球阀的发展中，对于阀门高的密封要求和低的操作扭矩要求，始终是产品追求的两个目标，而这两个目标是一对矛盾，这一矛盾的对立与统一，进一步促进球阀的发展，其中*重要的发展是密封阀座的改进，密封阀座从填塞式密封阀座演变出了唇式密封阀座。

球阀填塞式密封结构

球阀填塞式密封结构是早期球阀密封座的标准设计，一个形状简单的由PTFE制造的圆环装在球体和阀体之间，这种密封座结构称为“填塞式”密封(jam-seal)。可以设想，这种结构设计很难来控制装配过盈量，或者说，装配时预紧比压值对过盈量的变化十分敏感，制造的球阀不是过盈量太小而容易泄露，就是过盈量太大而转矩太大，制造不出品质优良的产品。特别是当阀门用在过程工业中，阀门要经受压力波动和温度波动，这时填塞式密封的球阀的缺陷被显示出来。因为填塞式密封的塑料应变发生在球体与密封座和阀体与密封座之间，这两个区域的接触应力大小，决定阀门的密封性能。在阀门使用中，不希望这一接触应力会产生松弛而引起内漏。

因此，希望密封材料像橡胶一样，受压时可以发生较大的变形，来填补金属表面的微观不平度，而当应力消除后又能回复其原来的形状，这种现象被称为材料的“记忆特性”，一个较好的例子是橡皮筋，可以被拉得很长，应力一旦消失，就回复到其原来的形状，所以工程上很多场合选用橡胶密封圈作密封材料，但PTFE就不具备这种“记忆特性”，它的弹性范围很小，塑性范围很大。而且当应力达到一定程度，就产生“冷流”现象，就是发生了宏观的形状变化。例如PTFE在常温下，产生“冷流”的极限应力为42MPa。温度上升时，这一值迅速降低，当温度为150℃时，产生“冷流”的极限应力值为4.7MPa。

另一缺陷是热膨胀特性，通常希望密封材料的热膨胀系数和金属材料接近，这样环境或者工况温度变化时，密封材料的“过盈”量不会发生明显的变化，遗憾的是PTFE的热膨胀系数是钢的7.5倍，这就使当温度升高时，密封材料的过盈量增加，阀门的关闭转矩增加，开关失灵。当温度下降时，密封材料收缩，保持密封的过盈量消失，阀门就产生泄露。

如果把PTFE的“冷流”特性和热膨胀特性结合来考虑，问题就变得更加严重，就是一旦发生较大的热循环现象，由于PTFE的膨胀比金属膨胀大得多，过盈量增加，压缩应力增加，超过冷流极限，密封材料就产生“冷流”，温度下降后，其他材料回复到其原来的形状，而密封材料PTFE例外，产生了“冷流”，发生了严重的变形，装配时的密封座PTFE的过盈量消失，阀门就产生了不可恢复的泄露。

球阀唇式密封结构

基于上述情况，就要设计一种密封座的形状，克服PTFE的“冷流”和热膨胀特性的缺陷来改善其记忆特性。这种密封结构称之为具有挠性的唇式密封技术(lip-seal)。

有许多种的挠性设计可以来解决这一问题，从而出现各种各样的密封结构被申请了专利，这已是20世纪60～70年代的事。而它的设计技巧和原理并未被工程师们所认识。图2所示是唇式密封座的一种结构，它有一个特别的形状，有两个密封接触点，一点与球面接触，另一点与阀座接触。在介质力水平方向作用下，密封座的形状发生变化，产生一个恢复原始形状的挠曲力。当介质力消失后，恢复原来的形状，获得了“记忆特性”，这种密封座称为挠性唇式密封座。