金屬硬密封固定式球閥改進方案、概述
球閥的主要特點是本身結構緊湊，密封可靠，結構簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質沖蝕，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，在各行業(yè)得到廣泛的應用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。由于球閥具有流阻小、啟閉速度快和操作簡單等特點,因此使用非常廣泛,如石油、化工、電站和石油、天燃氣長輸管線等。球閥的密封是通過在球體和閥座之間預先設定的預緊力加上流體壓力在閥座密封面上引起的作用力形成的,一般球閥的預緊力采用在閥座與閥體配合部位之間設置彈性元件,如碟形彈簧和柱狀彈簧等來形成。球閥在啟閉過程中,預緊力始終作用在密封副的表面上,致使球閥的啟閉力矩大于其他類型閥門。同時預緊力也加大了密封件的磨損,影響了球閥的使用壽命。為了克服上述缺點,在球體與閥座之間設計了螺旋傳動機構。
主要零件材料：
1）硬密封固定式球閥采用固定球設計，相對運動部位均采用磨擦系數(shù)極小自潤滑材料，因而操作扭矩小，此外密封潤滑脂的長期密封，使得操作更加靈活。
2）閥門采用高平臺結構，ISO5211連接標準，能使安裝電/氣動執(zhí)行器更為專業(yè)化。
3）Q47H固定式球閥 采用全通徑或縮徑設計，流通阻力小。
4）金屬硬密封固定式球閥采用雙向金屬可動密封結構，具有自動補償及自潔功能，密封性能*。
5）固定式球閥 采用固定球設計，并增加了預緊力彈簧，使得球閥具有自動泄壓功能。
6）每個球閥都有兩個可動密封座，兩個方向都能密封，因而安裝時不須考慮介質的流向。
7）具有防火防靜電結構，在閥桿與閥體及閥桿與球體之間設置導電彈簧，避免靜電打火點燃易燃介質。
8）可選氣動、電動、液動、及氣動調節(jié)型、電動調節(jié)型。具體請參閱本書執(zhí)行器及調節(jié)閥部份。 
2、金屬硬密封固定式球閥改進方案工作原理
球閥由閥體、閥蓋、球體、閥座和閥桿等組成(圖1) 。閥座在閥體內沿軸線移動是由螺線傳動機構完成的。具體是在球體上下各安裝一個圓形傳動盤,在傳動盤上設有螺線槽,傳動盤隨球體一起轉動。在閥座上下各設置傳動銷,傳動銷與傳動盤上的螺線槽相嚙合。當啟閉閥門時,球體轉動并帶動傳動盤一起轉動。當閥門關閉時,傳動盤上的螺線槽通過閥座上的傳動銷拉動閥座向球體運動,在關閉瞬間與球體緊密接觸,實現(xiàn)密封。在開啟瞬間,螺線槽通過閥座上的傳動銷推動閥座脫離球體,實現(xiàn)無摩擦操作。根據(jù)固定球閥的閥桿力矩計算式
金屬硬密封固定式球閥改進方案的主要優(yōu)點
1．流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。
2．結構簡單、體積小、重量輕。
3．緊密可靠。它有兩個密封面，而且目前球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實現(xiàn)*密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4．操作方便，開閉迅速，從全開到全關只要旋轉90°，便于遠距離的控制。
5．維修方便，球閥結構簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。
6．在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質隔離，介質通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。
7．適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應用。
8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質中
由于閥座的沿軸線移動是采用螺線傳動機構,閥門在啟閉過程中,閥座與球體間不受力,因此式(1)簡化為的計算可以得出,閥桿力矩大大的減小。
3、金屬硬密封固定式球閥改進方案螺線傳動機構設計
閥座上下各設有2個傳動銷與傳動盤上的4條螺線槽相嚙合,螺線槽的螺距為1mm。螺線槽的位置,在閥門開位時閥座上傳動銷的位置為起始點,逆時針轉動90°為螺線槽終點(圖2) 。傳動盤通過鍵與閥桿聯(lián)在一起并隨球體轉動。在啟閉閥門時,球體和傳動盤轉動,通過傳動盤上的螺線槽將動力傳到閥座上,使閥座沿軸線產生往復運動。
操作使用說明：
1）操作前須確認管路和閥已被沖洗過；
2）閥的操作按執(zhí)行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉完成：正向旋轉1/4圈（90°）時，閥關斷。反向旋轉1/4圈（90°）時，閥開啟；
3）當執(zhí)行機構方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關閉狀態(tài)；
4、金屬硬密封固定式球閥改進方案結語
本硬密封球閥與現(xiàn)有技術相比具有結構緊湊、簡單,體積小和質量輕等特點,此結構還具有雙向密封、防火、防靜電功能。主要的是實現(xiàn)了球體與閥座之間基本無摩擦,延長了閥門的使用壽命,減小了閥門的啟閉力矩。該結構特別適用大口徑電動球閥,節(jié)能效果非常顯著。
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