球阀设计有关知识

1. 球阀设计类型

    球阀按工作机理可以分为浮动球球阀和固定球球阀两大类。

2. 球阀的基本结构

    所有的球阀都包括一个球体关闭件结构。球阀由开到关，关闭件旋转90°。通常顺时针方向是关阀方向。

3. 浮动球球阀的结构

    浮动得意思是浮动球在顶点与阀杆支撑并能够横向移动至压力低的任何方向。浮动球绕阀体中心线作90°旋转来达到开启、关闭阀门。

4. 浮动球的密封

    在管线压力作用下，浮动球能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。

进、出口端的压差越大，密封效果越好。为降低球体的扭矩和磨损，球阀操作前应保证浮动球两侧的压力平衡。 

5. 浮动球的类型

    浮动球球阀是早先用在高压管线的浮动球球阀设备。 

6. 两片式浮动球球阀

    浮动球球阀很少使用在大管径或高压管线上，这是因为使用这种球阀需要较大的工作扭矩。由于浮动球球阀低廉的费用、简单的设计、操作及维护方便，浮动球球阀通常用于小管径、低运行压力的管线。如此低廉的球阀几乎不需要预留润滑/注脂接头。阀门的维护也仅仅只有维修或拆卸更换的工作。 

7．检查限位

    有时球阀会设计有阀门限位以防止球体旋转超过90°，或防止球阀开过位、关过位的情况发生。如果阀体偏离正常位置2－4度，球阀就难于全关并发生持续的泄漏。如果球阀不能全开，阀座就会发生过早的磨损和腐蚀的现象。管线清管时，如果球阀未开到位，则会发生清管球堵塞的情况。

8. 扭矩

    大球径球阀存在全压差的时候，球阀由关到开的操作中需要更大的扭矩。球阀操作过程中，首先应该平衡球体两侧的压力，再开关球阀。此时，我们应该轻微的调整阀座密封圈的位置，消除阀座密封圈“粘住”的问题。

9. 固定球球阀的耳轴结构

    固定球球阀广泛运用于高压管线或大口径管线。为了改进浮动球球阀的操作扭矩过大的缺陷，阀座底部增加了一根阀杆以防止浮动球的横向移动。该设计大大减少了因为操作扭矩过大而导致阀杆折断的发生。阀座底部阀杆设计简称“耳轴”。 

10. 两片式固定球球阀

    现在展示的是典型的两片式固定球球阀的结构动态图。仔细留意，随着球体“坐入”阀内，看阀杆和耳轴是如何进入球内的。 

11.浮动球球阀的阀座密封圈

    浮动球球阀的阀座密封圈可以横向移动，并依靠弹性槽获得弹性压力使密封圈与球体紧密密封。即使在阀体内压力较低甚至没有压力的情况下，依然能依靠弹性槽获得弹性压力使密封圈与球体紧密密封。

    阀座弹性槽密封结构有多种的类型，如Belleville球阀的弹性槽密封结构。其他类型的弹性槽密封结构包括多卷曲弹性槽结构，即在阀座密封圈或波浪式弹性槽四周，每隔一段距离设置许多卷曲的弹性槽。有些球阀使用的O－形密封圈密封结构而不是弹性槽密封结构。

12. 承压过程

    阀座密封圈的前部和外表面的特殊形状和耐磨损设计使得管线压力均匀的分布在密封圈的O形面上。阀腔内压力排出的过程就是阀体内外压差建立的过程。阀体内外的压差越大，阀座的密封性能就越好。

13. 总结

    浮动球球阀的球体一般是可以进行一定的位移的，而阀座通常是固定式的。固定球球阀的球体则是固定的，而阀座是可以产生一定的位移的。