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. 浮動式球閥(fa)
浮(fu)動式球(qiu)(qiu)(qiu)閥(見圖4-16)的(de)球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)是浮(fu)動的(de),在介(jie)質壓力(li)作用(yong)下,球(qiu)(qiu)(qiu)體(ti)被壓緊(jin)到出口(kou)側的(de)密(mi)(mi)封圈(quan)上,從而保證(zheng)密(mi)(mi)封。其特點是結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan),單(dan)側密(mi)(mi)封,密(mi)(mi)封性能較(jiao)好,但由(you)于(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)面與密(mi)(mi)封圈(quan)之間的(de)壓緊(jin)力(li)較(jiao)大(da),所以啟(qi)閉(bi)力(li)矩也(ye)大(da),一(yi)般只適用(yong)于(yu)較(jiao)小口(kou)徑和較(jiao)低壓力(li)的(de)閥。三(san)通、四通球(qiu)(qiu)(qiu)閥有流體(ti)通道切換(huan)功(gong)能。
2. 固定式球閥
固(gu)定式球閥(見圖4-17)的(de)球體由上(shang)下兩端的(de)軸承(cheng)固(gu)定,只能轉動(dong),不能水平和上(shang)下移動(dong)。在閥體與閥座(zuo)之間(jian)設(she)置彈(dan)簧,使閥座(zuo)與密(mi)(mi)封(feng)圈能壓緊球體,達到密(mi)(mi)封(feng)要求,嵌在閥座(zuo)上(shang)的(de)密(mi)(mi)封(feng)圈是由彈(dan)性材料制(zhi)造的(de),以保證其密(mi)(mi)封(feng)性能。由于介質對(dui)球體的(de)壓力是由軸承(cheng)承(cheng)受的(de),使密(mi)(mi)封(feng)圈與球體間(jian)的(de)摩擦力減小,啟(qi)閉省力,不易磨損,使用壽命長(chang),但結構復(fu)雜。因此適(shi)用于大口徑(jing)及(ji)較高壓力的(de)閥。
3. 密封結構
閥(fa)座上的密(mi)封(feng)(feng)圈是球閥(fa)的重要(yao)密(mi)封(feng)(feng)件(jian)。密(mi)封(feng)(feng)圈的常(chang)見結構如下。
①. 浮(fu)動(dong)式球閥的密封 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)圈形成球面(mian)吻合結構,依靠(kao)介質(zhi)壓力在出口側形成密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)。由(you)于密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)的彈性較(jiao)小,介質(zhi)壓力較(jiao)低(di)時,密(mi)(mi)封(feng)(feng)性較(jiao)差。
圖4-18(b)為將(jiang)彈(dan)性密(mi)封圈與球體(ti)接觸部分加工出兩(liang)個(ge)凸緣。安裝時(shi)球體(ti)就將(jiang)密(mi)封圈的凸緣部分壓(ya)緊。運行時(shi)介質壓(ya)力可在出口側造成更大的壓(ya)力,使球體(ti)與密(mi)封圈吻合得更加緊密(mi),密(mi)封性能較好(hao)。
圖4-18(c)為一種彈(dan)性(xing)更好的密(mi)(mi)封圈結構,由于密(mi)(mi)封圈本身具有彈(dan)性(xing),介(jie)(jie)質(zhi)壓力較低時(shi),在進口側就能實現(xian)密(mi)(mi)封,介(jie)(jie)質(zhi)壓力較高(gao)時(shi),將(jiang)在出口側實現(xian)更好的密(mi)(mi)封。
圖4-18(d)為用于高溫球閥的密(mi)封結(jie)構,球體(ti)和密(mi)封圈都用不銹(xiu)鋼制造(zao),再在密(mi)封圈上堆焊硬質合金,經(jing)精密(mi)加(jia)工而成。
圖4-18(e)為用于(yu)對密(mi)封性能要求較高的(de)(de)浮動(dong)(dong)球閥(fa)的(de)(de)密(mi)封結構。采用帶有彈簧的(de)(de)浮動(dong)(dong)閥(fa)座,靠彈簧力(li)預緊,當介質壓力(li)上升后,進出口側(ce)均(jun)能密(mi)封。
②. 固定(ding)式球閥的密封結構 如(ru)圖(tu)4-19所示。
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)為固定球閥(fa)的一種防火(huo)密封結(jie)構。當火(huo)災發生或(huo)異(yi)常升(sheng)溫,使(shi)密封閥(fa)座(zuo)燒損時,借彈簧的作用(yong),閥(fa)座(zuo)支(zhi)承就可以和球體接(jie)觸起臨時密封作用(yong),防止火(huo)災擴大(da)[見圖4-19(e)]。