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1、高壓往復泵密封的機理
密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)在于(yu),對一處(chu)有(you)或(huo)許發生泄露而要(yao)對其(qi)施以(yi)(yi)(yi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)本(ben)地,設置一個(ge)完善的(de)(de)(de)(de)物理壁壘。欲(yu)抵達此目(mu)的(de)(de)(de)(de),密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)需(xu)有(you)滿(man)足的(de)(de)(de)(de)彈性(xing),以(yi)(yi)(yi)可以(yi)(yi)(yi)流入和填滿(man)密(mi)封(feng)(feng)(feng)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)任一高低不(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)當地,一同還要(yao)堅持滿(man)足的(de)(de)(de)(de)剛(gang)性(xing),以(yi)(yi)(yi)避(bi)免在系統滿(man)載密(mi)封(feng)(feng)(feng)壓力下(xia)擠入表面(mian)間的(de)(de)(de)(de)縫隙中。這兩項懇求須長時間得到(dao)滿(man)足。全部(bu)彈性(xing)環行密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)都需(xu)要(yao)密(mi)封(feng)(feng)(feng)材(cai)料在安裝情況(kuang)下(xia)與協(xie)作(zuo)件(jian)(jian)有(you)過盈協(xie)作(zuo)。因此,不(bu)(bu)管密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)方法怎樣(yang),在密(mi)封(feng)(feng)(feng)觸點與協(xie)作(zuo)面(mian)之間都會(hui)發生一種(zhong)載荷。這種(zhong)界面(mian)載荷的(de)(de)(de)(de)大小,取決于(yu)組裝密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)時的(de)(de)(de)(de)過盈量或(huo)構(gou)成的(de)(de)(de)(de)緊(jin)縮(suo)量以(yi)(yi)(yi)及(ji)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)彈性(xing)模(mo)量。關(guan)于(yu)動(dong)密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)來說,為求得使密(mi)封(feng)(feng)(feng)組件(jian)(jian)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力載荷,須以(yi)(yi)(yi)抵觸系數(shu)去(qu)乘密(mi)封(feng)(feng)(feng)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)載荷,這種(zhong)載荷實質上是一種(zhong)功率丟掉。
在(zai)選用一個(ge)(ge)緊縮(suo)型密封(feng)件的(de)(de)情況下,較大(da)的(de)(de)預加載荷和較大(da)的(de)(de)抵觸力(li)是(shi)不行避免的(de)(de)。經過(guo)選用恰當的(de)(de)填料或(huo)密封(feng)材料,可以(yi)(yi)將(jiang)抵觸力(li)減小到(dao)一定(ding)程度(du),在(zai)選用填料的(de)(de)情況下,也可以(yi)(yi)經過(guo)擠緊壓(ya)蓋(gai)的(de)(de)方法來(lai)調整抵觸力(li)的(de)(de)大(da)小,以(yi)(yi)求(qiu)得到(dao)一個(ge)(ge)與許用密封(feng)性和答應(ying)泄露量相適應(ying)的(de)(de)最小緊縮(suo)。再者,為(wei)了賠(pei)償填料表面或(huo)許發(fa)生(sheng)的(de)(de)磨損,壓(ya)蓋(gai)的(de)(de)壓(ya)緊情況需要守(shou)時加以(yi)(yi)調整。這對(dui)大(da)多數(shu)方法的(de)(de)壓(ya)蓋(gai)填料密封(feng)來(lai)說(shuo)是(shi)一項常規懇求(qiu)。
2、填料箱的結構
1.柱塞;2.填料(liao)螺母(mu);3.填料(liao)箱;4.柱塞襯套;5.填料(liao)
3、填料泄露(lu)的要素分析(xi)及改進方法
3.1、設備(bei)進(jin)程對填料泄露的(de)影響(xiang)及改進(jin)方法
3.1.1、設備進(jin)程對(dui)填料泄(xie)露的(de)影響
填(tian)料假如設備的不精確,其(qi)運(yun)用壽數將會(hui)縮短15%~20%。填(tian)料的設備應(ying)按(an)照下述進(jin)程進(jin)行(xing):
①將(jiang)內表面(mian)(mian)(mian)已被磨損的填料環卸除,清洗填料壓蓋(gai)(gai)內表面(mian)(mian)(mian),留心(xin)避免劃傷壓蓋(gai)(gai)內表面(mian)(mian)(mian);
