氣動球閥的結(jié)構(gòu)原理和特點
來源:溫州尼威閥門有限公司
2012年12月06日 09:47
氣動球閥發(fā)展演變與工作原理
工作原理
氣動球閥只需要用氣動執(zhí)行器用氣源旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴密。*平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥zui適宜直接做開閉使用,但近來的發(fā)展已將球閥設(shè)計成使它具有節(jié)流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結(jié)構(gòu)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(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。球閥閥體可以是整體的,也可以是組合式的。
發(fā)展演變
氣動球閥是由旋塞閥演變而來。它具有相同的旋轉(zhuǎn)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(yīng)該是這樣的,即當球旋轉(zhuǎn)90度時,在進、出口處應(yīng)全部呈現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(zhì)壓力作用下,球體能產(chǎn)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(jié)構(gòu)簡單,密封性好,但球體承受工作介質(zhì)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(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷。這種結(jié)構(gòu),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(chǎn)生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座,受介質(zhì)壓力后,閥座產(chǎn)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(xiàn)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(zhì)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(zhì)。
彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽,而獲得彈性。當關(guān)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(zhuǎn)動球體之前先松開楔形頭,球體隨之恢復(fù)原原形,使球體與閥座之間出現(xiàn)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(zhì)與改變介質(zhì)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(jié)構(gòu),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(guān)閉時無泄漏,一般做開關(guān)閥使用,特別適用于高粘度、V型球閥采用固定式結(jié)構(gòu),球芯上開有V型切口,可實現(xiàn)剪切含纖維、顆粒狀介質(zhì)。
根據(jù)工藝設(shè)備不同可選用氣動或電動執(zhí)行機構(gòu),分別組成氣動球閥和電動球閥,其中氣動球閥如要實現(xiàn)比例調(diào)節(jié)須配閥門定位器,電動球閥如要實現(xiàn)比例調(diào)節(jié)須選電子式電動執(zhí)行機構(gòu)或配伺服放大器等。
從材質(zhì)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(yīng)用在石油、天然氣、液壓油、工程機械等行業(yè)
低壓氣動球閥:主要應(yīng)用在介質(zhì)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zui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(wěn)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(jié)構(gòu)易于密封,而且球閥的閥封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大。
4、閥桿密封可靠,由于閥桿只作彷轉(zhuǎn)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(zhì)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(zāi)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(shè)置彈簧,能將開關(guān)過程產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出。