氣動(dòng)球閥，球閥(ball valve)問世于20世紀(jì)50年代，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，在短短的40年時(shí)間里，已迅速發(fā)展成為一種主要的閥類。在西方工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，球閥的使用正在逐年不斷的上升。
在我國，球閥被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位。它具有旋轉(zhuǎn)90度的動(dòng)作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。
球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，它只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。球閥宜做開關(guān)、切斷閥使用，V型球閥。電動(dòng)閥門除應(yīng)注意管道參數(shù)外，尚應(yīng)特別注意其使用的環(huán)境條件，由于電動(dòng)閥門中的電動(dòng)裝置是一機(jī)電設(shè)備，其使用狀態(tài)受其使用環(huán)境影響很大。通常狀態(tài)下，電動(dòng)球閥、蝶閥在以下環(huán)境使用要特別注意。 [1]
特點(diǎn)
一、耐磨；由于硬密封球閥的閥芯是合金鋼噴焊，
三片式球閥密封圈是合金鋼堆焊，所以硬密封球閥在開關(guān)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生太大的磨損。（它的硬度系數(shù)為65-70）：
二、密封性能好；由于硬密封球閥的密封是采用人工研磨，直到閥芯與密封圈吻合才能使用。所以他的密封性能是可靠的。
三、開關(guān)輕；由于硬密封球閥的密封圈底部采用彈簧使密封圈與閥芯緊緊抱在一起，所以在外界力量超過彈簧的預(yù)緊力時(shí)開關(guān)非常輕。
四、使用壽命長：已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們?nèi)粘Ｉ钪小?/span>
氣動(dòng)球閥結(jié)構(gòu)簡單緊湊，密封可靠，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，適用于水 、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，主要用于截?cái)嗷蚪油ü苈分械慕橘|(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制。
氣動(dòng)球閥與其它種類閥門相比，具有角行程輸出扭矩，開啟迅速、平穩(wěn)可靠，適用廣泛，以及以下一些優(yōu)點(diǎn)：
1、止推軸承減小閥桿摩擦力矩，可使閥桿長期操作平穩(wěn)靈活。
2、防靜電功能：在球體、閥桿、閥體之間設(shè)置彈簧，能將開關(guān)過程中產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出。
3、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性，與球體的摩擦損失小，故氣動(dòng)球閥的使用壽命長。
4、流體阻力?。?strong>氣動(dòng)球閥是所有閥門分類中流體阻力最小的一種，即使是縮徑氣動(dòng)球閥，其流體阻力也相當(dāng)小。
5、閥桿密封可靠：由于閥桿只作轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)而不做升降運(yùn)動(dòng)，閥桿的填料密封不易破壞，且密封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大。
6、閥座密封性能好：采用聚四氟乙烯等彈性材料制成的密封圈，結(jié)構(gòu)易于密封，而且氣動(dòng)球閥的閥封能力隨著介質(zhì)壓力的增高而增大。
7、流體阻力小，全通徑的球閥基本沒有流阻。
8、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
9、緊密可靠。它有兩個(gè)密封面，而且球閥的密封面材料廣泛使用各種塑料，密封性好，能實(shí)現(xiàn)密封。在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
10、操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。
11、維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。
12、在全開或全閉時(shí)，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，介質(zhì)通過時(shí)，不會(huì)引起閥門密封面的侵蝕。
13、適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應(yīng)用。
14、由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中。
15、加工精度高，造價(jià)昂貴，高溫中不宜使用，如管道內(nèi)有雜質(zhì)，容易被雜質(zhì)堵塞，導(dǎo)致閥門無法打開。
分類
功能分類
1、旁通閥：球閥一般為靜水開啟，故設(shè)旁通閥先平壓，即兩邊注滿水；
2、空氣閥：充水時(shí)，排除空氣服用浮筒自行關(guān)閥；排水時(shí)，補(bǔ)充空氣用，浮筒自行下降；
3、泄壓閥：開啟關(guān)閉活門時(shí)，排除活門及密封蓋之間的壓力水，以免磨損密封蓋；
