1.之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹金屬硬密封球閥研究設(shè)計(jì)研究和開(kāi)發(fā)金
約占閥門(mén)總量8O 以上的用為控制管道介質(zhì)通斷的閘閥、截止閥、球閥、蠊閥、旋塞閥、隔膜閥和柱塞閥等7種閥門(mén)中，球閣具有流體阻力小 流向不受限制、啟閉迅速和高度低等綜合性能較好的優(yōu)點(diǎn)．但是，由于現(xiàn)有球閥的閥座一般都采用橡膠、尼龍和聚四氟乙烯等高分子合成材料制造，使用溫度低于200"C，這就限制了球閥的使用范圍，球閥的用量約占閥門(mén)總量的3 。而在很多中、高溫介質(zhì)的管道上多采用閘閥和截止閥。雖然閘閥也有結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短、流體阻力小，流向不受限制和啟閉省力，及截止閥有密封性能好的優(yōu)點(diǎn)。但是，閘閥有高度高、啟閉時(shí)間長(zhǎng)、閘板容易受介質(zhì)沖蝕、閥腔中的死角處易結(jié)渣和易產(chǎn)生永錘現(xiàn)象，及截止閥有流體阻力大、操作扭矩大、結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度長(zhǎng)和流向受限制等缺點(diǎn)。采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)來(lái)提高球閥的綜合性能——使用溫度和使用壽命，是化工、石油、電力，冶金、城市集中供熱和長(zhǎng)輸管線等系統(tǒng)的需要，是閥門(mén)制造業(yè)研究的重要課題。金屬硬密封球閥
2．金屬硬密封球閥研究設(shè)計(jì)具有代表性的幾種金屬硬密封球髑蠡言構(gòu)采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)是球閥實(shí)現(xiàn)高參數(shù)的有效方法。在硬密封球閥結(jié)構(gòu)中，金屬球體與金屬閥座必須貼合得很緊，產(chǎn)生一定的密封比壓才能實(shí)現(xiàn)密封。而金屬球體與金屬閥座必須在無(wú)摩擦或少摩擦的條件下旋轉(zhuǎn)球體，球閥的操作扭矩才能減小，使用壽命才能延長(zhǎng)。因此，金屬密封副之同壓緊才能密封，松開(kāi)后出現(xiàn)間隙才能開(kāi)啟}壓緊后不能開(kāi)啟，開(kāi)啟時(shí)不能壓緊。這給金屬硬密封球閥的設(shè)計(jì)和制造帶來(lái)很大的困難。為了解決這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外先后出現(xiàn)了金屬?gòu)椥蚤y座密封結(jié)構(gòu)，金屬浮動(dòng)閥座密封結(jié)構(gòu)，凸輪擺動(dòng)球體單向密封結(jié)構(gòu)，組合球撐開(kāi)式密封結(jié)構(gòu)等球閥。由于旋轉(zhuǎn)球體時(shí)，彈性閥座和浮動(dòng)閥座與球體之間并束形成間隙，所以摩擦還很大。加之彈性材料在高溫時(shí)失效，浮動(dòng)閥座與閥體之間的動(dòng)配合難密封，彈性槽易結(jié)渣，易卡死浮動(dòng)閥座 這2種結(jié)構(gòu)球閥還存在密封面泄蒲率大，操作扭矩大，壽命低和參數(shù)不高等缺陷。凸輪擺動(dòng)球體結(jié)構(gòu)為單向密封，流向受到限制，加之密封與制造都很困難，所以推廣的速度不快。組臺(tái)球式密封結(jié)構(gòu)球閥是近十幾年來(lái)研究、開(kāi)發(fā)的蕾i結(jié)構(gòu)，它不但具有普通球閥流體阻力小、流向不受限制、啟閉迅速和高度低等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有閘閥啟閉省力和截止閥密封可靠的優(yōu)點(diǎn)。 
3．金屬硬密封球閥研究設(shè)計(jì)組合球式金屬硬密封璩閥結(jié)構(gòu)的工作原理
