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. 浮動式球閥(fa)


浮動式球(qiu)閥(fa)(見(jian)圖4-16)的(de)球(qiu)體(ti)是浮動的(de),在介(jie)質壓(ya)力作(zuo)用(yong)下,球(qiu)體(ti)被壓(ya)緊(jin)到出口側(ce)的(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈上(shang),從而保證密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)。其特點是結(jie)構簡單,單側(ce)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng),密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)性能較好,但(dan)由于球(qiu)面與密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)圈之(zhi)間的(de)壓(ya)緊(jin)力較大,所以啟(qi)閉力矩也(ye)大,一般只適用(yong)于較小口徑和較低壓(ya)力的(de)閥(fa)。三通(tong)、四通(tong)球(qiu)閥(fa)有流體(ti)通(tong)道切換(huan)功能。


圖 16.jpg


2. 固定式球(qiu)閥


固(gu)定(ding)式球閥(fa)(見圖4-17)的(de)球體(ti)由上(shang)下兩端的(de)軸承固(gu)定(ding),只(zhi)能轉(zhuan)動(dong),不能水平(ping)和上(shang)下移動(dong)。在(zai)閥(fa)體(ti)與閥(fa)座之間設置彈簧,使(shi)閥(fa)座與密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈能壓緊(jin)球體(ti),達到密(mi)封(feng)(feng)(feng)要求,嵌在(zai)閥(fa)座上(shang)的(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈是(shi)(shi)由彈性材料制造的(de),以(yi)保證其(qi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)性能。由于介(jie)質對球體(ti)的(de)壓力是(shi)(shi)由軸承承受的(de),使(shi)密(mi)封(feng)(feng)(feng)圈與球體(ti)間的(de)摩擦(ca)力減小,啟閉(bi)省力,不易磨損,使(shi)用壽命長,但結構復雜。因此適用于大口徑及較高壓力的(de)閥(fa)。


3. 密封結構


 閥(fa)座上的密封(feng)圈(quan)是球閥(fa)的重(zhong)要(yao)密封(feng)件。密封(feng)圈(quan)的常見(jian)結(jie)構如下。


 ①. 浮動(dong)式球閥的(de)密封 其(qi)結構(gou)如(ru)圖4-18所示。


圖 18.jpg


  圖(tu)4-18(a)為球體(ti)與彈性密封圈形成(cheng)球面吻合結構(gou),依靠介質(zhi)壓力(li)在(zai)出(chu)口側形成(cheng)密封面。由于(yu)密封面的(de)彈性較(jiao)小,介質(zhi)壓力(li)較(jiao)低時,密封性較(jiao)差。


  圖4-18(b)為將(jiang)彈性(xing)密(mi)封圈(quan)與球(qiu)(qiu)體(ti)接(jie)觸部分加工(gong)出(chu)兩個凸(tu)緣(yuan)。安裝時(shi)球(qiu)(qiu)體(ti)就將(jiang)密(mi)封圈(quan)的(de)凸(tu)緣(yuan)部分壓緊(jin)。運行時(shi)介質(zhi)壓力可在出(chu)口(kou)側造成更大的(de)壓力,使球(qiu)(qiu)體(ti)與密(mi)封圈(quan)吻合得更加緊(jin)密(mi),密(mi)封性(xing)能較好。


  圖(tu)4-18(c)為(wei)一(yi)種彈性更(geng)好的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈結構,由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈本身具有彈性,介質(zhi)壓力較低(di)時(shi),在進口(kou)側(ce)就能(neng)實(shi)現密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng),介質(zhi)壓力較高時(shi),將在出口(kou)側(ce)實(shi)現更(geng)好的密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。


  圖4-18(d)為用于高溫球閥的(de)密(mi)封結(jie)構,球體和密(mi)封圈都用不銹鋼制造(zao),再在密(mi)封圈上(shang)堆焊硬質合金,經精密(mi)加(jia)工而成。


  圖4-18(e)為(wei)用(yong)于對(dui)密(mi)封性能(neng)要求較高的浮動球閥的密(mi)封結構。采(cai)用(yong)帶有彈(dan)簧的浮動閥座(zuo),靠彈(dan)簧力(li)預緊,當介質壓(ya)力(li)上升后,進出口側均(jun)能(neng)密(mi)封。


 ②. 固定式球(qiu)閥的密(mi)封結構 如圖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(de)一種防火密(mi)封(feng)結構。當火災發生或異常升溫,使密(mi)封(feng)閥座燒(shao)損時,借彈(dan)簧的(de)作(zuo)用,閥座支(zhi)承就可(ke)以(yi)和球(qiu)體(ti)接觸(chu)起臨時密(mi)封(feng)作(zuo)用,防止(zhi)火災擴(kuo)大[見圖4-19(e)]。