4、排污閥：排出球殼體內(nèi)下部的污水。
傳動(dòng)分類
1、氣動(dòng)球閥
2、電動(dòng)球閥
3、液動(dòng)球閥
4、氣液動(dòng)球閥
5、電液動(dòng)球閥
6、渦輪傳動(dòng)球閥
分類特點(diǎn)
閥門浮動(dòng)球球閥按殼體/主體材料分類，球閥可分為：
1. 金屬材料閥門：如碳鋼閥門、合金鋼閥門、不銹鋼閥門、鑄鐵閥門、鈦合金閥門、蒙乃爾閥門、銅合金閥門、鋁合金閥門、鉛合金閥門等。
2. 金屬閥體襯里閥門：如襯膠閥門、襯氟閥門、襯鉛閥門、襯塑閥門、襯搪瓷閥門。
3. 非金屬材料閥門：如陶瓷閥門、玻璃閥門、塑料閥門。
國內(nèi)生產(chǎn)球閥的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一。主要分以下幾個(gè)大類：
球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。
結(jié)構(gòu)
密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力沖擊時(shí)，球體可能會(huì)發(fā)生偏移。這種結(jié)構(gòu)，一般用于中低壓球閥。
閥門固定球球閥為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，又出現(xiàn)了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，以形成一層油膜，即增強(qiáng)了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。
彈性
V型球閥(2張)
彈性球體是在球體內(nèi)壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當(dāng)關(guān)閉通道時(shí)，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達(dá)到密封。在轉(zhuǎn)動(dòng)球體之前先松開楔形頭，球體隨之恢復(fù)原原形，使球體與閥座之間出現(xiàn)很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。
Qv347、Qv647、Qv947 V型調(diào)節(jié)球閥
Qv347、Qv647、Qv947 V型調(diào)節(jié)球閥由于球芯帶有 V 型結(jié)構(gòu)，對(duì)閥座具有剪切作用。因此適用于造紙、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)中含有纖維或微小固體顆粒的懸濁液介質(zhì)中對(duì)有關(guān)工藝參數(shù)的控制，特別適用于制漿、造紙生產(chǎn)過程中的紙漿、白水、黑液、白液等懸浮顆粒的流體及濃、濁漿狀流體介質(zhì)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
這種V型球閥屬于固定球閥，也是單閥座密封球閥，調(diào)節(jié)性能是球閥中的，流量特性是等百分比的，可調(diào)比達(dá)100:1。它的V型切口與金屬閥座之間具有剪切作用，特別適合含纖維、微小固體顆粒、料漿等介質(zhì)
三通球閥有T型和L型。T型能使三條正交的管道相互聯(lián)通和切斷第三條通道，起分流、合流作用。L型只能連接相互正交的兩條管道，不能同時(shí)保持第三條管道的相互連通，只起分配作用。
產(chǎn)品特點(diǎn)
1、三通球閥在結(jié)構(gòu)上采用一體化結(jié)構(gòu)，4面閥座的密封型式，法蘭連接少，可靠性高，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了輕量化。
2、三通球芯分T型和L型，使用壽命長，流通能力大，阻力小。
3、球閥按作用式分單作用和雙作用兩種型式，單作用式的特點(diǎn)是一旦動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，球閥將處于控制系統(tǒng)要求的狀態(tài)。
偏心球閥1． 流體阻力小，其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2． 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3． 緊密可靠，且球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好，在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4． 操作方便，開閉迅速，從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°，便于遠(yuǎn)距離的控制。
5． 維修方便，球閥結(jié)構(gòu)簡單，密封圈一般都是活動(dòng)的，拆卸更換都比較方便。
6． 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，高真空或高壓力都可應(yīng)用。
礦井常用高壓球閥卸灰球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。 卸灰球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：浮動(dòng)球式、固定球式、彈性球式.卸灰球閥主要用于截?cái)嗷蚪油ü苈分械慕橘|(zhì)，亦可用用于流體的調(diào)節(jié)與控制，卸灰球閥與其它閥門種類相比，具有角行程輸出扭矩，開啟迅速、平穩(wěn)可靠，適用廣泛。卸灰球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來使閥門暢通或閉塞
