球閥

球閥動(dòng)畫、工作原理演示

球閥是球體由閥桿帶動(dòng)并繞閥桿的軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閥門。

球閥也可看作是一種帶球形關(guān)閉件的旋塞閥。與球體相配的閥座為圓形，故而在圓周上的密封應(yīng)力是相同的。大多數(shù)球閥也使用與球體表面能較好地吻合的軟閥座。如聚四氟乙烯、尼龍等，因此，從密封的角度看，球閥的構(gòu)造是比較好的。

運(yùn)動(dòng)于圓形閥座間的圓形通口和兩閥座的雙重壓降所產(chǎn)生的流量控制特性較好。如果在球體兩端高壓降的條件下閥門部分開啟一個(gè)持續(xù)的時(shí)間，那么在沿著球體孔邊緣的軟密封就可能滑移，并可能把球體卡在這一位置上。因此手動(dòng)控制的球閥合適用于接通和截?cái)嗔黧w介質(zhì)和進(jìn)行適度的節(jié)流。如果流量控制是自動(dòng)的，球體是在連續(xù)運(yùn)動(dòng)的，上述缺點(diǎn)通常及可避免。

由于球閥球體在閥座之間的運(yùn)動(dòng)帶有擦拭作用，故球閥可使用于帶懸浮顆粒的介質(zhì)。但是，帶腐蝕性的固體顆粒會(huì)損壞閥座和球體表面，對于帶有較長和韌性較大的纖維材料的介質(zhì)使用普通球閥也會(huì)出現(xiàn)纖維纏繞在球體上的現(xiàn)象，這時(shí)可選擇帶有切斷作用的球芯為V型的球閥。

球閥用途

直通球閥用于截?cái)嘟橘|(zhì)，應(yīng)用較廣。多通球閥可改變介質(zhì)流動(dòng)方向或進(jìn)行分配，球閥在長輸線管線上的運(yùn)用也是較多的。球閥的介質(zhì)流動(dòng)方向不受限制。球閥壓力、通徑使用范圍較寬，但使用溫度受密封圈材料的限制和制約。

硬密封球閥的出現(xiàn)，使得球閥的適用壓力和適用溫度有了較大的提高，適用溫度由-50~200℃，提高到-200~450℃，還有的能做得承受更高的溫度。適用壓力由4.0Mpa，提高到32.0Mpa甚至更高。隨著襯里球閥的出現(xiàn)，如：襯氟球閥、襯膠球閥，使得球閥的適用介質(zhì)得到進(jìn)一步拓展。

旋轉(zhuǎn)90°啟閉的球閥在流量控制方面比截止閥好。球閥不像截止閥那樣啟閉時(shí)閥桿穿過填料易于拉傷填料和泄出介質(zhì)，容易使閥桿在大氣中腐蝕。由于驅(qū)動(dòng)裝置和定位器的使用，使包括球閥在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)90°啟閉閥門適用于應(yīng)用在控制系統(tǒng)中。球閥對比同一尺寸的截止閥，流量調(diào)節(jié)范圍較大。球閥規(guī)格范圍大，系列多，可用于包括泥漿、顆粒介質(zhì)在內(nèi)的，以及其他介質(zhì)的控制。

球閥V型球芯

另一種具有代表性的控制閥就是扇形球閥，或稱V型球閥。它是用球圓周體的一部分來對流體進(jìn)行控制。閥體通常為整體式，閥桿與球體可為一體，也可采用花鍵連接式，再用固定銷固定，以使啟閉的穩(wěn)定性。采用金屬密封，密封座邊緣鋒利，對纖維性材料具有切割作用，加上密封座與球體扇面一直保持接觸，就可防止顆粒介質(zhì)黏附在扇面上，因此，這種V型球閥也適用于泥漿和帶顆粒的介質(zhì)，適用于造紙廠的紙漿介質(zhì)，可以切斷紙漿里的纖維。

球閥作調(diào)節(jié)作用

對用于調(diào)節(jié)用的球閥，用戶多喜歡分體結(jié)構(gòu)。因此在作調(diào)節(jié)閥的工況下，球閥各部件處在繁重的操作條件下，因此可能需要進(jìn)行頻繁的保養(yǎng)和維修，閥桿與閥座最好成一體，這樣就可避免由于較高分壓的介質(zhì)造成的動(dòng)態(tài)負(fù)荷使其結(jié)合部收到磨損。

球閥作切斷作用

對于作為切斷用的球閥，使用整體焊接式結(jié)構(gòu)較為經(jīng)濟(jì)。因?yàn)樗墓r不像調(diào)節(jié)時(shí)那樣繁重，零部件的維修也較小，閥桿與球體經(jīng)受的動(dòng)態(tài)負(fù)荷也較少，因此，即使連接采取松散形式，磨損也不會(huì)太大，而對密封卻有好處。

浮動(dòng)球與固定球

從浮動(dòng)球與固定球方面來看，較傾向于使用固定球，即球帶耳軸支撐。一般來說，在壓力低于PN40的情況下，從經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上考慮，使用浮動(dòng)球較為合適，因?yàn)樵谶@種情況下球體被推向出口端在不大的壓降下課保持好的密封。當(dāng)口徑大于DN150時(shí)，使用固定球閥較多。這是考慮到這種口徑閥門其球芯的質(zhì)量較大，如果采用浮動(dòng)球，球體壓在密封座上，操作時(shí)就會(huì)對密封座產(chǎn)生很大的磨損。相反固定球沿流道軸向密封，就不會(huì)對密封座產(chǎn)生那樣大的磨損。在壓力為PN50和通徑DN50以上的球閥也多采用固定球，因?yàn)槿绻捎酶?dòng)球，這時(shí)介質(zhì)通過球體施加在出口密封座上的力是以流道直徑所構(gòu)成面積上的介質(zhì)壓力來計(jì)算的。如果使用固定球，介質(zhì)的壓力是作用在密封座的端面上，由該力產(chǎn)生的球體與密封座的壓緊力要比前者減小很多。這樣就減小了摩擦力，降低了球芯與閥桿連接面上的法向分力從而減小了轉(zhuǎn)矩，提高使用性能及時(shí)間。

球閥種類

（按結(jié)構(gòu)形式劃分）

球閥——浮動(dòng)球——直通式、三通式（Y型、L型、T型）

球閥——固定球——直通式、四通式

球閥特點(diǎn)

球閥是在旋塞閥基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種閥門，它具有旋塞閥的一些優(yōu)點(diǎn)。

1、中、小口徑球閥結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，重量輕。

2、流體阻力小，各類閥門中球閥的流體阻力最小。這是因?yàn)槿_時(shí)閥體通道、球體通道和連接管道的截面積相等，并成直線相通。

3、啟閉迅速、方便、介質(zhì)流動(dòng)方向不受限制。

4、啟閉力矩比旋塞閥小。這是因?yàn)榍蜷y密封面接觸面積較小，啟閉比旋塞閥省力。

5、密封性能較好，這是因?yàn)榍蜷y密封圈材料多采用塑料，摩擦因數(shù)較小；球閥全開時(shí)密封面不會(huì)受到介質(zhì)的沖蝕。