电磁阀的密封包括防止内泄漏的密封和防止外泄漏的密封两种,是指其密封副接触并在外力作用下,密封材料产生弹性、塑性变形,使密封副间的间隙填实而堵闭泄漏的能力。
为了保证密封所需要的密封副参与密封部分单位面积上的最小压力称为必需比压,设计时必须保证必需比压。必需比压取决于密封副材料(橡胶、塑料、金属),工作介质(水、气、油、蒸汽),工作压力,密封宽度及表面形状的位置精度和质量等因素。
电磁阀的泄漏量是表征阀的密封性能的一项主要性能指标,通常影响阀的密封性能的因素主要有以下几项。
1、密封结构电磁阀密封结构的形式有平面密封、球形密封、锥形密封、刃形密封和刚性带弹性密封面的密封(图1)。
图1 电磁阀密封结构
2、密封表面形状电磁阀密封表面形状有微观表面光滑、凸棱、凹槽和凸棱-凹槽(图2)。
图2 电磁阀表面形状
3、密封介质压力的大小泄漏量与介质压差呈非线性关系,即
Q泄=M(NΔp2+SΔp)
式中M,N,S——与材料密封面加工质量、密封
面上的密封比压值和其他条件
有关的固定系数。
4、密封面宽度在必需密封比压得到保证的前提下,随着密封面宽度增加其泄漏量应按比例减少。但实际上可能不是整个宽度以同样程度起着密封作用,有时反而造成泄漏可能。
5、密封介质的类别由于气、液、油介质黏度和渗透性不同,其泄漏也不同。
6、密封面形状和位置偏差密封表面的不平度、平行度、垂直度及其表面粗糙度,对密封泄漏均有影响。
泄漏量与被密封表面的密封比压成反比,即选用的密封比压与必需比压相比越大,则泄漏量越趋减少,密封性越好。
从阀的动作次数寿命试验,主要考验产品机械磨损和弹性变形,磨损后仍应保证产品标准所规定性能指标,对提高动作次数的寿命来说,密封面选用密封比压应越趋近必需比压,即在保证密封性条件下,密封副弹性变形越小,工作状态越好,寿命越长,故密封性与寿命二者是有矛盾的。
一般情况下,电磁阀运动密封副软质密封时选用邵尔硬度较高的橡胶件或塑料件,刚性密封选用弹性模量大的金属材质。理论上,高密封比压有利于阀的密封,但对阀的动作寿命而言,选用密封比压越大,越接近该材料挤压许用比压,将使密封材料变形大,容易出现疲劳或损坏,会大大降低动作寿命次数。解决方法为避免刃口密封,采用光滑圆弧形或斜面形或过载限位保护方法,随着介质压力提高,接触密封宽度逐渐增加,使承受密封比压的增加是缓慢的,最终仍在挤压许用比压的限度内,这样既发挥了良好的密封效果又延长了密封副动作寿命。