電動(dòng)球閥構(gòu)造只由少數(shù)幾個(gè)零件組成，資料耗用?。惑w積小、重量輕、安裝尺寸小 電動(dòng)球閥結(jié)構(gòu)圖，驅(qū)動(dòng)力矩小， 壓力調(diào)節(jié)閥，操作簡便、敏捷，只需旋轉(zhuǎn)90°即可快速啟閉；并且還同時(shí)具有良好的流量調(diào)節(jié)功效和封閉密封特性，在大中口徑、中低壓力的應(yīng)用范疇，電動(dòng)球閥是主導(dǎo)的閥門。電動(dòng)球閥處于完整開啟地位時(shí)，蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)的阻力，因此通過該閥門所發(fā)生的壓力降很小，故具有較好的流量把持特征。電動(dòng)球閥有彈密封和金屬的密封兩種密封型式。彈性密封閥門，密封圈可以鑲嵌在閥體上或附在蝶板周邊。 采取金屬密封的閥門一般比彈性密封的閥門壽命長，但很難做到完整密封。金屬密封能適應(yīng)較高的 工作溫度，彈性密封則具有受溫度限制的缺 點(diǎn)。 假如請(qǐng)求電動(dòng)球閥作為流量把持使用，重要的是準(zhǔn)確選擇閥門的尺寸和類型。電動(dòng)球閥的構(gòu)造原理尤其合適制造大口徑閥門。電動(dòng)球閥不僅在石油、煤氣、化工、水處置等一般產(chǎn)業(yè)上得到普遍運(yùn)用，而且還利用于熱電站的冷卻水體系。 常用的電動(dòng)球閥有對(duì)夾式電動(dòng)球閥和法蘭式電動(dòng)球閥兩種。對(duì)夾式電動(dòng)球閥是用雙頭螺栓將閥門連接在兩管道法蘭之間，法蘭式電動(dòng)球閥是閥門上帶有法蘭，用螺栓將閥門上兩端法蘭銜接在管道法蘭上。 閥門的強(qiáng)度性能是指閥門蒙受介質(zhì)壓力的才能。閥門是蒙受內(nèi)壓的機(jī)械產(chǎn)品，因而必需具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證長期使用而不產(chǎn)生決裂或發(fā)生變形。氣動(dòng)球閥由球閥配置氣動(dòng)執(zhí)行器組成，氣動(dòng)執(zhí)行器分為雙作用型氣動(dòng)執(zhí)行器和單作用型氣動(dòng)執(zhí)行器，通過電磁閥控制，實(shí)現(xiàn)球閥開關(guān)動(dòng)作。氣動(dòng)球閥可實(shí)現(xiàn)智能化控制，快速開啟或關(guān)閉管路，能有效的對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行控制和管理。
參數(shù)等級(jí)
1、公稱壓力或壓力級(jí)：PN1.0-32.0MPa、ANSI CLASS 150-900、JIS10-20K；
2、公稱通徑或口徑：DN6～900、NPS 1/4 ～36；
3、連接方式：法蘭、對(duì)焊、螺紋、承插焊等；
4、適用溫度：-196℃～540℃；
5、驅(qū)動(dòng)方式：手動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣液聯(lián)動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)；
6、閥體材料：WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M (316L)、Ti。選用不同的材質(zhì)，可分別適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介質(zhì)、尿素等多種介質(zhì)。
壓力限制
銘牌顯示有球閥在和最小操作溫度下所允許的操作壓力。
使用PTFE或RTFE材質(zhì)的閥座和密封件，其他類型的閥座和密封件的操作溫度，應(yīng)受到KI工廠的檢核。
閥的公稱壓力等級(jí)（PN），可表明閥在正常溫度狀態(tài)下的工作壓力。（例如：PN4.0，表明其操作溫度在－190C～380C時(shí)的工作壓力為40 Bar(4.0MPa)）。
電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的注意事項(xiàng)參見其相應(yīng)的說明書。 [2]
故障解決
球閥長期以來受物料沖刷，產(chǎn)生摩擦，造成嚴(yán)重的沖擊磨損，不能滿足正常生產(chǎn)，同時(shí)造成了設(shè)備使用期的縮短。當(dāng)下針對(duì)球閥磨損多采用耐磨材料，如陶瓷材料，高分子復(fù)合材料等方法，應(yīng)用較多的有技術(shù)體系。高分子材料具有*的粘著性能，耐磨性能，安全的解決了金屬經(jīng)常磨損的弊端，確保了企業(yè)設(shè)備的正常生產(chǎn)。而且材料中的的陶瓷材料和特殊的表面強(qiáng)化劑，使其在的干磨環(huán)境里耐磨和抗物理沖擊性能優(yōu)于任何鋼鐵甚至超過瓷磚，產(chǎn)品與煤的不親和性能是防止積煤的理想材料。
安裝使用
1.室內(nèi)裝置或有防護(hù)方式戶外應(yīng)用;
2.戶外露天裝置，有風(fēng)、砂、雨露、陽光等侵蝕;
3.具有易燃、易爆氣體或粉塵環(huán)境;
4.濕熱帶、干熱帶地區(qū)環(huán)境;
5.管道介質(zhì)溫度高達(dá)450℃以上;
6.環(huán)境溫度低于-20℃以下;
7.易遭水淹或浸水中;
8.具有放射性物質(zhì)(核電站及放射性物質(zhì)試驗(yàn)裝置)環(huán)境;
9.艦船上或船塢碼頭(有鹽霧、霉菌、潮濕)的環(huán)境;
10.具有劇烈振動(dòng)的場合;易于發(fā)生火災(zāi)的場合;
