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氣動球閥發展演變與工作原理

發布時間:2017-04-26   點擊次數:2985次

氣動球閥發展演變與工作原理

工作原理
氣動球閥只需要用氣動執行器用氣源旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥最適宜直接做開閉使用,但近來的發展已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊,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,而且還適用于工作條件惡劣的介質,如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。

發展演變
氣動球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉90度動作,不同的是旋塞體是球體,有圓形通孔或通道通過其軸線。球面和通道口的比例應該是這樣的,即當球旋轉90度時,在進、出口處應全部呈現球面,從而截斷流動。 本類閥門在管道中可任意位置安裝。

氣動球閥按結構形式分類
一、浮動氣動球球閥
氣動球閥的球體是浮動的,在介質壓力作用下,球體能產生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上,保證出口端密封。   
浮動氣動球球閥的結構簡單,密封性好,但球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈,因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷。這種結構,廣泛用于中低壓球閥。

二、固定球氣動球閥
  氣動球閥的球體是固定的,受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質壓力后,閥座產生移動,使密封圈緊壓在球體上,以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承,操作扭距小,適用于高壓和大口徑的閥門。   
為了減少氣動球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度,近年來又出現了油封球閥,既在密封面間壓注特制的潤滑油,以形成一層油膜,即增強了密封性,又減少了操作扭矩,更適用高壓大口徑的球閥。

三、彈性球氣動球閥
氣動球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造,密封比壓很大,依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求,必須施加外力。這種閥門適用于高溫高壓介質。   
彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽,而獲得彈性。當關閉通道時,用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先松開楔形頭,球體隨之恢復原原形,使球體與閥座之間出現很小的間隙,可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。   
氣動球閥按其通道位置可分為直通式,三通式和直角式。后兩種球閥用于分配介質與改變介質的流向。

氣動球閥的分類
氣動球閥有O型球閥和V型球閥之分。O型球閥采用浮動式結構,球芯為精密鑄件,外表鍍硬鉻處理,閥座采用增強聚四氟乙烯材料,流道口與管道口徑相同,流通能力極大,流阻極小,關閉時無泄漏,一般做開關閥使用,特別適用于高粘度、V型球閥采用固定式結構,球芯上開有V型切口,可實現剪切 含纖維、顆粒狀介質。  
根據工藝設備不同可選用氣動或電動執行機構,分別組成氣動球閥和電動球閥,其中氣動球閥如要實現比例調節須配閥門定位器,電動球閥如要實現比例調節須選電子式電動執行機構或配伺服放大器等。   
從材質上,可以分為:碳鋼球閥,不銹鋼304球閥,316球閥和銅球閥   
按壓力,可以分為:高壓球閥和低壓球閥   
高壓氣動球閥: 主要應用在石油、天然氣、液壓油、工程機械等行業   
低壓氣動球閥:主要應用在介質為水等腐蝕性管路上!

氣動球閥的特點

1、流體阻力小、球閥是所有閥類中流體阻力最小的一種,即使是縮徑球閥,其流體阻力也相當小。
2、止推軸承減小閥桿磨擦力矩,可使閥桿長期操作平穩靈活。
3、閥座密封性能好,采用聚四氟乙烯等彈性材料制成的密封圈,結構易于密封,而且球閥的閥封能力隨著介質壓力的增高而增大。
4、閥桿密封可靠,由于閥桿只作彷轉動運而不做升降運動,閥桿的填料密封不易破壞,且密封能力隨著介質的壓力增高而增大。
5、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性,與球體的磨擦損失小,故球閥的使用壽命長。
6、下裝式閥桿和閥桿頭部凸階防止閥桿噴出,如火災造成閥桿密封破壞,凸階與閥體間還可形成金屬接觸,確保閥桿密封。
7、 防靜電功能:在球體、閥桿、閥體之間設置彈簧,能將開關過程產生的靜電導出


 

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