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(shi)球閥
浮動(dong)式球閥(fa)(fa)(見圖4-16)的(de)(de)球體是(shi)浮動(dong)的(de)(de),在介質壓(ya)力作用下(xia),球體被壓(ya)緊(jin)到出口側的(de)(de)密(mi)封圈上,從而保證密(mi)封。其特(te)點是(shi)結構(gou)簡(jian)單,單側密(mi)封,密(mi)封性能較(jiao)(jiao)好,但由于球面與密(mi)封圈之(zhi)間的(de)(de)壓(ya)緊(jin)力較(jiao)(jiao)大,所以(yi)啟閉力矩也大,一般(ban)只適用于較(jiao)(jiao)小口徑和較(jiao)(jiao)低(di)壓(ya)力的(de)(de)閥(fa)(fa)。三通(tong)(tong)、四(si)通(tong)(tong)球閥(fa)(fa)有流體通(tong)(tong)道切換功能。
2. 固定式球閥
固定(ding)式(shi)球(qiu)閥(見圖4-17)的(de)(de)(de)球(qiu)體(ti)由(you)(you)上下兩端(duan)的(de)(de)(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)固定(ding),只能轉動,不能水平和上下移動。在(zai)閥體(ti)與閥座(zuo)之間設置彈簧,使(shi)閥座(zuo)與密封(feng)圈(quan)(quan)能壓緊(jin)球(qiu)體(ti),達到密封(feng)要求,嵌在(zai)閥座(zuo)上的(de)(de)(de)密封(feng)圈(quan)(quan)是(shi)(shi)由(you)(you)彈性(xing)材料制(zhi)造的(de)(de)(de),以保(bao)證其(qi)密封(feng)性(xing)能。由(you)(you)于(yu)介質對(dui)球(qiu)體(ti)的(de)(de)(de)壓力(li)是(shi)(shi)由(you)(you)軸(zhou)(zhou)承(cheng)承(cheng)受的(de)(de)(de),使(shi)密封(feng)圈(quan)(quan)與球(qiu)體(ti)間的(de)(de)(de)摩擦力(li)減小,啟閉省力(li),不易(yi)磨損,使(shi)用壽(shou)命長(chang),但結構復雜。因此適(shi)用于(yu)大口(kou)徑及較高壓力(li)的(de)(de)(de)閥。
3. 密封結構
閥(fa)座(zuo)上的(de)(de)密(mi)封圈是(shi)球閥(fa)的(de)(de)重要密(mi)封件。密(mi)封圈的(de)(de)常見(jian)結構如下。
①. 浮動(dong)式球(qiu)閥的密封 其(qi)結構如圖(tu)4-18所(suo)示(shi)。
圖4-18(a)為球(qiu)體與彈性(xing)(xing)密封圈(quan)形(xing)成球(qiu)面(mian)吻(wen)合結構,依(yi)靠介質(zhi)壓力在出(chu)口側形(xing)成密封面(mian)。由(you)于密封面(mian)的彈性(xing)(xing)較(jiao)小(xiao),介質(zhi)壓力較(jiao)低時,密封性(xing)(xing)較(jiao)差。
圖4-18(b)為將彈性密(mi)(mi)封(feng)圈與(yu)球體(ti)接觸(chu)部分加(jia)工出兩個凸緣。安裝時球體(ti)就(jiu)將密(mi)(mi)封(feng)圈的凸緣部分壓緊。運行時介質壓力(li)可(ke)在出口側造成更(geng)大的壓力(li),使球體(ti)與(yu)密(mi)(mi)封(feng)圈吻合得更(geng)加(jia)緊密(mi)(mi),密(mi)(mi)封(feng)性能較好(hao)。
圖4-18(c)為一種彈性更好(hao)的密(mi)(mi)封圈結構,由于密(mi)(mi)封圈本(ben)身具(ju)有彈性,介(jie)質壓力(li)較低(di)時,在(zai)進口側就能(neng)實(shi)現密(mi)(mi)封,介(jie)質壓力(li)較高時,將在(zai)出口側實(shi)現更好(hao)的密(mi)(mi)封。
圖4-18(d)為用(yong)于高溫球(qiu)閥的(de)密(mi)(mi)封(feng)結(jie)構(gou),球(qiu)體(ti)和(he)密(mi)(mi)封(feng)圈都用(yong)不銹鋼(gang)制造(zao),再在密(mi)(mi)封(feng)圈上堆焊硬質合(he)金,經精密(mi)(mi)加工而成。
圖4-18(e)為用于對密封性能(neng)要(yao)求較高的浮(fu)(fu)動(dong)球閥的密封結構。采用帶有彈(dan)簧的浮(fu)(fu)動(dong)閥座,靠彈(dan)簧力預緊,當(dang)介(jie)質壓力上升(sheng)后,進出口(kou)側均能(neng)密封。
②. 固定式(shi)球閥的密封結(jie)構 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(fa)的(de)一種(zhong)防(fang)火(huo)密封結構。當火(huo)災(zai)發生或異(yi)常升溫,使密封閥(fa)座燒(shao)損時(shi)(shi),借彈簧的(de)作(zuo)用,閥(fa)座支承就(jiu)可以(yi)和球體接觸(chu)起臨時(shi)(shi)密封作(zuo)用,防(fang)止火(huo)災(zai)擴(kuo)大[見圖4-19(e)]。