气动偏心半球阀替代球阀、闸阀、蝶阀的探讨

    一、 气动偏心半球阀替代球阀、闸阀、蝶阀的探讨结构上采用偏心﹣楔紧原理。阀体和阀芯回转中心（即阀杆轴线）与阀芯的密封球面的几何中心偏置一个径向尺寸，还与阀座密封面在阀体通道轴线上有个偏置尺寸，密封副为金属－金属外力作用下接触，阀门依靠两个偏心实现自锁关闭，偏心的合理选配使得自锁角小于摩擦角，自锁角选的太小关闭容易，开启特困难，角度选大了，虽然开启力小，但关闭力矩迅猛增加，试验台的反复试验，确定两个搭配合理的偏心量至关重要，可靠的自锁性能确保其密封严紧。这是半球阀的核心技术，从结构原理通过制造手段去实现最佳密封而言，球阀、蝶阀、闸阀、截止阀等确有逊色。

    二、极易实现并长期保持零泄漏。阀芯与阀座的密封是球面线接触，靠偏心实现自锁，密封副在启闭的全过程几乎不接触，只在启闭的瞬间，才会接触并闸紧实现零泄漏，确保动静密封处无任何泄漏点。阀座上的结垢或其他堆积物，阀芯在接触阀座的过程中，具有强力清除结垢的能力。而闸阀的密封面在启闭的频繁往复运动中，混流介质结垢沉淀于阀体下部空腔，截止阀完全依靠正压力实现密封，阀座上的结垢无清理能力，二者盘根的经常反复磨损容易造成闸阀、截止阀的内泄外漏。球阀密封是靠阀座长期挤压在球面上，它较半球阀肯定磨损快，蝶阀密封是以橡胶为中介，它较半球阀、球阀、闸阀的金属硬密封性能相差甚远。半球阀长期使用后，阀座也会产生微量磨损，它可以通过调整继续使用，阀杆和填料在启闭过程中阀杆只需旋转 90°，有泄漏迹象时，再压紧填料压盖的螺栓少许，即可实现盘根处无渗漏，而其他阀门至今仍然是小漏勉强用，大漏换阀门。

    三、操作极其轻便。半球阀启闭的整个过程，密封副几乎全处于无阻尼空转状态，外力只是在启闭瞬间脱离或压紧，而阀杆只需旋转 90° 轻便又迅速，当然操作轻便。球阀在启闭过程中是在受两端阀座的抱紧力下运转，它较半球阀启闭力矩大，公称直径愈大启闭力矩相差越明显，蝶阀的启闭是要克服橡胶的变形的来实现，力矩更大。而闸阀、截止阀操作时间长且费劲。

    四、使用寿命长。密封副属于双金属，在母体上堆焊不同用途的合金，经特殊热处理后，它的机械性能和理化指标达最佳状态，来满足不同工况（强力磨损、冲刷迅速、腐蚀严重等介质）中的需要，阀门的阀座硬度稍低于阀芯，材质不同和热处理工艺各异，需要时密封副的硬度可达 HRC53 以上，还可耐 560℃ 高温。实践证明，其抗腐蚀和抗咬合能力是不锈钢密封副的 6 倍，阀门启闭上万次而不失效，延长了使用寿命。

    五、应用范围广。上海沪工阀门厂的多系列品种半球阀广泛使用于有色冶炼、燃气天然气、钢铁的煤粉喷吹和除尘、电力输渣、有害气体（硫化氢、光气等）及油品（重油、原油、渣油等）冶炼和输送。它之所以应用范围广，主要是因为密封副分别堆焊不同的合金，使之成为双金属，阀体、阀杆等主要零件采用所需材质，来满足不同工况，构成沪工阀门多种产品系列。