輕型風(fēng)道蝶閥通過20多年不斷地發(fā)展，已廣泛地應(yīng)用在各個領(lǐng)域，成為閥門設(shè)備輕型化、緊湊化的標(biāo)志性產(chǎn)品。經(jīng)過三年半的時間對全國各大中小鋼鐵公司實地調(diào)研，了解到蝶閥類產(chǎn)品普遍存在軸端外泄漏問題。為此，根據(jù)工況條件不同，應(yīng)如何采用軸端密封結(jié)構(gòu)形式及解決外泄漏問題進(jìn)行了定性的研討。

二、幾種輕型風(fēng)道蝶閥軸端密封結(jié)構(gòu)形式

輕型風(fēng)道蝶閥種類很多，如調(diào)節(jié)蝶閥、偏心蝶閥及連桿蝶閥等。但就其軸端密封結(jié)構(gòu)而言，基本形式有三種：滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封、填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封和滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封。其結(jié)構(gòu)如圖1～3所示。

圖1 滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封結(jié)構(gòu)

圖2 填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封結(jié)構(gòu)

圖3 滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封結(jié)構(gòu)

因輕型風(fēng)道蝶閥主軸回轉(zhuǎn)屬于低速重載工況，所以采用滑動軸承為宜，尤其是大口徑閥門。

三、密封結(jié)構(gòu)形式分析

應(yīng)用在高爐上的蝶閥類產(chǎn)品，使用介質(zhì)通常為空氣、煤氣、煙氣及混合氣體等，溫度在35～450℃。

應(yīng)根據(jù)實際工況條件，合理地選用軸端密封結(jié)構(gòu)。

（1）滑動軸承在內(nèi)填料在外型密封結(jié)構(gòu)

該種形式結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，但只適用于工作溫度200℃以下場合，且有微量的外泄漏。

（2）填料在內(nèi)滑動軸承在外型密封結(jié)構(gòu)

由于滑動軸承外置，避免了溫度對滑動軸承的直接作用，適用于高溫場合。但軸向尺寸大，主軸兩端支撐跨度大，導(dǎo)致主軸剛度降低，影響閥門啟閉的靈活性，累計誤差大，造成外泄漏量大。因此該結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點都很突出。

（3）滑動軸承在中間兩側(cè)均有填料型密封結(jié)構(gòu)

將滑動軸承兩側(cè)密封，前組密封填料起阻熱、減壓作用，后組密封填料起***后密封作用即為雙組多層次密封結(jié)構(gòu)，屬復(fù)合式密封結(jié)構(gòu)。因此軸端密封性比前兩種形式好，高低溫度條件下都適用。不足之處在于徑向尺寸較大、窄系列蝶閥受結(jié)構(gòu)長度限制難于實施。

四、填料泄漏量計算

填料泄漏量計算公式如下：

式中

Q——泄漏量，單位為mm³/s；

d——軸徑，單位為mm；

s——填料與軸半徑間隙，單位為mm；

Δp——填料兩側(cè)的壓差，單位為Pa；

η——黏度系數(shù)，單位為Pa·s；

L——填料與軸接觸長度，單位為mm。

由上式得知Δp≠0，那么Q≠0即存在泄漏。

通過三種結(jié)構(gòu)形式的分析，不難做出***佳的選擇。

五、結(jié)語

上述三種輕型風(fēng)道蝶閥軸端密封結(jié)構(gòu)形式，都存在著介質(zhì)外泄漏問題，只是多少而已，并且隨著啟閉次數(shù)的增加外泄漏量增大。

定期補充填料或更換新填料可控制泄漏量，但是微量的外泄漏難于根治。通過摸索和試驗采用密封潤滑劑作為輔助密封材料，其效果明顯。