硬密封球閥為偏心金屬密封結(jié)構(gòu),密封形式為金屬對(duì)金屬密封,可調(diào)換金屬密封圈對(duì)金屬密封,不銹鋼板與石墨復(fù)合板密封圈對(duì)金屬密封.硬密封蝶閥的驅(qū)動(dòng)形式除了電動(dòng)之外還有：手動(dòng),蝸輪桿傳動(dòng),氣動(dòng)等。硬密封球閥的蝶板安裝于管道的直徑方向。在硬密封球閥閥體圓柱形通道內(nèi)，圓盤(pán)形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0°~90°之間，旋轉(zhuǎn)到90°時(shí)，閥門(mén)則牌全開(kāi)狀態(tài)。
新型高壽命不銹鋼蝶閥的特點(diǎn)以及蝶閥在使用過(guò)程中存在問(wèn)題. 目前,硬密封球閥,硬密封蝶閥作為一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)管路系統(tǒng)通斷及流量控制的部件，已在石油、化工、冶金、水電等許多領(lǐng)域中得到極為廣泛地應(yīng)用。在已公知的蝶閥技術(shù)中，其密封形式多采用密封結(jié)構(gòu)，密封材料為橡膠、聚四氟乙烯等。由于結(jié)構(gòu)特征的限制，不適應(yīng)耐高溫、高壓及耐腐蝕、抗磨損等行業(yè)?，F(xiàn)有一種比較先進(jìn)的蝶閥是三偏心金屬硬密封蝶閥，閥體和閥座為連體構(gòu)件，閥座密封表面層堆焊耐溫、耐蝕合金材料。多層軟疊式密封圈固定在閥板上，這種蝶閥與傳統(tǒng)蝶閥相比具有耐高溫，操作輕便，啟閉無(wú)磨擦，關(guān)閉時(shí)隨著傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的力矩增大來(lái)補(bǔ)償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。
硬密封球閥在使用過(guò)程中仍然存在以下幾個(gè)問(wèn)題：
一、由于多層軟硬疊式密封圈固定在閥板上，當(dāng)閥板常開(kāi)狀態(tài)時(shí)介質(zhì)對(duì)其密封面形成正面沖刷，金屬片夾層中的軟密封帶受沖刷后，直接影響密封性能。
二、受結(jié)構(gòu)條件的限制該結(jié)構(gòu)不適應(yīng)做通徑DN200以下閥門(mén)，原因是閥板整體結(jié)構(gòu)太厚，流阻大。
三、因三偏心結(jié)構(gòu)的原理，閥板的密封面與閥座之間的密封是靠傳動(dòng)裝置的力矩使閥板壓向閥座。正流狀態(tài)時(shí)，介質(zhì)壓力越高密封擠壓越緊。當(dāng)流道介質(zhì)逆流時(shí)隨著介質(zhì)壓力的增大閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強(qiáng)時(shí)，密封開(kāi)始泄漏。
高性能硬密封球閥，其特征在于：所述閥座密封圈由軟性T形密封環(huán)兩側(cè)多層不銹鋼片組成。
閥板與閥座的密封面為斜圓錐結(jié)構(gòu)，在閥板斜圓錐表面堆焊耐溫、耐蝕合金材料；固定在調(diào)節(jié)環(huán)壓板之間的彈簧與壓板上調(diào)節(jié)螺栓裝配一起的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有效地補(bǔ)償了軸套與閥體之間的公差帶及閥桿在介質(zhì)壓力下的彈性變形，解決了閥門(mén)在雙向互換的介質(zhì)輸送過(guò)程中存在的密封問(wèn)題。
采用軟性T型兩側(cè)多層不銹鋼片組成密封圈，具有金屬硬密封和軟密封的雙重優(yōu)點(diǎn)，無(wú)論在低溫和高溫情況下，均具有零滲漏的密封性能。試驗(yàn)證明池正流狀態(tài)（介質(zhì)流動(dòng)方向與蝶板轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同）時(shí)，密封面的壓力是傳動(dòng)裝置的力矩和介質(zhì)壓力對(duì)閥板的作用產(chǎn)生的。正向介質(zhì)壓力增大時(shí)閥板斜圓錐表面與閥座密封面擠壓越緊，密封效果越好。
