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常規(guī)球閥的簡(jiǎn)單概括及工作原理
發(fā)布日期：2019-11-09 丨 來(lái)自：軼博羅
球閥是由旋塞演變而來(lái)，它的啟閉件為一個(gè)球體，通過(guò)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)90度實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)關(guān)，球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流向，設(shè)計(jì)成V型開(kāi)口的球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)性能。
球閥啟閉迅速，密封性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低流阻，廣泛使用于現(xiàn)代工業(yè)場(chǎng)合。
球閥根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以分為固定式球閥、浮動(dòng)式球閥、軌道球閥、V型球閥、偏心半球閥、三通球閥、四通球閥等；根據(jù)連接方式，分為法蘭球閥、對(duì)夾球閥、內(nèi)螺紋球閥、外螺紋球閥、焊接球閥、卡箍球閥（一般是衛(wèi)生級(jí)球閥)、卡套式球閥等；按密封材料則可分為軟密封球閥和金屬硬密封球閥。
軟密封球閥一般適用于溫度小于150度左右的介質(zhì)，150度以上的介質(zhì)，則選用PPL密封或者金屬密封。
小口徑球閥，一般用浮動(dòng)式球閥，大口徑球閥，因?yàn)樾枰膯㈤]扭矩比較大，往往選擇固定式球閥，可以減小啟閉時(shí)所需要的扭矩，提高工作的可靠性。V型球閥和偏心半球閥，可以用來(lái)調(diào)節(jié)流量，三通球閥和四通球閥則用來(lái)對(duì)流體進(jìn)行換向。
球閥常用的材質(zhì)有碳鋼、304不銹鋼、316不銹鋼，對(duì)于腐蝕性特強(qiáng)的介質(zhì)，選用閥體和球體全襯聚四氟乙烯。
球閥的驅(qū)動(dòng)方式主要有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)，小口徑的手動(dòng)球閥，一般都是用手柄來(lái)啟閉的。
固定式球閥都帶有浮動(dòng)閥座，受介質(zhì)壓力后，閥座產(chǎn)生移動(dòng)，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門(mén)。 為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來(lái)又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤(rùn)滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。固定球閥,法蘭閘閥,法蘭蝶閥和氧氣減壓閥是同屬一個(gè)類(lèi)型的閥門(mén)，區(qū)別在它的關(guān)閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門(mén)。 球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。
偏心半球閥是一種比較新型的球閥類(lèi)別，它有著自身結(jié)構(gòu)所獨(dú)有的一些優(yōu)越性，如開(kāi)關(guān)無(wú)摩擦，密封不易磨損，啟閉力矩小。這樣可減小所配執(zhí)行器的規(guī)格。配以多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的調(diào)節(jié)和嚴(yán)密切斷。廣泛適用于石油、化工、城市給排水等要求嚴(yán)格切斷的工況。它是靠旋轉(zhuǎn)閥鏈來(lái)使閥門(mén)暢通或閉塞。球閥開(kāi)關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
這種球閥屬于固定球閥，也是單閥座密封球閥，調(diào)節(jié)性能是球閥中最佳的，流量特性是等百分比的，可調(diào)比達(dá)100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用，特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質(zhì)。
球閥它具有相同的旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過(guò)其軸線。球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥最適宜做開(kāi)關(guān)、切斷閥使用，但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用，如V型球閥。
