电动球阀介绍及结构

    自1960年以来,电动球阀
作为调节装置已经有了很快的发展。虽然球阀的概念可以回溯到许多年以前,但是一直到了50年代的早期,才有了代替金属阀座和橡胶阀座的方法。弹性材料和氟塑料的出现,特别是聚四氟乙烯的出现,使弹性阀座发展起来,并使现在的球阀有了极好的密封特性。制造球阀的工厂,1950年开始时只有一家,现在巳超过50家,尽管其中大多数厂家都不生产控制阀。
    起初,球阀只是作为严密关闭的手动阀出售,很快明白;一个有90。转角的装置一定可以用电的或气的方法使它自动化。开始,试图把定位器用在球阀的尝试并不理想,但它在控制浆液和含纤维的物料时可调范围极佳,能很好,不阻塞,不沉积,这就引起了人们对它的关注。这样,对原来的球阀有了许多修改,并且有了许多改进结构。一旦明白了球阀能适用于一大部分控制阀市场,大多数的控制阀厂家便开始把球阀列入其产品系列。
    结构
    在电动球阀的发展中建立了两种截然不同的构思。一种类型是从手动阀引伸出来的,利用了具有中间通道的整个球体,它称为全球型(全球的意思不能和“全流通口”混同,“全流通口”是指球通道的直径等于管道内径)。球可以完全支承在阀座上或支承在短轴上,短轴在轴承上转动。
    第二种构思是根据同心阀芯的方法发展形成的,利用了一个空心的扇形球冠或部分球体,它们由在轴承上转动的短轴来支承。为了区别起见,这一种结构称为特性化流量特性的球阀。
    这两种旋转阀结构的转角都是90。,阀杆不与流体接触,也不暴露在空气中。阀杆在填料函中自然不象直行程的阀杆那样受到严重的腐蚀。这就有利于填料函的使用,使它的结构比较简单。阀门可以采用各种各样的合金阀体,阀门可以用螺纹连接、法兰连接或者无法兰的阀体,它可以装有弹性阀座或金属阀座。
    特性化流量特性的电动球阀之所以这样命名是因为它有一个简单的球体部分,它形成一个新月形流路,对于高流通能力的结构,它得到接近等百分比的特性,而低流通能力的结构基本上是线性流量特性。为了得到其它的特性,扇形球体的前缘要制成V形口和抛物线口,如图20(a)和20(b)表示的一样。阀芯包括120。的球体部分,把它挖空,两边都支承在短轴上,短轴在轴承上或者在衬套上转动。密封是由挠性金属或合成材料做成的密封环来实现的,利用一个固定环把密封环紧压在球体部分的外表面上。密封环后的管道压力是有助于关闭的,而短轴却把球体部分紧紧地固定起来。图21说明了一种特性化流量特性的球阀的剖面。
    图22所示的全球阀和特性化流量特性的球阀的区别在于阀门的关闭件是有通道的整个球体。这种结构形成两个孔口,通道两端各有一个,形成了“双节流孔”作用,这一构思的优点是:    
    1)它把总压降分成接近相等的两段。这种两段的压力降减少浆液的阻塞并降低了介质流过。
    2)不用修改通道口的形状就可提供一种固有的等百分比特性。
    全球阀有两种基本类型,一种是“浮动球”阀,它的球体全部用一对弹性阀座环来支承。在这种结构中,阀杆对球体的连接使管道压力能够压紧球体紧靠下游阀座以促使密封。阀杆和球体是滑动配合,一定要精确控制它们之间的角度公差,以防止阀的变差。图23表示一种浮动全球阀的剖面。
     另一种全球阀称为“轴颈固定”全球阀,这里的球体用轴颈轴承来支承,或用在轴承上转动的严密可靠的短轴来支承,和赋予流量特性的球阀相类似。利用管道压力可以促使两个阀座或者一个阀座的密封。当阀受到较高的压力时不需要控制球体和阀杆之间的角度公差,球体受到的力矩也应坚固的支承而减小。图24表示一种轴颈固定的全球阀。
    目前已经研制了许多球阀结构以适应各种操作场合。球的通道直径等于管道的直径时可以用“全通道口”阀门(一般是全球阀结构)。这种类型一般不用作调节装置,除非管道需使用滴管器通过时才使用。特殊结构的三通全球阀可用于分流和合流。
    一般,球阀包括的零件相对来说比较少,但必需从管道中把阀门拆下来才能替换各种硬的或软的阀内件。
 
 
 
图20 特性化流量特性的球阀



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