一种新型无摩擦球阀的设计.pdfVIP

学兔兔 一 种 新 型 无 摩 擦 球 阀 的 设 计 口 雷永强 口 韩致信 口 马春亮 口 雒淑蟹 口 杨 博， 1．兰州理工大学机电工程学院 兰州 730050 2．兰州理工大学温州研究生分院 浙江温州 325105 3．环球阀门有限公司 浙江温州 325105 摘 要：球阀是一种新型阀门，不仅结构简单，密封性能良好．而且在一定的公称通径范围内体积较 小、质量轻、材料耗用少、操作简便，是近几年发展速度最快的阀门品种之一。但随着球阀的开关次数增 加，球体与阀座表面会有不同程度的磨损，进而会使球阀的密封性能下降。介绍球阀的一种新型密封结 构，该结构不仅可以实现球阀在启闭过程中球体无摩擦转动，还可以有效避免球体与阀座表面的磨损， 而且能减小阀杆与执行元件所承栽的扭矩，同时降低了对阀杆强度的要求 关键词：球阀 密封 无摩擦 磨损 中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1000—4998 f20151 10—0041—03 2．1 总体结构 1 概述 无摩擦球 阀主要 由阀体 、阀盖 、球体 、阀杆 、刮刀 、 球阀是上世纪 50年代问世 的一种新型阀门，由于 阀座支撑 圈、阀座 、密封环 、0型密封圈等组成，如图 1 其具有流体阻力小、可靠性高、启闭速度快等优点，不 所示 。该阀门采用侧装式 、软密封 固定球球 阀，球阀结 仅在一般工业管道上 ，而且在核工业 、宇航工业 的液氧 构简单 、紧凑 ，便于拆卸 、组装 、维修。阀门密封效果好 ， 与液氢输送管线中被普遍采用 ]。随着工业化进程 的 完全消除了球体转动过程 中球体密封面与阀座密封面 加快 ，球 阀产品现已被大量使用 ，这就对其产品质量和 之间的摩擦，大大提高了阀门的使用寿命。 结构设计提 出了更 高的要求 ]。其中阀门的密封性能 2-2 球阀无摩擦原理 是衡量 阀门质量最重要 的指标 ，也是决定 阀门寿命的 无摩擦球 阀结 构采用 了气动推 开阀座装置 的形 主要因素[4-s]。阀门的密封分为硬密封和软密封 ，当管 式，如图 1所示 。 道 内流体或介质压力较小 、温度较低时，可 以采用软密 (1)当阀门由全开到关闭时，打开气源接 口 1管 封 ：当管道 内压力 较大 、温度较高时 ，采用硬密封 。 路上 的泄压阀进行排气，同时 ，打开气源接 口 2管路上 无论是硬密封还是软密封，随着阀门开关次数的增多， 的进气阀，向气源接 口2充气 ，从而在密封环上形成活 密封面都有不同程度的磨损 ，为此提出了对其材料强 塞 ，使密封环带动阀座 向球体反方 向移动 ，阀座密封面 度和加工精度的要求[8 3。为了减少密封面的磨损 ，一般 与球体密封面分离 ，转动球体 ，使球体 由全开转到全关 通过提高密封副材料的性能来提高密封面的耐磨性 ， 的位置 (球体实现无摩擦转动)；然后 ，打开气源接 口2 或从减小阀座在 阀门启闭过程中与球体 的接触面积来 管路上的泄压 阀进行排气 ，同时 ，打开气源接 口 1管路 降低磨损。 目前 ，国内有一种阀杆上带有凸轮的装置 ， 上的进气 阀，向气源接 口 1充气 ，从而在密封环上形成 该球阀在球体转动过程 中连接在阀杆上的凸轮跟着一 活塞 ，使密封环带动阀座向球体方 向移动 ，阀座密封面 起转动 ，进而利用凸轮推开阀座 ，实现