軌道硬密封球閥的工作原理：凸輪的原理使得閥球在旋轉(zhuǎn)中與閥座密封面脫離，旋轉(zhuǎn)到位后再將閥球推向閥座實(shí)現(xiàn)密封。當(dāng)閥門(mén)處于全開(kāi)位置時(shí)，瞬時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，在閥桿螺母與止推軸承配合下，閥桿開(kāi)始下降并帶動(dòng)球體開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。連接轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，閥桿上的精密螺旋曲線槽軌道，與嵌于其內(nèi)的導(dǎo)向銷(xiāo)相互作用，帶動(dòng)球體隨閥桿不停地按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)閥門(mén)將要關(guān)閉時(shí)，閥桿帶動(dòng)球體在與閥座密封面完全無(wú)摩擦的情況下旋轉(zhuǎn)了90°。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，再次下降的閥桿通過(guò)閥桿下端的凸輪結(jié)構(gòu)機(jī)械地壓迫球體，使球體密封面與閥座密封面緊密接觸，從而達(dá)到密封的目的。軌道硬密封球閥處于全關(guān)位置時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，在閥桿螺母與止推軸承的配合下，閥桿開(kāi)始上升，并帶動(dòng)球體開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，。連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，閥桿會(huì)在向上升的同時(shí)帶動(dòng)球體趨向閥座。軌道硬密封球閥將要開(kāi)啟時(shí)，閥桿上的精密螺旋曲線槽軌道與嵌于其中的導(dǎo)向銷(xiāo)相互作用帶動(dòng)球體在與閥座密封面完全無(wú)摩擦的情況下不停地按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，當(dāng)閥桿升到極限位置時(shí)，此時(shí)球也已隨閥桿倒轉(zhuǎn)了90°，閥門(mén)已處于全開(kāi)位置。軌道硬密封球閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：傳統(tǒng)的球閥，無(wú)論是浮動(dòng)式或固定式，球體與閥座始終接觸，開(kāi)關(guān)扭矩大，密封面容易損傷，軌道球論著啟閉時(shí)，球體先偏轉(zhuǎn)-δ角，然后轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)關(guān)全過(guò)程中球體與閥座脫離，故閥座不會(huì)被擦傷，并且啟閉扭矩小。
浮動(dòng)球閥的閥座多選用聚四氟乙烯、對(duì)位聚苯等高分子聚合材料，密封性能好，但材料相對(duì)較軟。由于材料較軟，但又要達(dá)到一定的密封比壓，勢(shì)必增加啟閉扭矩，為了盡量改善此種情況，本公司采用雙斜面彈性密封圈或V形槽彈性密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用管道內(nèi)壓力推動(dòng)球體，幫助密封。當(dāng)介質(zhì)壓力較小時(shí)，密封圈與球體接觸面積較小，故有較大的密封比壓，確保可靠密封。介質(zhì)壓力較大時(shí)，密封圈與球體接觸面積增大。故密封圈能承受較大的介質(zhì)推力而不會(huì)損壞。對(duì)于工作壓力很低的球閥，考慮到介質(zhì)壓力不能確保閥座可靠密封，而預(yù)緊力長(zhǎng)期使用后又會(huì)衰減，故對(duì)于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用彈簧加載的閥座密封結(jié)構(gòu)，能確保球閥長(zhǎng)期可靠的密封。適用于經(jīng)常操作,啟閉迅速,輕便,流體阻力小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,相對(duì)體積小,重量輕,便于維修,密封性能好,不受安裝方向的限制,介質(zhì)的流向可任意,無(wú)振動(dòng),噪聲小。
三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L三通球閥型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時(shí)保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。L型流道的三通4面閥座球閥，采用2面閥座。主要用于流路的換向。
T型流道的三通4面閥座球閥，采用4面閥座，受力平衡，保證閉止通道上可靠密封。主要用于分流、混流、換向以及三通道的完全開(kāi)放。
“LL”型四通球閥只需操作扳手或執(zhí)行器將球體轉(zhuǎn)動(dòng)90度，可同時(shí)對(duì)兩種介質(zhì)的流向進(jìn)行切換，既方便又迅速，實(shí)現(xiàn)一閥多用的效果。該四通換向球閥，一 閥實(shí)現(xiàn)正反供水切換，每轉(zhuǎn)90 ，供水方式切換一次，以前需四個(gè)閥門(mén)，供水時(shí)閥1、4 開(kāi)啟，閥2、3關(guān)閉；反向供水時(shí)閥2、3開(kāi)啟，閥1、4 關(guān)閉，現(xiàn)用一臺(tái)四通球閥替代，操作方便。
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