球閥閥座的結(jié)構(gòu)型式
本文主要論述了閥座的結(jié)構(gòu)型式。
1、軟密封閥座
1、普通式
普通閥座(圖1)的特點(diǎn)是在預(yù)緊力或流體壓力作用下閥座與球體壓緊，并使閥座材料產(chǎn)生彈塑性變形而達(dá)到密封，其密封效果取決于閥座在流體壓力或預(yù)緊力的作用下補(bǔ)償球體圓度和表面微觀不平度的能力。因此，閥座與球體之間必須具有足夠大的密封比壓。
(a)圓弧式(b)錐面式(c)帶防火式(d)帶內(nèi)環(huán)式
圖1 普通閥座
2、彈性式
彈性閥座(圖2)借助于彈性元件，如金屬彈簧架和彈簧等，在預(yù)緊力或流體壓力下產(chǎn)生彈性變形，以補(bǔ)償溫差、壓力和磨損等外界條件變化對球體密封性能的影響。
(a)單斜面式(b)雙斜面雙線式(c)V形線型自封式(d)特殊式
圖2 彈性閥座
3、彈簧組合式
彈簧組合式閥座(圖3)是沿閥門通道橫向截面圓周均布一組壓縮彈簧或僅用一只碟型彈簧的推力，始終保持閥座壓緊球體而達(dá)到預(yù)緊狀態(tài)。
(a)壓縮彈簧式 (b)碟形彈簧式
圖3 彈簧組合式閥座
4、活塞式閥座
活塞式閥座(圖4)是依靠進(jìn)口介質(zhì)壓力產(chǎn)生密封力，閥座被推動(dòng)壓緊球體，密封圈產(chǎn)生彈塑性變形實(shí)現(xiàn)密封。
(a)截?cái)嘈狗砰y座(b)雙倍運(yùn)動(dòng)閥座(c)雙級密封式閥座
圖4 活塞式閥座
截?cái)嘈狗砰y座在閥腔內(nèi)的壓力異常升高到大于下游端壓力時(shí)，形成的壓差作用產(chǎn)生向外推力，克服彈簧力使閥座與球體脫離，實(shí)現(xiàn)閥腔的壓力向下游排放，之后在彈簧的作用下，閥座重新與球體貼合。
雙倍運(yùn)動(dòng)閥座是當(dāng)中腔壓力大于出口壓力時(shí)，使閥座壓緊球體，密封圈產(chǎn)生彈塑性變形實(shí)現(xiàn)密封。該閥使用時(shí)，一旦上游密封意外失效產(chǎn)生泄漏，下游閥座實(shí)現(xiàn)密封。
雙級密封式閥座對于承受較大密封力的采用橡膠和塑料組合密封結(jié)構(gòu)，橡膠主要起密封作用，塑料起支承和輔助密封雙重作用。
5、特殊結(jié)構(gòu)式
特殊結(jié)構(gòu)式閥座(圖5)有內(nèi)或外調(diào)節(jié)式、波紋管式、注脂密封式、雙推動(dòng)式和組合式。
(a)內(nèi)、外調(diào)節(jié)式(b)波紋管式(c)注脂密封式(d)雙推動(dòng)式(e)組合式
圖5 特殊結(jié)構(gòu)式閥座
內(nèi)調(diào)節(jié)式閥座是閥座與球體之間的密封比壓靠內(nèi)調(diào)整螺母調(diào)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)是沒有向外的泄漏點(diǎn)。外調(diào)節(jié)式閥座是閥座與球體之間的密封比壓靠外部調(diào)節(jié)螺塞壓緊楔塊使伸縮套產(chǎn)生位移進(jìn)行調(diào)整。
波紋管式閥座一般采用電子束焊或氬弧焊與閥座和導(dǎo)向套相連。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證閥座密封中心小于波紋管中徑，此結(jié)構(gòu)具有密封性可靠，彈性補(bǔ)償范圍大，三維空間靈活的特點(diǎn)。
注脂密封式閥座可以增加密封性能，減小閥座的摩擦和磨損，延長使用壽命，并防止球閥在使用過程中，因閥座損壞或火災(zāi)而造成事故。可在閥座上增設(shè)一組注脂孔。注脂密封僅起輔助密封作用或作為臨時(shí)應(yīng)急措施。
雙推動(dòng)式閥座是當(dāng)N室與控制壓力接通時(shí)，閥座與球體壓緊并保持密封。當(dāng)M室通控制壓力而N室向外界排出壓力時(shí)，閥座即后退，使之與球體脫離接觸，閥座與球體之間的磨損和摩擦以及操作轉(zhuǎn)矩更小，適合于高中壓大口徑球閥。組合式由彈簧組閥座與活塞式閥座組合而成。前者起主要密封作用，后者接通控制壓力，起輔助密封作用。
2、硬密封閥座
1、本體堆焊式
本體堆焊式閥座(圖6)是在某種金屬材料上堆焊硬質(zhì)合金，閥座帶有一個(gè)彈性尾座，有利于減少密封面的摩擦損傷。
圖6 本體堆焊式閥座
2、多層式
多層式密封閥座(圖7)是多層不銹鋼片和多層薄石墨片交替疊放經(jīng)特殊的加工手段卷壓制而成的，提高了高溫高壓下的性能。
圖7 多層式密封閥座
3、空心管式
空心管式密封閥座(圖8)內(nèi)外是襯套，中間是不銹鋼管，靠空心的彈力使閥座壓緊球體。
圖8 空心管式密封閥座
4、旋轉(zhuǎn)式
旋轉(zhuǎn)密封閥座(圖9)主要特點(diǎn)是閥門在啟閉過程中，閥座可沿通道軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)在閥座的圓周上分布一圈齒牙，球體每關(guān)閉一次，閥座旋轉(zhuǎn)一個(gè)齒。這樣使閥座沿圓周產(chǎn)生均勻磨損，從而改善了閥座工作狀況，延長了閥座的使用壽命。
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