嚴(yán)密的密封需要一種材料的塑性變形進(jìn)入另一種材料表面波谷中并結(jié)合成平面,如圖1-1的示例,用來(lái)阻塞筆直的泄漏通路;這樣,使這些通路成為既長(zhǎng)而又曲折。密封力遠(yuǎn)低于壓縮應(yīng)力,而壓縮應(yīng)力將使整個(gè)接合面塑性變形;所以,接觸部分是表觀的。實(shí)際上,僅每個(gè)表面的最高點(diǎn)在接觸,力的集中可能超過(guò)屈服點(diǎn),在閥門關(guān)閉件上的高出點(diǎn)將產(chǎn)生塑性變形。電動(dòng)執(zhí)行器更進(jìn)一步的關(guān)閉需要更高的閥座密封荷載來(lái)達(dá)到相同的嚴(yán)密度,一直到把微粒壓壞,狀態(tài)趨于穩(wěn)定。


錐形接合面在閥芯和閥座相互接觸和荷載出現(xiàn)時(shí)提供一個(gè)滑動(dòng)和磨擦拋光作用。這種接合面比垂直接觸具有更嚴(yán)密的初始密封,并在反復(fù)關(guān)閉時(shí)仍保持更嚴(yán)密的密封。一個(gè)接合面,其最小密封寬度為0.04英寸,用來(lái)密封氣體,最大的泄漏量為l×10-7毫升/秒/英寸直線。相同的表面光潔度和荷載,更寬的接合面將不能密封得更嚴(yán)密。電動(dòng)執(zhí)行器這個(gè)寬度保證有足夠高的點(diǎn)接觸,以形成適當(dāng)?shù)牧髯柰?,如圖1-2中所示。對(duì)于嚴(yán)密的密封,閥座接合面的超級(jí)研磨是不必要的,因?yàn)楫?dāng)接合面開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)磨耗在表面上的球形微粒,很快使表面粗糙化。而且,一些流體中的雜質(zhì),在閥門關(guān)閉時(shí)往往粘附在接合面上,并在表面上產(chǎn)生壓痕。過(guò)份的研磨,由于增加了實(shí)際的接觸面積,而降低了閥座的嚴(yán)密性,因而,對(duì)于一個(gè)固定的電動(dòng)執(zhí)行器的閥座密封力所提供的單位壓縮閥座密封應(yīng)力就減小了,或者破壞了原來(lái)表面的幾何形狀。

下述的比較說(shuō)明了獲得相同嚴(yán)密度的閥座密封力與閥座接合面精加工方法的關(guān)系,精加工形式的集中位置,參見(jiàn)圖1-3和1-4。


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精加工方法
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相對(duì)閥座密封力
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金鋼砂磨光(研磨后)
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1.0
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車床車削
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1.3
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磨床磨
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2.5
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研磨(過(guò)度的)
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2.9
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(表觀面積的90%)
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(接觸點(diǎn)實(shí)際地拼合)
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