對(duì)于上述環(huán)境中的電動(dòng)球閥，其電動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)、材料和防護(hù)方式皆不同。因此，應(yīng)依據(jù)上述義務(wù)環(huán)境選擇相應(yīng)的閥門電動(dòng)裝置。依據(jù)工程控制要求，對(duì)電動(dòng)球閥來講，其控制功能是由電動(dòng)裝置來完成的。應(yīng)用電動(dòng)球閥的宗旨，就是對(duì)閥門的開、閉以及調(diào)節(jié)聯(lián)動(dòng)完成非人工的電氣控制或計(jì)算機(jī)控制。電動(dòng)裝置應(yīng)用已不只是為了勤儉人力了。由于不同廠家產(chǎn)品的功能和質(zhì)量區(qū)別較大，因此，選擇電動(dòng)裝置和選擇所配閥門對(duì)工程同等重要。由于工業(yè)自動(dòng)化水平的要求始終提高，一方面對(duì)電動(dòng)閥門的應(yīng)用量越來越多，另一方面對(duì)電動(dòng)閥門的控制要求也越來越高，越來越復(fù)雜。所以電動(dòng)閥門在電氣控制方面的設(shè)計(jì)也在始終更新。隨著使用要求不斷提高及計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，新型的、多樣的電氣控制方式將始終地出現(xiàn)。對(duì)電動(dòng)閥門總體控制方面的推敲，應(yīng)注意選擇電動(dòng)閥門的控制方式。例如，依據(jù)工程需要，是否應(yīng)用集中控制方式，還是單臺(tái)控制方式，是否與其他設(shè)備聯(lián)動(dòng)，次序控制還是應(yīng)用計(jì)算機(jī)次序控制等等，其控制原理都不一樣。閥門電動(dòng)裝置廠家樣本給出的僅是標(biāo)準(zhǔn)電氣控制原理，因此應(yīng)用部門應(yīng)與電動(dòng)裝置消耗廠進(jìn)行技術(shù)交底，清楚技術(shù)要求。
硬密封安裝
1）取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。
2）安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號(hào)（電或氣）進(jìn)行整機(jī)測試（防止因運(yùn)輸產(chǎn)生振動(dòng)影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)線路圖）。
3）準(zhǔn)備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會(huì)損壞閥座和球）。
4）在安裝期間，請(qǐng)不要用閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分作為起重的吊裝點(diǎn)，以避免損壞執(zhí)行機(jī)構(gòu)及附件。
5）本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。
6）安裝點(diǎn)附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。
7）與管道連接后，請(qǐng)用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
適用場合
氣動(dòng)球閥，由于球閥通常用橡膠、尼龍和聚四氟乙烯作為閥座密封圈材料，因此它的使用溫度受到閥座密封圈材料的限制。球閥的截止作用是靠金屬球體在介質(zhì)的作用下，于塑料閥座之間相互壓緊來完成的（浮動(dòng)球球閥）。閥座密封圈在一定的接觸壓力作用下，局部地區(qū)發(fā)生彈塑變形。這一變形可以補(bǔ)償球體的制造精度和表面粗糙度，保證球閥的密封性能。
又由于球閥的閥座密封圈通常采用塑料制成，故在選擇球閥的結(jié)構(gòu)和性能上，要考慮球閥的耐火和防火，特別是在石油、化工、冶金等部門，在易燃、易爆介質(zhì)的設(shè)備和管路系統(tǒng)中使用球閥，更應(yīng)注意耐火和防火。
通常，在雙位調(diào)節(jié)、密封性能嚴(yán)格、泥漿、磨損、縮口通道、啟閉動(dòng)作迅速（1/4轉(zhuǎn)啟閉）、高壓截止（壓差大）、低噪聲、有氣穴和氣化現(xiàn)象、向大氣少量滲漏，操作力矩小、流體阻力小的管路系統(tǒng)中，推薦使用球閥。
球閥也適用于輕型結(jié)構(gòu)、低壓截止（壓差小）、腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)中。在低溫（深冷）裝置和管路系統(tǒng)中也可選用球閥。在冶金行業(yè)的氧氣管路系統(tǒng)中，需使用經(jīng)過嚴(yán)格脫脂處理的球閥。在輸油管線和輸氣管線中的主管線需埋設(shè)在地下時(shí)，需使用全通徑焊接式球閥。在要求具有調(diào)節(jié)性能時(shí)，需選用帶V形開口的專用結(jié)構(gòu)的球閥。在石油、石油化工、化工、電力、城市建設(shè)中，工作溫度在200度以上的管路系統(tǒng)可選用金屬對(duì)金屬密封的球閥。
操作使用
1）操作前須確認(rèn)管路和閥已被沖洗過。
2）閥的操作按執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入信號(hào)大小帶動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)完成：正向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，閥關(guān)斷。反向旋轉(zhuǎn)1/4圈（90°）時(shí)，閥開啟。
3）當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方向指示箭頭與管線平行時(shí)，閥門為開啟狀態(tài)；指示箭頭與管線垂直時(shí)，閥門為關(guān)閉狀態(tài)。