②填(tian)(tian)料(liao)環切(qie)斷及(ji)表(biao)面(mian)(mian)面(mian)(mian)應(ying)涂改(gai)薄層光(guang)滑(hua)脂,襯套(tao)及(ji)壓蓋內表(biao)面(mian)(mian)也(ye)圖上光(guang)滑(hua)脂。把(ba)每個填(tian)(tian)料(liao)放入(ru)精確(que)方(fang)位。留(liu)心填(tian)(tian)料(liao)密封內表(biao)面(mian)(mian)和旁(pang)邊面(mian)(mian)應(ying)光(guang)滑(hua)平整(zheng),也(ye)不(bu)行用(yong)螺(luo)絲刀捅入(ru)的方(fang)法裝密封,這種方(fang)法會損(sun)壞(huai)密封面(mian)(mian),或構成(cheng)密封面(mian)(mian)曲折(zhe)刺(ci)進;
③填(tian)料(liao)環(huan)的切斷塞填(tian)時應互為180°或120°;
④在前(qian)(qian)一個(ge)(ge)填料(liao)未放(fang)入(ru)精確方(fang)位之(zhi)前(qian)(qian),不行放(fang)入(ru)第(di)二個(ge)(ge)。
⑤填料螺(luo)母的螺(luo)紋(wen)嚙(nie)合應(ying)確保(bao)5牙(ya)以上,若嚙(nie)合牙(ya)數過(guo)少,將(jiang)損壞螺(luo)紋(wen)絲牙(ya)。為避免(mian)此種缺(que)陷發生,可選用削減填料環的方法完(wan)結(jie);
⑥用(yong)(yong)光滑油涂改柱塞表面,并把(ba)柱塞刺進(jin)填(tian)(tian)料(liao)(liao)箱(xiang),用(yong)(yong)手(shou)將(jiang)填(tian)(tian)料(liao)(liao)壓(ya)蓋壓(ya)入(ru)填(tian)(tian)料(liao)(liao)箱(xiang)內,避免(mian)因(yin)偏斜(xie)被填(tian)(tian)料(liao)(liao)箱(xiang)口部掛牢。然后用(yong)(yong)手(shou)將(jiang)填(tian)(tian)料(liao)(liao)螺母擰緊,再用(yong)(yong)東西輕量地將(jiang)填(tian)(tian)料(liao)(liao)壓(ya)緊。
柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)和(he)柱塞(sai)以及和(he)填料箱(xiang)內表面(mian)屬(shu)公(gong)差(cha)協作(zuo)(zuo)(zuo),一同柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)除了(le)起到(dao)導(dao)向(xiang)作(zuo)(zuo)(zuo)用為,還起到(dao)密封減壓作(zuo)(zuo)(zuo)用。柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)(亦(yi)稱導(dao)向(xiang)環)和(he)柱塞(sai)之間以及填料箱(xiang)之間的(de)空(kong)地(di)協作(zuo)(zuo)(zuo)欠(qian)好,將(jiang)會(hui)構(gou)成柱塞(sai)和(he)柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)之間干磨,致使填料箱(xiang)溫度增加,嚴重的(de)會(hui)拉(la)傷柱塞(sai)表面(mian),構(gou)成泄露。2010年(nian)5月(yue)4日(ri),因為填料漏量增大在對(dui)加氫進料泵進行(xing)修補(bu)時,發現柱塞(sai)的(de)表面(mian)有明顯的(de)軸向(xiang)傷痕(hen),而柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)的(de)內上(shang)表面(mian)有明顯的(de)抵觸(chu)痕(hen)跡,說明柱塞(sai)襯(chen)(chen)套(tao)和(he)柱塞(sai)發生了(le)抵觸(chu)。
經過現場實習測量,柱(zhu)(zhu)塞(sai)襯(chen)套(tao)和柱(zhu)(zhu)塞(sai)之間的(de)(de)單(dan)端面空地(di)為0.16mm,柱(zhu)(zhu)塞(sai)襯(chen)套(tao)和填料箱之間的(de)(de)單(dan)端面空地(di)為0.30mm,說(shuo)明(ming)柱(zhu)(zhu)塞(sai)襯(chen)套(tao)完(wan)全落(luo)在填料箱表面上之前,柱(zhu)(zhu)塞(sai)襯(chen)套(tao)和柱(zhu)(zhu)塞(sai)發生(sheng)了嚴重的(de)(de)抵觸,然后構(gou)成(cheng)了柱(zhu)(zhu)塞(sai)表面的(de)(de)傷痕,致使填料端的(de)(de)泄露。
