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(fu)動式(shi)球閥
浮動式球(qiu)(qiu)閥(fa)(見圖4-16)的(de)(de)球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)是浮動的(de)(de),在(zai)介質(zhi)壓力(li)作用(yong)下,球(qiu)(qiu)體(ti)(ti)被壓緊到出口側(ce)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)上(shang),從(cong)而保證密(mi)封(feng)(feng)。其特點是結構簡單(dan),單(dan)側(ce)密(mi)封(feng)(feng),密(mi)封(feng)(feng)性能較(jiao)好(hao),但由(you)于(yu)球(qiu)(qiu)面(mian)與密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)之(zhi)間的(de)(de)壓緊力(li)較(jiao)大,所以啟(qi)閉力(li)矩也(ye)大,一般只(zhi)適用(yong)于(yu)較(jiao)小(xiao)口徑和較(jiao)低壓力(li)的(de)(de)閥(fa)。三通、四通球(qiu)(qiu)閥(fa)有流(liu)體(ti)(ti)通道切(qie)換功能。
2. 固定式球閥
固(gu)定(ding)式球(qiu)閥(fa)(fa)(見圖4-17)的(de)(de)球(qiu)體(ti)由(you)上下兩端的(de)(de)軸承(cheng)固(gu)定(ding),只能轉動(dong),不能水平(ping)和上下移(yi)動(dong)。在閥(fa)(fa)體(ti)與(yu)閥(fa)(fa)座之間(jian)設置彈(dan)簧,使(shi)(shi)閥(fa)(fa)座與(yu)密(mi)封(feng)圈能壓緊球(qiu)體(ti),達到密(mi)封(feng)要求,嵌在閥(fa)(fa)座上的(de)(de)密(mi)封(feng)圈是由(you)彈(dan)性材(cai)料制造的(de)(de),以保證(zheng)其密(mi)封(feng)性能。由(you)于介(jie)質對球(qiu)體(ti)的(de)(de)壓力(li)是由(you)軸承(cheng)承(cheng)受的(de)(de),使(shi)(shi)密(mi)封(feng)圈與(yu)球(qiu)體(ti)間(jian)的(de)(de)摩擦力(li)減小,啟閉省力(li),不易磨損,使(shi)(shi)用壽命長,但(dan)結(jie)構(gou)復雜。因(yin)此適(shi)用于大口徑及較(jiao)高壓力(li)的(de)(de)閥(fa)(fa)。
3. 密封結構(gou)
閥座上的密(mi)封圈是(shi)球閥的重(zhong)要密(mi)封件(jian)。密(mi)封圈的常(chang)見結構(gou)如下。
①. 浮動式球閥的密(mi)封 其(qi)結構如圖(tu)4-18所示。
圖4-18(a)為(wei)球體與彈性(xing)密(mi)封(feng)圈形成球面(mian)(mian)吻(wen)合結構,依(yi)靠介(jie)質壓力在出口側形成密(mi)封(feng)面(mian)(mian)。由(you)于密(mi)封(feng)面(mian)(mian)的彈性(xing)較小(xiao),介(jie)質壓力較低時,密(mi)封(feng)性(xing)較差。
圖4-18(b)為將彈性(xing)(xing)密封圈(quan)與(yu)球體接觸部分加(jia)工出(chu)兩個凸(tu)緣。安裝時球體就將密封圈(quan)的凸(tu)緣部分壓緊。運行時介(jie)質(zhi)壓力(li)可(ke)在出(chu)口側造成更大的壓力(li),使(shi)球體與(yu)密封圈(quan)吻合(he)得更加(jia)緊密,密封性(xing)(xing)能較好。
圖(tu)4-18(c)為一(yi)種彈性(xing)更好的密封圈結構,由于密封圈本身具有彈性(xing),介(jie)質壓(ya)力較低時,在進口側就能(neng)實(shi)現(xian)密封,介(jie)質壓(ya)力較高(gao)時,將在出口側實(shi)現(xian)更好的密封。
圖4-18(d)為用于(yu)高溫球閥的密(mi)封結構,球體和密(mi)封圈(quan)都用不銹鋼(gang)制造(zao),再在(zai)密(mi)封圈(quan)上堆焊硬質(zhi)合金,經(jing)精密(mi)加(jia)工而成。
圖4-18(e)為(wei)用于對密封(feng)性(xing)能要求較(jiao)高(gao)的(de)(de)浮動(dong)球閥(fa)的(de)(de)密封(feng)結構(gou)。采用帶有(you)彈(dan)簧的(de)(de)浮動(dong)閥(fa)座,靠彈(dan)簧力(li)預緊,當(dang)介質(zhi)壓力(li)上(shang)升后(hou),進出(chu)口側均能密封(feng)。
②. 固定式(shi)球(qiu)閥的密封結構 如圖(tu)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(gu)定球閥(fa)(fa)的一種防火密(mi)封結(jie)構。當火災(zai)發生或(huo)異(yi)常升溫(wen),使密(mi)封閥(fa)(fa)座燒損(sun)時(shi)(shi),借彈簧的作用(yong),閥(fa)(fa)座支承(cheng)就可以和球體接觸起臨時(shi)(shi)密(mi)封作用(yong),防止火災(zai)擴大[見圖4-19(e)]。