當(dāng)逆流狀態(tài)時(shí)，閥板與閥座之間的密封靠驅(qū)動(dòng)裝置的力矩使閥板壓向閥座。隨著反向介質(zhì)壓力的增大，閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強(qiáng)時(shí)，調(diào)節(jié)環(huán)的彈簧在受載后所儲(chǔ)存的變形能補(bǔ)償閥板與閥座密封面的緊壓力起到自動(dòng)補(bǔ)償作用。
因此本實(shí)用新型不像現(xiàn)有的技術(shù)那樣，在閥板上安裝軟硬多層密封圈，而是直接安裝在閥體上，在壓板和閥座中間增設(shè)調(diào)節(jié)環(huán)是十分理想的雙向硬密封方式。它將可取代閘閥、及球形閥。
球閥在石油、化工、冶金和城市集中供熱等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但是密封副用PTFE 高分子材料制造的球閥, 不能用于溫度大于280 ℃或輸送介質(zhì)呈微小顆粒狀的工況。而以金屬材料作密封副的硬密封球閥, 在旋轉(zhuǎn)球體時(shí)會(huì)因結(jié)構(gòu)不同出現(xiàn)各種情況。如金屬?gòu)椥蚤y座密封結(jié)構(gòu), 由于彈性閥座與球體之間并未形成間隙, 所以其摩擦力很大。金屬浮動(dòng)閥座密封結(jié)構(gòu)其浮動(dòng)閥座與閥體之間不易密封。組合球撐開(kāi)式密封結(jié)構(gòu), 由于零部件多, 結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 增加了加工難度與制造成本, 尤其是小口徑的硬密封球閥, 這種結(jié)構(gòu)顯然是不適用的。經(jīng)過(guò)反復(fù)的分析和測(cè)試, 并借助于CAD 輔助設(shè)計(jì), 成功研制了Q47H 凸輪偏心式單閥座固定型硬密封球閥?！?br />☆、硬密封球閥工作原理
凸輪偏心式單閥座的球體中心線相對(duì)于閥體中心線偏移a 、b , 閥座密封面偏心b。當(dāng)閥桿繞O 點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°, 則球體亦隨之旋轉(zhuǎn)90°, 并與閥座密封面緊密吻合, 當(dāng)密封副間的摩擦力矩和填料與閥桿間的摩擦力矩大于介質(zhì)壓力形成的力矩時(shí), 閥門(mén)將達(dá)到可靠密封。由于閥門(mén)密封采用凸輪式偏心結(jié)構(gòu), 當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí), 球體迅速脫離閥座密封面。閥門(mén)關(guān)閉時(shí), 球體迅速與閥座密封面吻合。從而達(dá)到了開(kāi)啟扭矩小, 關(guān)閉嚴(yán)密的目的?！?br /> ☆、硬密封球閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
小口徑閥門(mén)體腔空間窄小, 通常的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已不適用。因此, 閥桿末端加工成扁形并帶有短軸, 球體上下均有扁形槽及孔, 孔用于與上下閥桿連接起到固定球體, 限制球體自由度的作用, 同時(shí)起到平衡體腔與管線介質(zhì)間壓力的作用。扁形槽與閥桿配合, 傳遞來(lái)自于手柄的扭矩。
☆、硬密封球閥制造加工
球體兩孔的同軸度和球體中心線相對(duì)于閥體中心線的偏心尺寸公差要求比較嚴(yán)格, 一般需要鏜床或數(shù)控機(jī)床加工。裝配前閥座密封面與球體面應(yīng)配研, 然后將球體置于關(guān)閉位置, 安裝左閥體, 調(diào)整墊片, 擰緊螺釘, 靜壓灌水不漏, 則此閥在密封試驗(yàn)下即可保證密封。
☆、硬密封球閥結(jié)語(yǔ)
小口徑硬密封球閥符合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有球閥結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度、連接形式和連接尺寸相關(guān)標(biāo)準(zhǔn), 該閥不但適用于輸送氣態(tài)或液態(tài)單相介質(zhì), 也適用于氣液混合的介質(zhì)和氣液漿混合的介質(zhì)。該閥門(mén)已應(yīng)用于冶金、紡織和石油等行業(yè), 效果良好。
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