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作者：孔静娴;田捍卫;马哲辉;莫延亮;李文庆;金志江;钱锦远;
单位：浙江大学化工机械研究所;河南航天液压气动技术有限公司;浙江大学机械工程学院流体动力基础件与机电系统全国重点实验室;
摘要：为提升硬密封球阀球体与阀座间的密封性能，通过分析密封比压，对阀座接触面进行了形面优化。借助Roth泄漏模型，比较了密封比压在均匀分布、U形分布2种情况下的泄漏率，结果显示，均布比压的密封性能更好。同时，提出了一个新的无量纲指标——泄漏特征值，并结合有效密封区的密封比压平均值，共同作为密封性能的评价指标。基于以上优化目标，在阀座接触面的边缘设计倒角，分别计算倒角半径r_1,r_2和密封面半径R对密封性能的影响。结果表明，相比于平面，当阀座表面曲率与球体曲率相等时，两评价指标分别提升了32.2%和65.0%；在边缘处适当倒角有助于减轻边缘效应，进一步提升密封性能，当两倒角半径分别在1.2～4.0 mm和0.5～2.0 mm时，接触面两侧的密封比压显著降低；过大的倒角会在接触面内产生新的边缘效应，从而降低密封性能；当R取与球面贴合的72 mm，两侧倒角半径分别取1.2,0.5 mm时，硬密封球阀球体与阀座间的密封性能最好，相比于初始平面密封，泄漏特征值下降了38.5%，密封比压平均值提高了66.4%。研究可为硬密封球阀的密封面形面设计提供理论指导。
关键词：硬密封球阀;;形面设计;;密封比压分布;;泄漏特征值;;边缘效应
基金资助：国家自然科学基金优青项目（52422506）;; 国家资助博士后研究人员计划（GZC20241478）
