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(fu)動式球閥(fa)
浮(fu)動(dong)式球閥(見圖4-16)的球體是浮(fu)動(dong)的,在介質壓力作用下,球體被壓緊到出口(kou)側的密封圈上,從而保證密封。其特點是結構簡單,單側密封,密封性能較(jiao)(jiao)好(hao),但由(you)于球面與密封圈之(zhi)間的壓緊力較(jiao)(jiao)大,所以啟閉(bi)力矩(ju)也大,一般只適用于較(jiao)(jiao)小口(kou)徑和較(jiao)(jiao)低(di)壓力的閥。三通、四通球閥有流體通道切換功能。

2. 固(gu)定式(shi)球閥(fa)
固(gu)定式球閥(見圖4-17)的(de)球體(ti)(ti)由(you)上(shang)下(xia)兩端的(de)軸(zhou)承(cheng)固(gu)定,只(zhi)能(neng)轉動(dong),不能(neng)水(shui)平和上(shang)下(xia)移動(dong)。在(zai)閥體(ti)(ti)與閥座(zuo)之間設置彈簧,使(shi)閥座(zuo)與密(mi)封(feng)(feng)圈能(neng)壓(ya)緊(jin)球體(ti)(ti),達到密(mi)封(feng)(feng)要(yao)求,嵌在(zai)閥座(zuo)上(shang)的(de)密(mi)封(feng)(feng)圈是由(you)彈性材料制造的(de),以保證其密(mi)封(feng)(feng)性能(neng)。由(you)于(yu)介質(zhi)對(dui)球體(ti)(ti)的(de)壓(ya)力是由(you)軸(zhou)承(cheng)承(cheng)受的(de),使(shi)密(mi)封(feng)(feng)圈與球體(ti)(ti)間的(de)摩擦力減小(xiao),啟閉省力,不易磨損,使(shi)用壽(shou)命長,但結構復雜。因此適(shi)用于(yu)大口徑及較高壓(ya)力的(de)閥。
3. 密封(feng)結構
閥座上(shang)的(de)密封圈是球閥的(de)重(zhong)要密封件。密封圈的(de)常見結構如(ru)下。
①. 浮動式球(qiu)閥的密(mi)封(feng) 其(qi)結構如圖4-18所示(shi)。

圖4-18(a)為球體與(yu)彈(dan)性密(mi)(mi)封(feng)圈形(xing)成球面(mian)吻合結構,依靠介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)在出口側形(xing)成密(mi)(mi)封(feng)面(mian)。由于密(mi)(mi)封(feng)面(mian)的(de)彈(dan)性較(jiao)小,介(jie)質(zhi)壓(ya)力(li)較(jiao)低時,密(mi)(mi)封(feng)性較(jiao)差。
圖4-18(b)為將彈性(xing)密(mi)封(feng)(feng)圈與球體接觸部分(fen)加工出兩個凸緣。安裝時球體就將密(mi)封(feng)(feng)圈的(de)凸緣部分(fen)壓(ya)緊。運(yun)行時介(jie)質壓(ya)力可在(zai)出口(kou)側(ce)造成更大的(de)壓(ya)力,使球體與密(mi)封(feng)(feng)圈吻合(he)得更加緊密(mi),密(mi)封(feng)(feng)性(xing)能較好。
圖4-18(c)為一種彈(dan)性(xing)更好的密封(feng)圈結構(gou),由(you)于密封(feng)圈本身具有彈(dan)性(xing),介(jie)質壓力較(jiao)低時,在進口側就能實現(xian)密封(feng),介(jie)質壓力較(jiao)高時,將在出口側實現(xian)更好的密封(feng)。
圖(tu)4-18(d)為(wei)用于(yu)高(gao)溫球(qiu)閥的密(mi)封結構,球(qiu)體和密(mi)封圈都用不銹鋼制造(zao),再在密(mi)封圈上(shang)堆(dui)焊硬質合金,經精密(mi)加工而成(cheng)。
圖4-18(e)為用于(yu)對密封(feng)性能要求較高的(de)(de)浮(fu)動球閥(fa)的(de)(de)密封(feng)結構。采用帶(dai)有彈簧的(de)(de)浮(fu)動閥(fa)座,靠(kao)彈簧力預緊,當介質壓力上升后,進出口(kou)側均能密封(feng)。
②. 固定(ding)式球閥(fa)的密(mi)封(feng)結構 如圖(tu)4-19所(suo)示。

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(de)一種(zhong)防火(huo)(huo)密(mi)封結構。當火(huo)(huo)災(zai)發生或異(yi)常(chang)升溫,使密(mi)封閥座燒損時,借彈(dan)簧的(de)作用(yong),閥座支承(cheng)就可以(yi)和球(qiu)體接觸起臨時密(mi)封作用(yong),防止火(huo)(huo)災(zai)擴大[見圖4-19(e)]。

