阀座是工业阀门中用于支撑阀芯全关位置的关键部件,通过与阀芯接触形成密封副实现流体截断功能。其典型结构包含连接座、密封座和导流座三部分,通过平面或圆弧形密封表面与阀芯的接触产生密封比压。现代阀座设计采用双层弹性密封结构与模块化装配方案,部分方案通过螺纹连接或焊接方式固定在阀体内。工业应用中需考虑介质压力传导、热变形补偿以及高粘度流体导流需求,典型材质包括橡胶、硬质合金等复合材料。
阀座主体普遍采用三段式结构设计,连接座(21)通过紧固层(13)与阀卡(12)形成环形套接固定,密封座(22)上部设置
密封腔(24)与
阀芯(3)表面贴合,导流座(23)内部导流腔(27)可优化高粘度流体流动。2024年专利披露的双层阀座结构采用上下层阀座(5、6)配合,通过25mm压缩行程的
压紧弹簧实现热变形补偿。
模块化设计方面,2024年3月公开的阀体密封支撑结构采用滑动安装的电动阀体(2)与活动板(4)组合,通过伸缩杆(41)实现横向位移调节。气安阀阀座采用圆柱形本体设计,顶部开设同轴阀芯安装孔与底孔形成阶梯承接台,侧壁设置半圆形通气孔提升气体流动性。
密封性能通过两种方式实现:密封座(22)与阀芯(3)的平面或圆弧形表面接触形成静态密封,双层阀座结构配合2-3mm弹性压缩量的
密封条构成动态密封。2024年9月专利显示,L形密封垫片(13)与
阀体(1)凹槽配合形成底部密封,顶部密封板(7)与
圆板(9)构成双重防护。
压力传导方面,楔式双闸板阀座的密封面需承受阀瓣推力,焊接连接处存在应力集中现象。
有限元分析显示最大应力出现在阀座内腔与阀体焊接部位,符合JB4732-95应力分类标准。2025年多阀座阀门装置通过无旋转阻断设计,减少阀芯与阀座磨损。
在
闸阀中作为焊接固定部件,与闸板配合形成金属密封副,承受介质外压与热态变形应力。
球阀应用中通过锁扣结构防止高压流体冲击导致的支撑环脱落。气动安全阀采用阶梯承接台定位阀芯,配合双密封槽提升气体密封性。截至2025年,输气管道多阀座装置通过可拆卸设计降低维护成本,密封闸板与密封层配合实现零泄漏。
失效预防方面需重点控制冷态闭合后的
热膨胀系数。2024年专利通过第二螺纹杆(8)驱动插杆(14)锁定阀芯的方案,可提升高温工况下的结构稳定性。