球閥

球閥動畫、工作原理演示

球閥是球體由閥桿帶動并繞閥桿的軸線做旋轉(zhuǎn)運動的閥門。

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。

運動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持續(xù)的時間，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。因此手動控制的球閥合適用于接通和截斷流體介質(zhì)和進行適度的節(jié)流。如果流量控制是自動的，球體是在連續(xù)運動的，上述缺點通常及可避免。

由于球閥球體在閥座之間的運動帶有擦拭作用，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)使用普通球閥也會出現(xiàn)纖維纏繞在球體上的現(xiàn)象，這時可選擇帶有切斷作用的球芯為V型的球閥。

球閥用途

直通球閥用于截斷介質(zhì)，應(yīng)用較廣。多通球閥可改變介質(zhì)流動方向或進行分配，球閥在長輸線管線上的運用也是較多的。球閥的介質(zhì)流動方向不受限制。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)造成的動態(tài)負荷使其結(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。因為它的工況不像調(diào)節(jié)時那樣繁重，零部件的維修也較小，閥桿與球體經(jīng)受的動態(tài)負荷也較少，因此，即使連接采取松散形式，磨損也不會太大，而對密封卻有好處。

浮動球與固定球

從浮動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)濟上和技術(shù)上考慮，使用浮動球較為合適，因為在這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。當口徑大于DN150時，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，如果采用浮動球，球體壓在密封座上，操作時就會對密封座產(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，因為如果采用浮動球，這時介質(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，提高使用性能及時間。

球閥種類

（按結(jié)構(gòu)形式劃分）

球閥——浮動球——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

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。

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。這是因為全開時閥體通道、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)流動方向不受限制。

4、啟閉力矩比旋塞閥小。這是因為球閥密封面接觸面積較小，啟閉比旋塞閥省力。

5、密封性能較好，這是因為球閥密封圈材料多采用塑料，摩擦因數(shù)較小；球閥全開時密封面不會受到介質(zhì)的沖蝕。