填料的切口应120°交叉安装。

2、组合填料结构

　　图2为美国Garlock公司推出的组合填料结构示意图，该组合填料由上、下端编织填料环，30°高密度中凸适配环，45°低密度凹/凸环，30°高密度中凹适配环组成，起密封作用的是45°低密度凹/凸环。

图2 组合填料结构

1—下端编织填料；2—30°高密度中凹适配环； 3—45°低密度凹/凸环；4—30°高密度中凸适配环；5—上端编织填料

　　当填料压盖压紧上端编织填料环时，上端编织填料环将载荷传递给30°高密度中凸适配环，30°高密度中凸适配环将载荷传递至45°低密度凹/凸环上。45°低密度凹/凸环的外侧径向膨胀以密封填料函壁，45°低密度凹/凸环上内侧径向膨胀以密封阀杆，低密度石墨会填充阀杆上最细小的缺陷并且在石墨密封上形成一个石墨层，上、下端编织填料环会抹去过剩的石墨，杯锥形设计允许多次调节。

　　相比传统的平环套装，锥形结构和径向膨胀允许其在填料的使用寿命周期内多次调整，该组合填料将在更长的时间内提供符合低逸散要求的服务。