球閥的啟閉件為球體。按球體與閥體的連接結構分,有浮動球及固定球兩類。按閥內的通道形式,又有直通、四通和三通三種。其結構分類如下:
1. 浮(fu)動(dong)式球閥
浮動式球(qiu)閥(見圖4-16)的(de)(de)球(qiu)體(ti)是浮動的(de)(de),在介質(zhi)壓力作用下,球(qiu)體(ti)被壓緊到(dao)出口側的(de)(de)密封(feng)圈上,從(cong)而(er)保(bao)證密封(feng)。其(qi)特點是結(jie)構(gou)簡單(dan),單(dan)側密封(feng),密封(feng)性能較(jiao)好,但(dan)由于球(qiu)面與密封(feng)圈之間(jian)的(de)(de)壓緊力較(jiao)大,所以(yi)啟閉力矩(ju)也大,一般(ban)只適用于較(jiao)小口徑和(he)較(jiao)低壓力的(de)(de)閥。三通(tong)、四通(tong)球(qiu)閥有流體(ti)通(tong)道切(qie)換功能。
2. 固定式球閥
固定式(shi)球(qiu)閥(fa)(fa)(見圖4-17)的(de)球(qiu)體(ti)由上下兩(liang)端的(de)軸承固定,只能(neng)轉(zhuan)動,不(bu)能(neng)水平和上下移動。在閥(fa)(fa)體(ti)與閥(fa)(fa)座之間設置彈簧(huang),使閥(fa)(fa)座與密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)能(neng)壓(ya)緊球(qiu)體(ti),達到密(mi)封(feng)要求(qiu),嵌在閥(fa)(fa)座上的(de)密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)是(shi)由彈性材料制(zhi)造的(de),以(yi)保證(zheng)其密(mi)封(feng)性能(neng)。由于(yu)(yu)介質對球(qiu)體(ti)的(de)壓(ya)力是(shi)由軸承承受的(de),使密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)與球(qiu)體(ti)間的(de)摩擦力減小,啟閉省力,不(bu)易(yi)磨損,使用壽命(ming)長(chang),但結構復雜。因此(ci)適用于(yu)(yu)大口徑及較高(gao)壓(ya)力的(de)閥(fa)(fa)。
3. 密封(feng)結(jie)構
閥座上的密封(feng)圈(quan)是(shi)球(qiu)閥的重要密封(feng)件。密封(feng)圈(quan)的常見(jian)結構如下。
①. 浮動式(shi)球(qiu)閥的密封 其結構如圖(tu)4-18所示。
圖4-18(a)為球體與彈性密(mi)(mi)封(feng)(feng)圈形(xing)成(cheng)球面吻合結構,依靠(kao)介質(zhi)壓(ya)力(li)在出口側形(xing)成(cheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面。由于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面的(de)彈性較小,介質(zhi)壓(ya)力(li)較低時(shi),密(mi)(mi)封(feng)(feng)性較差(cha)。
圖4-18(b)為將彈性(xing)(xing)密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)與球(qiu)體接觸(chu)部分加工出兩個凸緣。安裝時球(qiu)體就將密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)的凸緣部分壓(ya)(ya)緊(jin)(jin)。運(yun)行時介質壓(ya)(ya)力可在(zai)出口側造成(cheng)更(geng)大的壓(ya)(ya)力,使(shi)球(qiu)體與密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)吻(wen)合得更(geng)加緊(jin)(jin)密(mi),密(mi)封(feng)性(xing)(xing)能(neng)較(jiao)好。
圖4-18(c)為一種彈性更好的密(mi)封圈結構(gou),由(you)于密(mi)封圈本(ben)身具有彈性,介質壓力較低時(shi),在進(jin)口側就能實(shi)現密(mi)封,介質壓力較高(gao)時(shi),將(jiang)在出口側實(shi)現更好的密(mi)封。
圖(tu)4-18(d)為用于高溫球閥的密(mi)封結(jie)構(gou),球體(ti)和密(mi)封圈都用不銹鋼制(zhi)造(zao),再在密(mi)封圈上(shang)堆(dui)焊硬(ying)質合金,經精密(mi)加工(gong)而成。
圖4-18(e)為用(yong)于對(dui)密(mi)封(feng)性能要求較高的浮動(dong)(dong)球閥的密(mi)封(feng)結構。采用(yong)帶有彈簧的浮動(dong)(dong)閥座,靠彈簧力預緊,當介質壓力上升后(hou),進出(chu)口側均能密(mi)封(feng)。
②. 固定(ding)式球(qiu)閥的密封結構 如圖4-19所(suo)示。
圖4-19(a)為進口側的密封結構,由于d1>dm,介質作用于d1和dm環面上的力,可把閥座上的密封圈壓緊在球體表面而實現密封。關閉后閥內腔不存在介質壓力,使軸承受力較大。
圖4-19(b)的密封結構,由于d2<dm,使進口側不能密封,介質進入閥內腔,依靠介質壓力作用于dm和d2間的環面,可在出口側實現密封,關閉后閥內腔仍和進口連通,存在介質壓力,故軸承受力較小,適用于高壓球閥。
圖4-19(c)的密封結構,由于d1>dm,dm>d2,pj>p0,p0>pc,不管介質壓力高低,均能保證進出口兩側的密封,適用于對密封性能要求較高的球閥。
圖4-19(d)為(wei)固定球閥(fa)的(de)一種防火密封結構。當火災(zai)發生或異常升溫(wen),使密封閥(fa)座燒損時,借彈簧的(de)作用,閥(fa)座支承就(jiu)可(ke)以和球體(ti)接觸(chu)起臨(lin)時密封作用,防止火災(zai)擴大[見圖4-19(e)]。