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FESTO电磁阀阀杆密封组件的结构特点

　　FESTO电磁阀阀杆密封组件的结构特点
FESTO电磁阀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FESTO电磁阀等许多阀门中，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。
FESTO电磁阀阀杆密封组件的结构特点。
1、基本类型阀杆波纹管密封结构的类型有很多种，但从承受压力载荷的性质来分，只有外压及内压两种基本类型，如图1所示。
波纹管密封组件
图1 波纹管密封组件
1—阀杆；2—导向键；3—导向套；4，6—波纹管； 5—阀瓣；7—接头；8—导向槽
波纹管密封结构的设计应严格保证工作介质不能通过阀杆或阀瓣的运动间隙向外泄漏，并且能对波纹管元件的变形方式及变形量加以限制。
FESTO电磁阀所示为外压式密封结构，导向套3和阀杆1分别与波纹管4的两端焊接在一起（滚焊或氩弧焊），阀杆1的下端与阀瓣相连，上端与驱动机构相连，导向套3通过阀盖或支架紧压在阀体上密封面上，固定不动，阀杆则做轴向运动。因此，波纹管内腔与大气相通，外腔则与工作介质接触，承受介质压力。
图1（b）所示为内压式，接头7通过阀盖或支架紧压在阀体上密封面上，阀瓣可以上下运动，阀瓣上端与驱动机构相连，下端可以直接制成密封面，也可以另外连接阀瓣，阀瓣和接头分别与波纹管6的两端焊接。因此，波纹管内腔接触工作介质，承受介质压力，外腔则与大气相通。
在FESTO电磁阀与节流阀中，驱动机构（传动装置或手轮）的输出运动通常为旋转运动。如果将阀杆或阀瓣直接与之相连，则波纹管元件势必受到扭转直至损坏。因此，为了避免波纹管元件被扭坏，在阀杆1上设有导向键2[图1（a）]或在阀瓣5的上部两侧设有导向槽[图1（b）]，并应在驱动机构与波纹管密封结构之间设置中间运动转换机构，使驱动机构的旋转运动转换为阀杆或阀瓣的轴向运动。
波纹管的变形量即为阀芯的工作行程，如果波纹管的变形量超过元件本身的限度，将会导致密封结构的过早损坏。因此在各种波纹管密封结构中通常都设有变形量限制机构，例如外压式结构中阀杆的轴肩位置和内压式结构中接头的凸台高度均是常见的实例之一。也可以在驱动机构中采用行程开关等方式对波纹管的变形量加以间接限制。
2、波纹管的种类按照材料来分，有金属波纹管和非金属波纹管两种。金属波纹管的材料有不锈钢耐酸钢，因科镍合金及铝等。非金属波纹管的材料主要为聚四氟乙烯。
波纹管的种类按波形来分，有Ω形波纹管、U形波纹管、三角形波纹管、圆形波纹管、特殊曲线形波纹管等多种，如图2所示。在管道阀门中，作为密封元件使用的波纹管波形通常只用Ω形、U形、三角形及特殊曲线形几种。我国目前大量使用U形波纹管，三角形波纹管及特殊曲线形波纹管使用较少。三角形波纹管主要由聚四氟乙烯车制而成，只能用于很低的工作压力，且尚未形成系列和标准，波纹管还可以按照层数、成形方法及横截面形状等方法来分类。
提高波纹管密封结构承载性能的一般途径在阀门中，波纹管密封结构通常同时承受工作介质的温度与压力载荷的作用，而且必须具有耐蚀性能和抗疲劳负载的能力。由于波纹管元件与阀体常可选择相同的材料，因此，对于波纹管密封结构来说，温度、介质腐蚀及疲劳负载一般并不当做主要问题来看，唯有压力载荷的作用极大地限制了阀门的使用范围，迫使人们为提高这种密封结构的承载性能进行了多方面的研究。
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