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)動式球閥
浮(fu)動式(shi)球閥(fa)(見圖(tu)4-16)的(de)球體(ti)是浮(fu)動的(de),在介質壓(ya)(ya)力作用(yong)下,球體(ti)被(bei)壓(ya)(ya)緊(jin)(jin)到出口側的(de)密(mi)封圈上,從(cong)而保證密(mi)封。其特(te)點(dian)是結構(gou)簡(jian)單,單側密(mi)封,密(mi)封性能(neng)較(jiao)(jiao)好,但由于(yu)球面(mian)與密(mi)封圈之間的(de)壓(ya)(ya)緊(jin)(jin)力較(jiao)(jiao)大,所以啟(qi)閉力矩(ju)也大,一般(ban)只(zhi)適用(yong)于(yu)較(jiao)(jiao)小口徑和較(jiao)(jiao)低壓(ya)(ya)力的(de)閥(fa)。三通(tong)、四通(tong)球閥(fa)有流體(ti)通(tong)道切(qie)換功能(neng)。
2. 固定式球閥
固定式(shi)球(qiu)閥(fa)(見圖4-17)的(de)(de)球(qiu)體由(you)上下(xia)(xia)兩端(duan)的(de)(de)軸(zhou)承(cheng)固定,只能轉動,不能水平和上下(xia)(xia)移動。在(zai)閥(fa)體與閥(fa)座(zuo)之間設置彈簧,使閥(fa)座(zuo)與密封(feng)圈能壓(ya)緊球(qiu)體,達到(dao)密封(feng)要(yao)求,嵌在(zai)閥(fa)座(zuo)上的(de)(de)密封(feng)圈是(shi)由(you)彈性(xing)材料制造(zao)的(de)(de),以(yi)保證其(qi)密封(feng)性(xing)能。由(you)于(yu)介質對球(qiu)體的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)是(shi)由(you)軸(zhou)承(cheng)承(cheng)受(shou)的(de)(de),使密封(feng)圈與球(qiu)體間的(de)(de)摩擦力(li)(li)減小(xiao),啟閉省(sheng)力(li)(li),不易磨(mo)損,使用(yong)壽命長,但結構(gou)復雜。因此適用(yong)于(yu)大(da)口徑及較(jiao)高壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)閥(fa)。
3. 密封結構(gou)
閥(fa)座上的密(mi)(mi)封圈是球(qiu)閥(fa)的重要(yao)密(mi)(mi)封件。密(mi)(mi)封圈的常見結構如下。
①. 浮(fu)動式球閥(fa)的密(mi)封(feng) 其結構如圖4-18所示。
圖4-18(a)為(wei)球體(ti)與彈(dan)性(xing)密封(feng)圈形成球面(mian)(mian)吻(wen)合結構,依靠(kao)介質壓力在出(chu)口側形成密封(feng)面(mian)(mian)。由于密封(feng)面(mian)(mian)的(de)彈(dan)性(xing)較(jiao)小,介質壓力較(jiao)低時(shi),密封(feng)性(xing)較(jiao)差。
圖4-18(b)為將彈性(xing)密(mi)(mi)封圈與球體接(jie)觸部分加(jia)工出兩個凸(tu)緣。安裝時球體就(jiu)將密(mi)(mi)封圈的凸(tu)緣部分壓(ya)緊。運行時介質壓(ya)力(li)可在出口側造成更(geng)大的壓(ya)力(li),使球體與密(mi)(mi)封圈吻合得更(geng)加(jia)緊密(mi)(mi),密(mi)(mi)封性(xing)能(neng)較好。
圖4-18(c)為(wei)一種彈(dan)性(xing)更(geng)好的密封圈結構,由于密封圈本身(shen)具有彈(dan)性(xing),介質壓力(li)較低(di)時,在(zai)進口側(ce)就能實現密封,介質壓力(li)較高(gao)時,將(jiang)在(zai)出(chu)口側(ce)實現更(geng)好的密封。
圖4-18(d)為(wei)用于高溫球閥(fa)的密(mi)(mi)(mi)封結(jie)構,球體和(he)密(mi)(mi)(mi)封圈都用不銹鋼制造(zao),再在密(mi)(mi)(mi)封圈上堆(dui)焊(han)硬(ying)質(zhi)合(he)金,經精(jing)密(mi)(mi)(mi)加(jia)工而(er)成。
圖(tu)4-18(e)為用于對(dui)密封性能要求較高的(de)浮(fu)動球閥的(de)密封結(jie)構。采(cai)用帶(dai)有(you)彈簧的(de)浮(fu)動閥座,靠彈簧力(li)預(yu)緊,當介質壓力(li)上升后,進出口(kou)側均能密封。
②. 固定式球閥(fa)的密封結構(gou) 如圖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)為固定球閥的一(yi)種防火密封(feng)結(jie)構。當火災(zai)發生(sheng)或(huo)異常升(sheng)溫,使密封(feng)閥座(zuo)燒損(sun)時,借彈簧的作用,閥座(zuo)支承就(jiu)可以和球體接觸(chu)起臨時密封(feng)作用,防止火災(zai)擴(kuo)大[見圖4-19(e)]。