金屬硬密封固定式球閥改進(jìn)方案、概述
球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。由于球閥具有流阻小、啟閉速度快和操作簡單等特點,因此使用非常廣泛,如石油、化工、電站和石油、天燃?xì)忾L輸管線等。球閥的密封是通過在球體和閥座之間預(yù)先設(shè)定的預(yù)緊力加上流體壓力在閥座密封面上引起的作用力形成的,一般球閥的預(yù)緊力采用在閥座與閥體配合部位之間設(shè)置彈性元件,如碟形彈簧和柱狀彈簧等來形成。球閥在啟閉過程中,預(yù)緊力始終作用在密封副的表面上,致使球閥的啟閉力矩大于其他類型閥門。同時預(yù)緊力也加大了密封件的磨損,影響了球閥的使用壽命。為了克服上述缺點,在球體與閥座之間設(shè)計了螺旋傳動機(jī)構(gòu)。
主要零件材料：
1）硬密封固定式球閥采用固定球設(shè)計，相對運(yùn)動部位均采用磨擦系數(shù)極小自潤滑材料，因而操作扭矩小，此外密封潤滑脂的長期密封，使得操作更加靈活。
2）閥門采用高平臺結(jié)構(gòu)，ISO5211連接標(biāo)準(zhǔn)，能使安裝電/氣動執(zhí)行器更為專業(yè)化。
3）Q47H固定式球閥 采用全通徑或縮徑設(shè)計，流通阻力小。
4）金屬硬密封固定式球閥采用雙向金屬可動密封結(jié)構(gòu)，具有自動補(bǔ)償及自潔功能，密封性能*。
5）固定式球閥 采用固定球設(shè)計，并增加了預(yù)緊力彈簧，使得球閥具有自動泄壓功能。
6）每個球閥都有兩個可動密封座，兩個方向都能密封，因而安裝時不須考慮介質(zhì)的流向。
7）具有防火防靜電結(jié)構(gòu)，在閥桿與閥體及閥桿與球體之間設(shè)置導(dǎo)電彈簧，避免靜電打火點燃易燃介質(zhì)。
8）可選氣動、電動、液動、及氣動調(diào)節(jié)型、電動調(diào)節(jié)型。具體請參閱本書執(zhí)行器及調(diào)節(jié)閥部份。 
2、金屬硬密封固定式球閥改進(jìn)方案工作原理
球閥由閥體、閥蓋、球體、閥座和閥桿等組成(圖1) 。閥座在閥體內(nèi)沿軸線移動是由螺線傳動機(jī)構(gòu)完成的。具體是在球體上下各安裝一個圓形傳動盤,在傳動盤上設(shè)有螺線槽,傳動盤隨球體一起轉(zhuǎn)動。在閥座上下各設(shè)置傳動銷,傳動銷與傳動盤上的螺線槽相嚙合。當(dāng)啟閉閥門時,球體轉(zhuǎn)動并帶動傳動盤一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)閥門關(guān)閉時,傳動盤上的螺線槽通過閥座上的傳動銷拉動閥座向球體運(yùn)動,在關(guān)閉瞬間與球體緊密接觸,實現(xiàn)密封。在開啟瞬間,螺線槽通過閥座上的傳動銷推動閥座脫離球體,實現(xiàn)無摩擦操作。根據(jù)固定球閥的閥桿力矩計算式
金屬硬密封固定式球閥改進(jìn)方案的主要優(yōu)點
1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。
2．結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3．緊密可靠。它有兩個密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實現(xiàn)*密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。
5．維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。
6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。
7．適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中
由于閥座的沿軸線移動是采用螺線傳動機(jī)構(gòu),閥門在啟閉過程中,閥座與球體間不受力,因此式(1)簡化為的計算可以得出,閥桿力矩大大的減小。
3、金屬硬密封固定式球閥改進(jìn)方案螺線傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計
閥座上下各設(shè)有2個傳動銷與傳動盤上的4條螺線槽相嚙合,螺線槽的螺距為1mm。螺線槽的位置,在閥門開位時閥座上傳動銷的位置為起始點,逆時針轉(zhuǎn)動90°為螺線槽終點(圖2) 。傳動盤通過鍵與閥桿聯(lián)在一起并隨球體轉(zhuǎn)動。在啟閉閥門時,球體和傳動盤轉(zhuǎn)動,通過傳動盤上的螺線槽將動力傳到閥座上,使閥座沿軸線產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動。
操作使用說明：
1）操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過；
2）閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號大小帶動閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時，閥開啟；
3）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關(guān)閉狀態(tài)；
4、金屬硬密封固定式球閥改進(jìn)方案結(jié)語
本硬密封球閥與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡單,體積小和質(zhì)量輕等特點,此結(jié)構(gòu)還具有雙向密封、防火、防靜電功能。主要的是實現(xiàn)了球體與閥座之間基本無摩擦,延長了閥門的使用壽命,減小了閥門的啟閉力矩。該結(jié)構(gòu)特別適用大口徑電動球閥,節(jié)能效果非常顯著。
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