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常規球閥的簡單概括及工作原理
發布日期：2019-11-09 丨 來自：軼博羅
球閥是由旋塞演變而來，它的啟閉件為一個球體，通過閥桿轉動90度實現閥門開關，球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質流向，設計成V型開口的球閥還具有良好的流量調節性能。
球閥啟閉迅速，密封性好，結構簡單，低流阻，廣泛使用于現代工業場合。
球閥根據結構形式可以分為固定式球閥、浮動式球閥、軌道球閥、V型球閥、偏心半球閥、三通球閥、四通球閥等；根據連接方式，分為法蘭球閥、對夾球閥、內螺紋球閥、外螺紋球閥、焊接球閥、卡箍球閥（一般是衛生級球閥)、卡套式球閥等；按密封材料則可分為軟密封球閥和金屬硬密封球閥。
軟密封球閥一般適用于溫度小于150度左右的介質，150度以上的介質，則選用PPL密封或者金屬密封。
小口徑球閥，一般用浮動式球閥，大口徑球閥，因為需要的啟閉扭矩比較大，往往選擇固定式球閥，可以減小啟閉時所需要的扭矩，提高工作的可靠性。V型球閥和偏心半球閥，可以用來調節流量，三通球閥和四通球閥則用來對流體進行換向。
球閥常用的材質有碳鋼、304不銹鋼、316不銹鋼，對于腐蝕性特強的介質，選用閥體和球體全襯聚四氟乙烯。
球閥的驅動方式主要有電動驅動、蝸輪傳動，小口徑的手動球閥，一般都是用手柄來啟閉的。
固定式球閥都帶有浮動閥座，受介質壓力后，閥座產生移動，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用于高壓和大口徑的閥門。 為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。固定球閥,法蘭閘閥,法蘭蝶閥和氧氣減壓閥是同屬一個類型的閥門，區別在它的關閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。 球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向。
偏心半球閥是一種比較新型的球閥類別，它有著自身結構所獨有的一些優越性，如開關無摩擦，密封不易磨損，啟閉力矩小。這樣可減小所配執行器的規格。配以多回轉電動執行機構，可實現對介質的調節和嚴密切斷。廣泛適用于石油、化工、城市給排水等要求嚴格切斷的工況。它是靠旋轉閥鏈來使閥門暢通或閉塞。球閥開關輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結構 簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態，不易被介質沖蝕，在各行業得到廣泛的應用。
這種球閥屬于固定球閥，也是單閥座密封球閥，調節性能是球閥中最佳的，流量特性是等百分比的，可調比達100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用，特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質。
球閥它具有相同的旋轉90度的動作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向，它只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。球閥最適宜做開關、切斷閥使用，但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用，如V型球閥。
軌道硬密封球閥的工作原理：凸輪的原理使得閥球在旋轉中與閥座密封面脫離，旋轉到位后再將閥球推向閥座實現密封。當閥門處于全開位置時，瞬時針轉動手輪，在閥桿螺母與止推軸承配合下，閥桿開始下降并帶動球體開始旋轉。連接轉動手輪，閥桿上的精密螺旋曲線槽軌道，與嵌于其內的導向銷相互作用，帶動球體隨閥桿不停地按順時針方向轉動。當閥門將要關閉時，閥桿帶動球體在與閥座密封面完全無摩擦的情況下旋轉了90°。繼續轉動手輪，再次下降的閥桿通過閥桿下端的凸輪結構機械地壓迫球體，使球體密封面與閥座密封面緊密接觸，從而達到密封的目的。軌道硬密封球閥處于全關位置時逆時針轉動手輪，在閥桿螺母與止推軸承的配合下，閥桿開始上升，并帶動球體開始旋轉，。連續轉動手輪，閥桿會在向上升的同時帶動球體趨向閥座。軌道硬密封球閥將要開啟時，閥桿上的精密螺旋曲線槽軌道與嵌于其中的導向銷相互作用帶動球體在與閥座密封面完全無摩擦的情況下不停地按逆時針方向轉動。繼續轉動手輪，當閥桿升到極限位置時，此時球也已隨閥桿倒轉了90°，閥門已處于全開位置。軌道硬密封球閥結構特點：傳統的球閥，無論是浮動式或固定式，球體與閥座始終接觸，開關扭矩大，密封面容易損傷，軌道球論著啟閉時，球體先偏轉-δ角，然后轉動，開關全過程中球體與閥座脫離，故閥座不會被擦傷，并且啟閉扭矩小。
浮動球閥的閥座多選用聚四氟乙烯、對位聚苯等高分子聚合材料，密封性能好，但材料相對較軟。由于材料較軟，但又要達到一定的密封比壓，勢必增加啟閉扭矩，為了盡量改善此種情況，本公司采用雙斜面彈性密封圈或V形槽彈性密封圈結構設計，利用管道內壓力推動球體，幫助密封。當介質壓力較小時，密封圈與球體接觸面積較小，故有較大的密封比壓，確保可靠密封。介質壓力較大時，密封圈與球體接觸面積增大。故密封圈能承受較大的介質推力而不會損壞。對于工作壓力很低的球閥，考慮到介質壓力不能確保閥座可靠密封，而預緊力長期使用后又會衰減，故對于低壓、超低壓或真空工況用球閥，采用彈簧加載的閥座密封結構，能確保球閥長期可靠的密封。適用于經常操作,啟閉迅速,輕便,流體阻力小,結構簡單,相對體積小,重量輕,便于維修,密封性能好,不受安裝方向的限制,介質的流向可任意,無振動,噪聲小。
三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L三通球閥型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。L型流道的三通4面閥座球閥，采用2面閥座。主要用于流路的換向。
T型流道的三通4面閥座球閥，采用4面閥座，受力平衡，保證閉止通道上可靠密封。主要用于分流、混流、換向以及三通道的完全開放。
“LL”型四通球閥只需操作扳手或執行器將球體轉動90度，可同時對兩種介質的流向進行切換，既方便又迅速，實現一閥多用的效果。該四通換向球閥，一 閥實現正反供水切換，每轉90 ，供水方式切換一次，以前需四個閥門，供水時閥1、4 開啟，閥2、3關閉；反向供水時閥2、3開啟，閥1、4 關閉，現用一臺四通球閥替代，操作方便。
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