球閥的啟閉件為球體。按球體與閥體的連接結構分,有浮動球及固定球兩類。按閥內的通道形式,又有直通、四通和三通三種。其結構分類如下:
1. 浮動式球(qiu)閥(fa)
浮(fu)動式球(qiu)(qiu)閥(fa)(見圖4-16)的(de)球(qiu)(qiu)體(ti)是(shi)浮(fu)動的(de),在介質(zhi)壓力作(zuo)用(yong)下,球(qiu)(qiu)體(ti)被壓緊到出口(kou)側的(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈上,從而保證(zheng)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)。其特(te)點是(shi)結(jie)構(gou)簡(jian)單,單側密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)性能較好,但由(you)于球(qiu)(qiu)面(mian)與(yu)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈之間的(de)壓緊力較大,所以啟閉力矩也大,一般只(zhi)適用(yong)于較小口(kou)徑和較低(di)壓力的(de)閥(fa)。三通(tong)、四通(tong)球(qiu)(qiu)閥(fa)有流體(ti)通(tong)道(dao)切換功能。

2. 固定式球閥(fa)
固(gu)(gu)定式球(qiu)閥(見圖(tu)4-17)的(de)(de)球(qiu)體由(you)上(shang)下(xia)兩端的(de)(de)軸承固(gu)(gu)定,只能(neng)(neng)轉動,不能(neng)(neng)水平和上(shang)下(xia)移動。在閥體與(yu)(yu)閥座(zuo)之間設置彈(dan)簧,使(shi)(shi)閥座(zuo)與(yu)(yu)密封(feng)(feng)圈能(neng)(neng)壓緊球(qiu)體,達到密封(feng)(feng)要求,嵌在閥座(zuo)上(shang)的(de)(de)密封(feng)(feng)圈是由(you)彈(dan)性(xing)材料制造的(de)(de),以保證其密封(feng)(feng)性(xing)能(neng)(neng)。由(you)于(yu)介質對(dui)球(qiu)體的(de)(de)壓力(li)(li)是由(you)軸承承受的(de)(de),使(shi)(shi)密封(feng)(feng)圈與(yu)(yu)球(qiu)體間的(de)(de)摩擦力(li)(li)減(jian)小,啟閉省力(li)(li),不易磨損,使(shi)(shi)用壽(shou)命長,但結(jie)構復雜。因此適用于(yu)大口徑及(ji)較高壓力(li)(li)的(de)(de)閥。
3. 密封(feng)結構
閥座(zuo)上(shang)的密(mi)封圈是(shi)球閥的重要密(mi)封件。密(mi)封圈的常見結(jie)構如下。
①. 浮動式(shi)球閥的密封 其結構(gou)如(ru)圖4-18所示。

圖4-18(a)為(wei)球(qiu)體與彈性(xing)密封(feng)圈形成球(qiu)面吻合結構(gou),依靠介質(zhi)壓力在(zai)出口側形成密封(feng)面。由于密封(feng)面的彈性(xing)較(jiao)(jiao)小,介質(zhi)壓力較(jiao)(jiao)低(di)時,密封(feng)性(xing)較(jiao)(jiao)差。
圖4-18(b)為將彈性(xing)密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)(quan)與球體接觸(chu)部(bu)分加工(gong)出兩個凸(tu)緣。安裝(zhuang)時球體就將密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)(quan)的凸(tu)緣部(bu)分壓(ya)(ya)緊(jin)。運行時介(jie)質壓(ya)(ya)力可在(zai)出口側造成更大的壓(ya)(ya)力,使球體與密(mi)封(feng)圈(quan)(quan)(quan)吻合(he)得更加緊(jin)密(mi),密(mi)封(feng)性(xing)能較好。
圖4-18(c)為一種(zhong)彈性更好的密封圈(quan)結構,由于密封圈(quan)本身(shen)具有彈性,介質(zhi)壓力較低時,在進口側就能實(shi)現(xian)密封,介質(zhi)壓力較高(gao)時,將在出口側實(shi)現(xian)更好的密封。
圖4-18(d)為用(yong)于(yu)高溫球(qiu)閥的密(mi)封(feng)結構,球(qiu)體和密(mi)封(feng)圈都用(yong)不銹鋼(gang)制造,再在密(mi)封(feng)圈上堆焊硬質合金,經(jing)精密(mi)加工而成。
圖4-18(e)為用于對密封(feng)性(xing)能(neng)要求較高的(de)浮動球閥的(de)密封(feng)結構。采用帶有彈(dan)簧的(de)浮動閥座,靠彈(dan)簧力(li)預緊,當介(jie)質壓力(li)上升后,進出口側均能(neng)密封(feng)。
②. 固定式球閥(fa)的密封結(jie)構(gou) 如圖4-19所示(shi)。

圖4-19(a)為進口側的密封結構,由于d1>dm,介質作用于d1和dm環面上的力,可把閥座上的密封圈壓緊在球體表面而實現密封。關閉后閥內腔不存在介質壓力,使軸承受力較大。
圖4-19(b)的密封結構,由于d2<dm,使進口側不能密封,介質進入閥內腔,依靠介質壓力作用于dm和d2間的環面,可在出口側實現密封,關閉后閥內腔仍和進口連通,存在介質壓力,故軸承受力較小,適用于高壓球閥。
圖4-19(c)的密封結構,由于d1>dm,dm>d2,pj>p0,p0>pc,不管介質壓力高低,均能保證進出口兩側的密封,適用于對密封性能要求較高的球閥。
圖(tu)4-19(d)為固定球(qiu)(qiu)閥(fa)的一種(zhong)防火(huo)(huo)密封(feng)結構(gou)。當火(huo)(huo)災發(fa)生或異常升溫,使密封(feng)閥(fa)座燒損時(shi)(shi),借彈簧的作用,閥(fa)座支承就可以和球(qiu)(qiu)體接觸(chu)起臨時(shi)(shi)密封(feng)作用,防止(zhi)火(huo)(huo)災擴(kuo)大[見圖(tu)4-19(e)]。

