球閥的啟閉件為球體。按球體與閥體的連接結構分,有浮動球及固定球兩類。按閥內的通道形式,又有直通、四通和三通三種。其結構分類如下:


1. 浮動(dong)式球閥


浮動(dong)式球(qiu)(qiu)閥(見圖4-16)的(de)球(qiu)(qiu)體(ti)是浮動(dong)的(de),在介質壓(ya)力(li)作用下,球(qiu)(qiu)體(ti)被壓(ya)緊到出口側(ce)的(de)密(mi)封(feng)(feng)圈上,從而保(bao)證(zheng)密(mi)封(feng)(feng)。其特(te)點是結構簡單(dan),單(dan)側(ce)密(mi)封(feng)(feng),密(mi)封(feng)(feng)性能(neng)較好(hao),但由于球(qiu)(qiu)面與密(mi)封(feng)(feng)圈之間的(de)壓(ya)緊力(li)較大(da),所(suo)以啟(qi)閉力(li)矩(ju)也(ye)大(da),一般只適用于較小口徑和較低壓(ya)力(li)的(de)閥。三(san)通、四通球(qiu)(qiu)閥有流體(ti)通道切換功能(neng)。


圖 16.jpg


2. 固定式(shi)球閥


固定式球(qiu)(qiu)(qiu)閥(fa)(fa)(見(jian)圖4-17)的球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)(ti)由上(shang)(shang)下兩端的軸承固定,只能(neng)轉動,不能(neng)水平(ping)和上(shang)(shang)下移動。在閥(fa)(fa)體(ti)(ti)與(yu)閥(fa)(fa)座(zuo)之間(jian)設(she)置(zhi)彈(dan)簧(huang),使(shi)閥(fa)(fa)座(zuo)與(yu)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)能(neng)壓(ya)緊球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)(ti),達到密(mi)封(feng)(feng)要求,嵌(qian)在閥(fa)(fa)座(zuo)上(shang)(shang)的密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)是由彈(dan)性(xing)材料制造的,以保證其(qi)密(mi)封(feng)(feng)性(xing)能(neng)。由于(yu)介質對球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)(ti)的壓(ya)力(li)(li)是由軸承承受的,使(shi)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)與(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)(ti)間(jian)的摩擦(ca)力(li)(li)減(jian)小(xiao),啟(qi)閉省(sheng)力(li)(li),不易磨損,使(shi)用(yong)壽命長,但結(jie)構復雜(za)。因此適用(yong)于(yu)大口(kou)徑及較高(gao)壓(ya)力(li)(li)的閥(fa)(fa)。


3. 密封結構


 閥(fa)座上的(de)(de)密封圈(quan)是球(qiu)閥(fa)的(de)(de)重要密封件(jian)。密封圈(quan)的(de)(de)常見結構如下(xia)。


 ①. 浮(fu)動(dong)式球閥的密封 其結構如圖4-18所示(shi)。


圖 18.jpg


  圖(tu)4-18(a)為(wei)球(qiu)體與彈(dan)(dan)性(xing)(xing)密(mi)(mi)封(feng)圈形成球(qiu)面吻合(he)結構(gou),依靠介(jie)質壓力在出口側形成密(mi)(mi)封(feng)面。由于密(mi)(mi)封(feng)面的(de)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)較小,介(jie)質壓力較低時,密(mi)(mi)封(feng)性(xing)(xing)較差。


  圖4-18(b)為將彈(dan)性(xing)密(mi)(mi)封(feng)圈與球體(ti)接觸部(bu)分加工出兩個凸緣。安裝時球體(ti)就(jiu)將密(mi)(mi)封(feng)圈的凸緣部(bu)分壓(ya)緊。運(yun)行時介質壓(ya)力(li)可在出口側造成更大的壓(ya)力(li),使球體(ti)與密(mi)(mi)封(feng)圈吻合得更加緊密(mi)(mi),密(mi)(mi)封(feng)性(xing)能較好。


  圖4-18(c)為(wei)一種(zhong)彈性更好(hao)的密(mi)(mi)封圈結構,由于密(mi)(mi)封圈本身具有(you)彈性,介(jie)質壓力(li)(li)較(jiao)(jiao)低時,在(zai)進口側就(jiu)能實(shi)現(xian)密(mi)(mi)封,介(jie)質壓力(li)(li)較(jiao)(jiao)高時,將在(zai)出口側實(shi)現(xian)更好(hao)的密(mi)(mi)封。


  圖4-18(d)為用(yong)于(yu)高溫球閥的密(mi)封結(jie)構,球體和(he)密(mi)封圈都用(yong)不銹(xiu)鋼制(zhi)造,再在(zai)密(mi)封圈上堆焊硬質合金,經精密(mi)加工而成。


  圖4-18(e)為用于對(dui)密(mi)(mi)封性能要求較高(gao)的(de)浮(fu)動(dong)球閥(fa)的(de)密(mi)(mi)封結構。采用帶有彈簧的(de)浮(fu)動(dong)閥(fa)座(zuo),靠彈簧力預緊,當介(jie)質壓力上升后(hou),進出口側均能密(mi)(mi)封。


 ②. 固(gu)定(ding)式(shi)球閥的密(mi)封結構(gou) 如圖(tu)4-19所示。


圖 19.jpg

  圖4-19(a)為進口側的密封結構,由于d1>dm,介質作用于d1和dm環面上的力,可把閥座上的密封圈壓緊在球體表面而實現密封。關閉后閥內腔不存在介質壓力,使軸承受力較大。


  圖4-19(b)的密封結構,由于d2<dm,使進口側不能密封,介質進入閥內腔,依靠介質壓力作用于dm和d2間的環面,可在出口側實現密封,關閉后閥內腔仍和進口連通,存在介質壓力,故軸承受力較小,適用于高壓球閥。


  圖4-19(c)的密封結構,由于d1>dm,dm>d2,pj>p0,p0>pc,不管介質壓力高低,均能保證進出口兩側的密封,適用于對密封性能要求較高的球閥。


  圖4-19(d)為固定球(qiu)閥的一種防(fang)(fang)火密(mi)封(feng)(feng)結(jie)構。當(dang)火災發生或異常(chang)升(sheng)溫,使(shi)密(mi)封(feng)(feng)閥座燒損時(shi),借彈簧的作用,閥座支承就可(ke)以(yi)和球(qiu)體接觸起臨(lin)時(shi)密(mi)封(feng)(feng)作用,防(fang)(fang)止火災擴大[見圖4-19(e)]。