硬密封球閥為偏心金屬密封結(jié)構(gòu),密封形式為金屬對金屬密封,可調(diào)換金屬密封圈對金屬密封,不銹鋼板與石墨復(fù)合板密封圈對金屬密封.硬密封蝶閥的驅(qū)動形式除了電動之外還有：手動,蝸輪桿傳動,氣動等。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，閥門則牌全開狀態(tài)。
新型高壽命不銹鋼蝶閥的特點以及蝶閥在使用過程中存在問題. 目前,硬密封球閥,硬密封蝶閥作為一種用來實現(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，啟閉無磨擦，關(guān)閉時隨著傳動機構(gòu)的力矩增大來補償密封，提高了蝶閥的密封性能及延長使用壽命的優(yōu)點。
硬密封球閥在使用過程中仍然存在以下幾個問題：
一、由于多層軟硬疊式密封圈固定在閥板上，當閥板常開狀態(tài)時介質(zhì)對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，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裝置的力矩使閥板壓向閥座。正流狀態(tài)時，介質(zhì)壓力越高密封擠壓越緊。當流道介質(zhì)逆流時隨著介質(zhì)壓力的增大閥板與閥座之間的單位正壓力小于介質(zhì)壓強時，密封開始泄漏。
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，解決了閥門在雙向互換的介質(zhì)輸送過程中存在的密封問題。
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，無論在低溫和高溫情況下，均具有零滲漏的密封性能。試驗證明池正流狀態(tài)（介質(zhì)流動方向與蝶板轉(zhuǎn)動方向相同）時，密封面的壓力是傳動裝置的力矩和介質(zhì)壓力對閥板的作用產(chǎn)生的。正向介質(zhì)壓力增大時閥板斜圓錐表面與閥座密封面擠壓越緊，密封效果越好。
當逆流狀態(tài)時，閥板與閥座之間的密封靠驅(qū)動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)壓強時，調(diào)節(jié)環(huán)的彈簧在受載后所儲存的變形能補償閥板與閥座密封面的緊壓力起到自動補償作用。
因此本實用新型不像現(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)球體時會因結(jié)構(gòu)不同出現(xiàn)各種情況。如金屬彈性閥座密封結(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。金屬浮動閥座密封結(jié)構(gòu)其浮動閥座與閥體之間不易密封。組合球撐開式密封結(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)過反復(fù)的分析和測試, 并借助于CAD 輔助設(shè)計, 成功研制了Q47H 凸輪偏心式單閥座固定型硬密封球閥。
☆、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于閥體中心線偏移a 、b , 閥座密封面偏心b。當閥桿繞O 點順時針旋轉(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, 閥門將達到可靠密封。由于閥門密封采用凸輪式偏心結(jié)構(gòu), 當閥門開啟時, 球體迅速脫離閥座密封面。閥門關(guān)閉時, 球體迅速與閥座密封面吻合。從而達到了開啟扭矩小, 關(guān)閉嚴密的目的。
☆、硬密封球閥結(jié)構(gòu)特點
小口徑閥門體腔空間窄小, 通常的結(jié)構(gòu)設(shè)計已不適用。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于閥體中心線的偏心尺寸公差要求比較嚴格, 一般需要鏜床或數(shù)控機床加工。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, 則此閥在密封試驗下即可保證密封。
☆、硬密封球閥結(jié)語
小口徑硬密封球閥符合國內(nèi)外現(xiàn)有球閥結(jié)構(gòu)長度、連接形式和連接尺寸相關(guān)標準, 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)。該閥門已應(yīng)用于冶金、紡織和石油等行業(yè), 效果良好。
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