組合球式金屬硬密封球閥從1 983年開(kāi)始研究，先后有3種形式，獲3項(xiàng)。開(kāi)始的組合球是按球體上流通孔方向切開(kāi)，形成兩個(gè)半球。在流通孔中間帶有球形槽，槽中裝有O形彈性圈。O形圈兩邊與兩半球相連，上、下與閥桿和固定軸連接。當(dāng)闕桿下行，壓迫O形圈從圓形變成橢圓形，O形圈撐開(kāi)兩球瓣貼緊閥座，形成密封，球閥關(guān)閉。當(dāng)閥桿上行，帶動(dòng)O形圈從橢圓形恢復(fù)為圓形，收攏兩球瓣離開(kāi)閥座，密封面形帝奄隙，再旋轉(zhuǎn)組合球，球閥開(kāi)啟。后來(lái)，為了解決0形圈彈性鋼圈剛性差和高溫失效問(wèn)題，將0形彈性錒圈改為四桿機(jī)構(gòu)。詼機(jī)構(gòu)用4根弧形桿相連．組成剮性圓環(huán)。兩邊也與兩半球相連，上、下還是與閥桿和固定軸連接，其工作原理和O形彈性圈相同。該結(jié)構(gòu)雖然剛性較好，也適應(yīng)高溫要求，但組臺(tái)球體積龐大使?jié)欝w體積增大。到1989年初，又將兩半球改為現(xiàn)在的三瓣式組臺(tái)球結(jié)構(gòu)。該組臺(tái)球中間為楔球體，兩邊為球瓣。楔豫體上留有符合通徑要求韻流通孔，孔兩邊具有上寬下窄的斜面，兩邊球瓣與楔球體以斜面上帶出的燕尾槽作配合。當(dāng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪及同步的悶桿螺母帶動(dòng)和相連的楔球體下行，在楔球體上寬下窄的斜面作用下，迫使兩球瓣向兩邊閱座貼緊，形成較大的密封比壓，球閻關(guān)閉。當(dāng)逆時(shí)針旋手輪及同步的閥桿螺母，帶動(dòng)閻桿和相連的楔球體上行，在上寬下窄的斜面及燕尾槽的作用下，兩球瓣披楔球體收攏，離開(kāi)兩邊閥座，使密封面形成問(wèn)隙．進(jìn)出口壓力基本平衡，三瓣式組合球開(kāi)始旋轉(zhuǎn)90。，楔球體上流通孔與閥上流通孔*相通，球閥開(kāi)啟。為了減小操作扭炬，在高壓力、高壓差的大口徑球閥的組合球上還帶有自動(dòng)泄壓孔，起加快平衡進(jìn)出口兩端壓差的作用。泄壓孔橫穿撰球體和球瓣中心，與楔球體上流通孔成9O度相交。在楔球體兩邊斜面與球瓣配合處即楔球體和球瓣上泄壓孔相交處，設(shè)有相似于楔式閘閥的密封副。當(dāng)楔球體下行，撐開(kāi)兩邊球瓣貼緊兩邊閥座，球閥閥座密封關(guān)閉的同時(shí)，楔球體與球瓣上的泄壓孔也從相通位置錯(cuò)開(kāi)，斜面上兩邊相似于楔式閘閥的密封副也形成密封，球閥的閥座密封副和泄壓孔密封副同時(shí)密封關(guān)閉。當(dāng)
楔球體上行，收攏兩邊球瓣離開(kāi)j圉座，形成間隙，平衡壓差的同時(shí)，楔球搏與球瓣上的泄壓孔也已相通，壓差平衡速度加快，這時(shí)再旋轉(zhuǎn)組臺(tái)球，球閥開(kāi)啟，操作扭矩極小。金屬硬密封球閥的啟閉方式與閘閣和截止閥相似．連續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，球閥關(guān)fij。連續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，球閥開(kāi)啟 閥桿zui上端還有明顯示意球閥啟閉到位的標(biāo)記。
球閥在石油、化工、冶金和城市集中供熱等行業(yè)中的得到了廣泛的運(yùn)用。雖然目前球閥的種類(lèi)很多，但是這些球閥種類(lèi)或多或少總是存在著一些不足，比如說(shuō)金屬材料做密封副的硬密封固定球閥，在旋轉(zhuǎn)球體時(shí)會(huì)因結(jié)構(gòu)不同出現(xiàn)各種情況，如金屬浮動(dòng)閥座密封結(jié)構(gòu)其浮動(dòng)閥座與閥體之間不易密封。經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析和測(cè)試，并且借助于CAD輔助設(shè)計(jì)，Q47H凸輪偏心式單閥座固定型硬密封球閥被成功研制出來(lái)。
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥硬密封球閥工作原理非常的簡(jiǎn)單，由于閥門(mén)密封采用凸輪式偏心結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟的時(shí)候，球體迅速脫離閥座密封面。當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉的時(shí)候，球體迅速與閥座密封面吻合，從而就達(dá)到了開(kāi)啟扭矩小，關(guān)閉嚴(yán)密的目的。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是閥桿末端加工成扁形并帶有短軸，球體上下均有扁形槽以及孔，孔用于與上下閥桿連接起到固定球體，限制球體自由度的作用，同時(shí)起到了平衡體腔與管線介質(zhì)間壓力的作用，扁形槽與閥桿配合，傳遞來(lái)自于手柄的扭矩。zui后我們?cè)賮?lái)了解一下硬密封球閥制造加工是如何進(jìn)行的，球體兩孔的同軸度和球體中心線相對(duì)于閥體中心線的偏心尺寸公差要求比較嚴(yán)格，一眼需要鏜床或者數(shù)控床加工。裝配前閥座密封面與球體面應(yīng)配研，然后將球體置于關(guān)閉位置，安裝左閥體，調(diào)整墊片，擰緊螺釘，靜壓灌水不漏，則此閥在密封實(shí)驗(yàn)下即可保證密封。