因為(wei)柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)和(he)(he)填(tian)(tian)料(liao)箱內表面的公差(cha)空(kong)地太大(da),經過長時間工(gong)作后(hou)填(tian)(tian)料(liao)逐步磨損(sun)(sun)(sun),柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)和(he)(he)填(tian)(tian)料(liao)之間的空(kong)地逐步增大(da),柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)在重力的作用下(xia)下(xia)移,構(gou)成(cheng)柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)和(he)(he)柱(zhu)(zhu)塞干磨,損(sun)(sun)(sun)害柱(zhu)(zhu)塞。空(kong)地太小會帶(dai)來設備(bei)不(bu)(bu)(bu)方便。柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)內表面和(he)(he)柱(zhu)(zhu)塞之間的公差(cha)空(kong)地太大(da),會構(gou)成(cheng)柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)起(qi)不(bu)(bu)(bu)到密封作用,一般最大(da)不(bu)(bu)(bu)能超過0.5mm;空(kong)地太小,會構(gou)成(cheng)柱(zhu)(zhu)塞襯(chen)(chen)套(tao)和(he)(he)柱(zhu)(zhu)塞干磨,損(sun)(sun)(sun)壞柱(zhu)(zhu)塞。
3.1.2、改進方法
為(wei)此,經過從頭加工將(jiang)柱(zhu)塞(sai)襯(chen)套和(he)填料箱(xiang)內表面的(de)公差(cha)空地調為(wei)0.08mm,將(jiang)柱(zhu)塞(sai)襯(chen)套內表面和(he)柱(zhu)塞(sai)之(zhi)間(jian)的(de)協作(zuo)空地改為(wei)0.20mm,改進經過查詢柱(zhu)塞(sai)和(he)填料襯(chen)套再(zai)也沒有(you)干(gan)磨(mo)現象的(de)發生,泄(xie)露(lu)量(liang)和(he)泄(xie)露(lu)率大(da)大(da)降低。
3.2、柱塞(sai)質料對填料泄露的影(ying)響(xiang)及改(gai)進方法
3.2.1、柱塞質料對填料泄露(lu)的影響
柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)質料(liao)(liao)對(dui)填料(liao)(liao)泄露有很大的(de)(de)(de)影(ying)響,在(zai)高(gao)壓條件下(xia),柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)做往(wang)復(fu)運動(dong),柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)表面(mian)(mian)上要承受很大的(de)(de)(de)負荷,而(er)這些負荷又(you)轉化為抵觸(chu)力(li)時間對(dui)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)發(fa)生(sheng)磨損,所以柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)有必要具有高(gao)硬度(du)、高(gao)強度(du)的(de)(de)(de)特(te)征,才干滿足(zu)柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)嚴(yan)苛的(de)(de)(de)工作條件。而(er)我廠往(wang)復(fu)泵(beng)所用柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)質料(liao)(liao)是45號(hao)鋼,表面(mian)(mian)沒有經過(guo)格外處理,2010年5月在(zai)對(dui)泵(beng)體填料(liao)(liao)函進行崩潰時發(fa)現,柱(zhu)(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)表面(mian)(mian)上呈現了數不清的(de)(de)(de)溝槽,現已嚴(yan)重(zhong)磨損,然(ran)后致(zhi)使了泄露的(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)。
3.2.2、改進方(fang)法
鑒(jian)于(yu)這種情況組織(zhi)了(le)加(jia)(jia)工廠家對柱塞(sai)表(biao)面(mian)進行了(le)處(chu)理(li)(li),首要(yao)運用(yong)一(yi)種新(xin)式的(de)表(biao)面(mian)噴涂(tu)技術即(ji)超音(yin)速(su)火焰噴涂(tu)(HVOF)技術在柱塞(sai)表(biao)面(mian)上涂(tu)了(le)一(yi)層金(jin)屬氧化物陶瓷。該技術是經過超音(yin)速(su)火焰,將粉末(mo)狀的(de)陶瓷材料(liao)加(jia)(jia)熱至熔(rong)(rong)化或(huo)半(ban)熔(rong)(rong)化情況,并加(jia)(jia)速(su)構成高速(su)熔(rong)(rong)滴,噴向(xiang)基體材料(liao),構成涂(tu)層,然后對材料(liao)表(biao)面(mian)功用(yong)(耐磨性(xing)、耐蝕(shi)性(xing)、耐熱性(xing)等)進行強化或(huo)再生(sheng),起到維(wei)護作用(yong),并對因磨損腐蝕(shi)或(huo)加(jia)(jia)工超差致(zhi)使(shi)的(de)零件標準減小進行修復。表(biao)1是經過表(biao)面(mian)處(chu)理(li)(li)的(de)柱塞(sai)和(he)沒經過表(biao)面(mian)處(chu)理(li)(li)的(de)45號鋼柱塞(sai)的(de)功用(yong)對比。
