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高压球阀的结构设计|高压球阀结构设计新工艺
点击次数:818 来源网站:http://www.wtfm.cc/ProList/T102 发布时间:2014-01-26

    球阀是今年来应用最为广泛的阀门,也是国内阀门专家最点研究的阀门。球阀现已成为常用阀门,它在航天、石油、化工、长输管线、轻工、食品等方面得到广泛的应用,在高压、



小通径方面优势更为突出。



但是高压球阀的设计除了与其他阀门有共同的问题以外,尚有二个难点需要解决:一个是保,高压下阀座受到很大压力的挤压,很难保证长寿命下的密封性能;高压工作中开启阀门的操作扭矩大,操作人员开关不方便,装执行机构成本也增加很多。



        如何解决这些难题?首先,我们了解几种常用阀门的结构特点:



        浮动球球阀的主要优点是结构简单、制造方便、成本低廉、工作可靠,但压力较高时,操作转矩很大。而固定球球阀工作时,阀前流体压力在球体上所产生的作用力全部传递给轴承,阀座不会承受过大压力。固定球球阀的转矩小,阀座变形小,密封性能稳定,适用于高压、大通径的场合。本装配调试好后,密封面上的预紧力也就固定了,这样当阀座磨损以及塑性残余变形后,密封比压就会降低.弹性阀座除了与普通阀座一样,在预紧力或流体压力作用下,阀座产生弹塑性变形而达到密封外,还由于阀座本身的特殊结构或借助于弹性元件如金属弹性骨架、弹簧等,在预紧力或流体压力下产生弹性变形,以补偿温差、压力、磨损等变化。高压情况下,介质流速很快,特别是阀门刚开启或关闭瞬间,在高速冲击下,如采用整体型弹性阀座很容易损坏,甚至阀座被切断、冲掉.对于高压球阀,阀座的设计非常关键。



        高压球阀主要由上阀杆、右阀体、凸轮、球体、键、阀座、软密封、下阀杆、板弹及左阀体等组成。该阀采用软密封结构,这是因为软密封的密封性容易保证,而且对密封表面的加工精度与表面粗糙度要求也不高。阀座密封部分采用碳纤维增强聚四氟乙烯,其周围的金属阀座用来固定聚四氟乙烯,设计时让阀座密封部分高出周围金属部分约0.5mm。这样阀座使用比压大大地超过四氟乙烯许用比压时,球阀仍能正常使用,而且阀座密封部分暴露很少,不容易损坏和吹出。阀门采用板弹结构,其工作原理与碟型弹簧阀座相似,特点是结构简单、紧凑。板弹的制造比碟型弹簧简便,如果阀门有防腐要求,可以方便地采用不锈钢材料制造。阀座与球体之间存在很大的密封比压,阀门开关时,很容易导致密封面损坏,使阀门泄漏或卡死。为了降低阀座与球体的磨损,本阀采用特殊的凸轮机构。阀关闭时,阀座靠介质压力和板弹的预紧力紧压在球体上,阀座上的软密封部分起到密封作用。阀门由关至开过程中(逆时针旋转),阀杆开始转动时,只有凸轮、键随阀杆一起转动,当阀座在凸轮的作用下脱离球体后,阀杆继续转动,靠键带



动球体转动使阀开启,从而避免开启过程中阀座上密封部分的磨损。



阀开启时,阀座在凸轮的作用下脱离球体,此时阀座的软密封部分不起密封作用.阀门由开至关过程中,球体转动的同时,凸轮也随球体一起转动,到阀关闭时,阀座紧压在球体上.这样阀的使用寿命大大提高,也减小了操作力矩。



        按照上述工艺设计的高压球阀充分利用了软密封阀座的优点,同时通过巧妙的结构设计,使阀座只在阀关闭状态下与球体紧密接触,而在开和关过程中与球体不接触。这样大大地提高了软密封阀座的寿命,并减小了启闭球阀的力矩。

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