4．三瓣式組合球式硬密封球閥的特點(diǎn)
(1)采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)，提高了球閥的使用溫度，擴(kuò)大了球閥的使用范圍。同時(shí)還提高了球閥綜合技術(shù)參數(shù)，使之適應(yīng)于高參數(shù)化的趨勢(shì)。
(2)采用球面與錐面接觸，相似于截止閥的密封形式，密封可靠。用氣和水作密封檢查泄漏率為零。這是金屬硬密封副的閥門(mén)和大口徑閥門(mén)都較難達(dá)到的技術(shù)參數(shù)。
(3)采用相似于閘閥楔式閘板的撰球體斜面省力機(jī)構(gòu)，使球瓣被撐開(kāi)貼緊閥座關(guān)閉時(shí)形成可靠的密封 收攏球瓣使之與閥座形成間隙后再旋轉(zhuǎn)組合球，球閻開(kāi)啟，這樣，該閥操作省力，可實(shí)現(xiàn)無(wú)摩攘或少瘁擦。密封面在正常磨損后撰球體可以再下行，使球瓣不斷得到用于保證使用性能的撐開(kāi)量。
(4)采用泄壓 L來(lái)平衡大口徑、高壓差球閥進(jìn)出口兩端壓差，相當(dāng)于在悶內(nèi)裝了2個(gè)“內(nèi)通閩 ．而且“內(nèi)通閥”可隨球閥的啟閉過(guò)程自動(dòng)啟閉，實(shí)現(xiàn)平衡壓差的功能。解決了大口徑、高壓差球閥必須安裝旁通閥的問(wèn)題。
(5)這種球閥不但適用于氣體或液體單態(tài)介質(zhì)，也適用于氣液混合的2態(tài)介質(zhì)和氣液漿混合介質(zhì)
(6)采用組合球結(jié)構(gòu)，可根據(jù)球瓣和楔球體和各自功能選擇不同材料制造，采用不同的熱處理和表面處理方法 可將球瓣和楔球體作分體加工和分體裝配，這為闊門(mén)的設(shè)計(jì)制造和減小閥腔安裝孔直徑帶來(lái)很大的靈活性。
(7)增加了上密封裝置，為球閥的維修帶來(lái)方便
(8)*適應(yīng)于國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有球閥的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、連接形式和連接尺寸相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(9)該閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零部件多，增加了制造難度和制造成本。
(10)啟閉速度雖然比閘閥和截止閥快，但比普通球閥慢。 5．主要技術(shù)參數(shù)
公稱(chēng)通徑為DN10～ DN500，公稱(chēng)壓力(MPa)為PN1．6 ～ PⅣ35(DN ≤ 125)、
PN1．6～ PN10(DN ≤ 500)．適用溫度為一40～675℃ ，適用介質(zhì)為水、氣、蒸汽、石油、酸和堿等，密封性能為“0”泄漏，使用壽命為6000次，操作扭矩小于閘閥、截止閥和普通球閥而大。于平板閘閥，驅(qū)動(dòng)方式為手動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)動(dòng)和電動(dòng)。 
6．開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
用戶反映良好金屬硬密封球閥不但保留了普通球閥的主要優(yōu)點(diǎn)，還將閘閥和截止閥的主要優(yōu)點(diǎn)集于一體，既提高了球閥的使用溫度，又保證了密封性能 該閥為大口徑、高壓、高溫、低溫和低流阻全徑高參數(shù)球閥的設(shè)計(jì)，提供了可靠的結(jié)構(gòu)。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