表1 柱塞(sai)表面處理(li)前后參(can)數對比
柱塞表面處理前后參數對比
綜上分析(xi),改(gai)造(zao)(zao)后(hou),運用在金(jin)屬表(biao)面(mian)(mian)涂覆(fu)陶瓷(ci)(ci)涂層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法制備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao),既(ji)確保了金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度和(he)耐(nai)(nai)性(xing),又具備陶瓷(ci)(ci)耐(nai)(nai)高(gao)溫、耐(nai)(nai)磨損、耐(nai)(nai)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特性(xing)。經運用后(hou)兩個(ge)月的(de)(de)(de)(de)(de)(de)查詢,新改(gai)造(zao)(zao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柱塞(sai)再也沒有(you)柱塞(sai)表(biao)面(mian)(mian)磨損嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)發生。經研討證實,經過(guo)(guo)這種表(biao)面(mian)(mian)處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陶瓷(ci)(ci)柱塞(sai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)(shou)數(shu)是沒有(you)經過(guo)(guo)表(biao)面(mian)(mian)處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)45號柱塞(sai)壽(shou)(shou)數(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)5倍。實習上這種表(biao)面(mian)(mian)處理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)法用極少量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)起(qi)到許(xu)多、寶貴(gui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整體材料(liao)難以(yi)起(qi)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,一(yi)同又極大地降低產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)工本錢,然后(hou)抵達前(qian)進產(chan)品質量(liang)、延伸運用壽(shou)(shou)數(shu)、節約本錢和(he)動力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
3.3、填料(liao)質料(liao)對(dui)填料(liao)泄露的(de)影響及改進(jin)方法
3.3.1、填(tian)料質料對(dui)填(tian)料泄露的影響
該高壓往復泵柱(zhu)塞所用(yong)填料(liao)(liao)質料(liao)(liao)原來是(shi)芳綸纖維(wei),該填料(liao)(liao)在實習出產傍邊(bian)根(gen)天性確保往復泵柱(zhu)塞密封(feng)的(de)運用(yong)懇求,但缺陷(xian)是(shi)運用(yong)4~6個月后填料(liao)(liao)變硬,抵觸系數變大(da),并對柱(zhu)塞構成一定程度的(de)磨(mo)損,終究致(zhi)使密封(feng)失效,所以一再更換填料(liao)(liao),也增加了(le)修補本錢。
3.3.2、改進(jin)方法
根(gen)(gen)據這(zhe)種(zhong)(zhong)情(qing)(qing)況,經過重復選(xuan)擇,選(xuan)用(yong)(yong)了(le)美國戈爾公司出產的(de)(de)GFO盤(pan)根(gen)(gen)。該(gai)盤(pan)根(gen)(gen)在(zai)pH值(zhi)0~14的(de)(de)環境中(zhong)不(bu)與任何物質(zhi)反應。其溫(wen)度適(shi)用(yong)(yong)規模(mo)是-240~280℃,適(shi)用(yong)(yong)于各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)泵(beng)。它是在(zai)膨體(ti)聚四氟乙烯中(zhong)參加(jia)抗腐(fu)蝕性的(de)(de)光滑(hua)劑(ji),具有(you)優(you)異的(de)(de)抗拉強度和(he)光滑(hua)功用(yong)(yong),抵觸系數大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)減小,選(xuan)用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)(zhong)填(tian)料后(hou),對等(deng)工(gong)況下該(gai)高壓往復泵(beng)的(de)(de)工(gong)作(zuo)電流減小了(le)5A,大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低(di)了(le)能耗。