以球體作為關(guān)閉件的閥門(mén)．稱(chēng)為球閥。球閥主要由閥體、閥座、球體、閥桿、手柄或其它驅(qū)動(dòng)裝置組成。球閥的主要功能是切斷或接通管道中的流體通道．即球閥通常為閉路閥。因此，球閥的作用原理很簡(jiǎn)單：彈簧微啟式安全閥藉助手柄或其它驅(qū)動(dòng)裝置在閥桿上端施加一定的轉(zhuǎn)矩并傳遞給球體，使它旋轉(zhuǎn)90°特殊球閥結(jié)構(gòu)例外，球體的通孔則與閥體通道中心線重合或垂直．球閥便完成了全開(kāi)或全關(guān)的動(dòng)怍。如果是三通或四通球閥。它們切換流體通道的功能同樣是籍助球體轉(zhuǎn)動(dòng)90°來(lái)實(shí)現(xiàn)的。彈簧微啟式安全閥球閥的密封原理依其結(jié)構(gòu)而異。常用的球閥結(jié)構(gòu)可分為浮動(dòng)球球閥與固定球球閥兩大類(lèi)。浮動(dòng)球球閥的球體自由支承在閥座上。
球閥是本世紀(jì)50年代問(wèn)世的一種新型閥門(mén)。在短短的30多年里，球閥已發(fā)展成為一種主要的閥類(lèi)，它在航天、石油化工、長(zhǎng)輸管線、輕工食品、建筑等許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。這是因?yàn)椋蜷y與其它閥類(lèi)相比，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，受到人們的歡迎。球閥的主要特點(diǎn)如下：
1流體阻力小 球閥一般有縮徑和不縮徑通道兩種結(jié)構(gòu)。無(wú)論那種結(jié)構(gòu)，球閥的流阻系數(shù)都比較小。特別是所謂全流量型，即不縮徑的球閥，由于其通道直徑等于管道內(nèi)徑，局部阻力損失只有同等長(zhǎng)度管道的摩擦阻力，即在所有閥門(mén)中，這種球閥的流阻zui小。在火箭發(fā)射及其試驗(yàn)系統(tǒng)中，要求輸送管道的阻力越小越好。減少管路系統(tǒng)的阻力有兩個(gè)途徑：一是降低流體流速，為此需要增大管徑和閥門(mén)通徑，這對(duì)于管路系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性往往會(huì)產(chǎn)生不利的影響，特別對(duì)低溫輸送系統(tǒng)液氫是極為不利的；一是減小閥門(mén)的局部阻力，因此，球閥自然就成了*選擇。
2開(kāi)關(guān)迅速、方便。由于球閥在一般情況下只需手柄轉(zhuǎn)動(dòng)90°就完成了全開(kāi)或全關(guān)動(dòng)作，很容易實(shí)現(xiàn)快速啟閉。
3密封性好。目前，絕大多數(shù)球閥的閥座都是用聚四氟乙烯等彈性材料制造，金屬與非金屬材料組成的密封副，通常稱(chēng)為軟密封。一般說(shuō)來(lái)，軟密封的密封性容易保證，而且對(duì)密封表面的加工精度與表面粗糙度要求也不很高。
4壽命長(zhǎng)。由于聚四氟乙烯PTFE或F4有良好的自潤(rùn)滑性，與球體的摩擦磨損小，而且由于球體加工工藝的改進(jìn)，使粗糙度降低，從而提高了球閥的使用壽命。據(jù)報(bào)道，美國(guó)W-K-M公司在試驗(yàn)室內(nèi)對(duì)球閥進(jìn)行壽命試驗(yàn)，開(kāi)關(guān)次數(shù)超過(guò)10萬(wàn)次。
5可靠性高球閥的可靠性高主要是因?yàn)椋?/p>
①球體與閥座一對(duì)密封副不會(huì)發(fā)生擦傷、急劇磨損等故障；
②閥桿改為內(nèi)裝式后，消除了閥桿在流體壓力作用下可能因填料壓蓋松開(kāi)而飛出的事故隱患；
球閥不僅在一般工業(yè)管道得到了廣泛應(yīng)用，而且在核工業(yè)、宇航工業(yè)的液氧與液氫輸送管線上普遍采用。
全塑料球閥近年來(lái)發(fā)展較快。其特點(diǎn)是：耐腐蝕，重量輕，成本低。在水道、化學(xué)管道上應(yīng)用越來(lái)越廣。西德一家閥門(mén)公司已制造通徑為6"的塑料球閥；美國(guó)HillMaccanng公司制成一種含氟塑料球閥，商業(yè)名稱(chēng)為Kynar，據(jù)稱(chēng)具有高強(qiáng)度、優(yōu)良的耐溫與耐腐蝕性能，適用溫度為≤250℃。
大口徑輸油或天然氣管線是球閥應(yīng)用的一個(gè)重要方面。公稱(chēng)通徑范圍：600～1400mm，工作壓力通常為8.0MPa。為了確保安全，一些制造廠商都按管線球閥的使用特點(diǎn)和它所受外界自然條件的影響，進(jìn)行抗地震的彎曲試驗(yàn)、防止火災(zāi)漫延的試驗(yàn)、耐氣候條件的綜合試驗(yàn)、緊急切斷試驗(yàn)等。
為了適應(yīng)高溫工況的需要，近年來(lái)還發(fā)展了高溫球閥，它的閥座材料不再是聚四氟乙烯，而是金屬、石墨或碳素纖維等。
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