受壓后(hou),這(zhe)種(zhong)(zhong)材(cai)料具有(you)一(yi)定的(de)(de)填(tian)充功用(yong)(yong),能自動添補不(bu)規則(ze)處,因此選(xuan)用(yong)(yong)這(zhe)種(zhong)(zhong)材(cai)料進(jin)行(xing)密封就(jiu)避免了(le)寶(bao)貴的(de)(de)修補和(he)繁瑣的(de)(de)更換工(gong)作(zuo)。一(yi)般情(qing)(qing)況下,一(yi)根(gen)(gen)新的(de)(de)柱塞,選(xuan)用(yong)(yong)GFO盤(pan)根(gen)(gen)柱塞的(de)(de)更換時間為4~5年(nian),這(zhe)么就(jiu)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)前進(jin)了(le)設備的(de)(de)工(gong)作(zuo)壽數。
3.4、工(gong)作維護對(dui)填料泄(xie)露(lu)的影響及改進方法
3.4.1、工(gong)作維護對填料(liao)泄露的影響
填(tian)料(liao)會跟著時(shi)間(jian)的延(yan)伸(shen)逐步磨損,其成(cheng)(cheng)果(guo)將(jiang)構成(cheng)(cheng)填(tian)料(liao)與(yu)柱塞、填(tian)料(liao)與(yu)填(tian)料(liao)、填(tian)料(liao)與(yu)填(tian)料(liao)箱(xiang)之間(jian)的空地變大(da)(da),構成(cheng)(cheng)柱塞泄露量增大(da)(da),嚴重(zhong)的會致(zhi)使(shi)填(tian)料(liao)變形甚至失效。
3.4.2、改進方(fang)法
在(zai)平時維護(hu)傍邊應(ying)守時檢(jian)查填(tian)料(liao)箱(xiang)壓蓋(gai)的松緊(jin)和柱塞泄(xie)露量(liang)(liang)的大(da)小。若填(tian)料(liao)壓蓋(gai)過(guo)松,泄(xie)露量(liang)(liang)增大(da),應(ying)及時緊(jin)固填(tian)料(liao)壓蓋(gai),確保泄(xie)露量(liang)(liang)在(zai)正常規(gui)模(mo)以內。但(dan)填(tian)料(liao)壓蓋(gai)又不能太(tai)緊(jin),因為太(tai)緊(jin)反而會(hui)增大(da)填(tian)料(liao)的磨損,降(jiang)低的填(tian)料(liao)的壽數。在(zai)壓緊(jin)填(tian)料(liao)壓蓋(gai)時,應(ying)分數次逐步壓緊(jin),切勿運用俄(e)然(ran)的力氣壓緊(jin)填(tian)料(liao)。
4、結論
(1)填(tian)料箱的(de)(de)設(she)備(bei)方法(fa)(fa)對填(tian)料泄露起著十分重(zhong)要的(de)(de)作(zuo)(zuo)用,設(she)備(bei)方法(fa)(fa)不(bu)妥,填(tian)料的(de)(de)泄露就不(bu)行(xing)避免。其他填(tian)料箱里(li)柱(zhu)塞(sai)襯套和柱(zhu)塞(sai)以(yi)及填(tian)料箱的(de)(de)協(xie)作(zuo)(zuo)公差也不(bu)容忽(hu)視,因柱(zhu)塞(sai)襯套還(huan)起著降壓節約的(de)(de)作(zuo)(zuo)用,協(xie)作(zuo)(zuo)空地太大,降壓作(zuo)(zuo)用不(bu)明顯,就簡略構成(cheng)(cheng)填(tian)料泄露,協(xie)作(zuo)(zuo)空地太小(xiao),簡略構成(cheng)(cheng)設(she)備(bei)困難(nan)。
(2)填料(liao)(liao)質料(liao)(liao)對(dui)填料(liao)(liao)泄(xie)露(lu)起著決議作(zuo)用,選擇適合質料(liao)(liao)的填料(liao)(liao),不(bu)但(dan)能削減泄(xie)露(lu),還能延(yan)伸(shen)材料(liao)(liao)壽數,降低設備(bei)維護費用。
(3)柱塞(sai)的質料對填料的泄露也占(zhan)有一定的作用,選(xuan)用適合質料的柱塞(sai)可以在(zai)降低泄露率的一同(tong)還能大(da)大(da)降低設備修補率。
(4)工(gong)作維護時需(xu)要守時對填料箱進(jin)行緊固,這么可以避免不必要的(de)泄露(lu)(lu),大大降低泄露(lu)(lu)率。
關于(yu)特油設(she)備加氫進料(liao)泵連續泄露(lu),我廠(chang)采(cai)用關于(yu)性的(de)方(fang)法(fa),大(da)大(da)降低了(le)(le)填料(liao)箱的(de)泄露(lu)量,其他也(ye)延伸了(le)(le)設(she)備的(de)修補(bu)周期,確保了(le)(le)安全(quan)出產,一同也(ye)完結了(le)(le)節能減排,對我廠(chang)設(she)備的(de)平(ping)穩(wen)工作(zuo)起到(dao)了(le)(le)十分重要的(de)作(zuo)用。