氣動球閥的工作原理

                       上海申弘閥門有限公司

    氣動球閥球體是由旋塞閥轉變而來的，它的球心為旋轉90°的動作，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟，有圓形通孔或通道通過其軸線。當球心旋轉到90°時閥門處于緊閉狀態，當執行器工作時，只需很小的轉動力矩就能將閥門關緊嚴密，從而可達到快速截斷切斷的原理
    上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調節閥,氣動調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。氣動球閥主用應用在快速切斷、分配和改變介質的流動管道中。氣動球閥它啟閉迅速、適合大小口徑使用。采用V型球體可準確的調節介質流量。氣動球閥結構有兩種區分，一種是O型球芯，O型球閥閥芯為浮動式精密鑄件，流道口與管道口徑相同，主要是作為截斷開關使用。另一種是V型球芯，它采用固定式結構，球芯上帶有V型切口，在執行器上加裝定位器后實現對含纖維、顆粒狀介質比例調節。氣動球閥在工業流程上，大多用來控制各種流體的行進及流量，如水、油、化學液體等，所依據的參數有溫度、壓力及流量等。現代化工廠常用的控制閥有氣動薄膜調節閥、氣動球閥、氣動蝶閥、氣動隔膜閥等幾種類型下功夫研究創造出更美觀、耐用的氣動閥。現代化工廠在選用各類自動閥時，應考慮熱機的種類、要求的精度、控制閥的品質、壓降、流量及其構造、故障率、廠家信用及售后服務等因素，才能達到經濟實用的目的。氣動閥門本身具備裝配容易、故障率低，以及符合業界自動化需求的優點，安裝簡易省事可節省其他成本支出使企業更具競爭力和生命力。
    氣動球閥這幾年，受到國內良好的投資環境以及基礎建設政策的不斷深化，我國閥門行業將迎來持續增長，大力發展氣動球閥、氣動蝶閥、氣動調節閥等氣動閥門，氣動球閥使企業的不斷自我創新，成就了技術的，各式各樣的產品目不暇接，呈現出一幅欣欣向榮的發展前景。正是因為這樣的技術成果，才使得氣動閥門可以永葆積極向上的態勢。“十二五"規劃，中央著重強調重大裝備制造業國產化的戰略，爭取在短期內盡可能重大工程項目和關鍵閥門實現國產化或部分實現國產化、自動化，使我國氣動閥門制造業走在世界前列，這為閥門制造業帶來了千載難逢的發展機遇。

作為現在主流的球型閥，目前由于技術的不斷提高，使得這種閥門也能夠在管道中實現自動化的調節，而實現它能夠自動化運作的外界力量是一種執行器，那就是氣動執行機構，與球閥閥桿進行連接，形成的氣動球閥是比較經典的管道截斷閥。而目前的管道球型閥，是一種能夠給管道系統中帶來比較好調控的一種閥門類型，很多時候，在管道中的調節作用都是比較好的表現。

    相比起來，其實其他形式的閥門對于管道的調節沒有這種氣動球閥的那么快速。這里就來簡單的介紹一下關于這種氣動調節球型閥在管道中的主要調節吧。這種球型閥由于其整體在使用過程中可以以90度旋轉動作進行流動性液體的截流，再加上此種氣動球閥在各類管道之中的安裝區域沒有一定的限制，因此其在整個管道流體管理中，應用較為廣泛。zui早的時候，氣動球閥又被稱之為旋塞閥，以這種形式的管道閥能夠給管道中的介質帶來快速的切斷和的調節，對于介質在管道中的穩定輸送來說，還是非常重要的，也是目前氣動球閥成為使用主流的主要原因。氣動執行機構與管道使用的球閥組合而成的氣動球閥是現在流體介質管道中使用的主流，而說到氣動球閥，其實在很多時候都是需要使用到這種裝置的。而作為主要的調節裝置，現在的氣動球閥使用也是非常的給力的，能夠在管道中對介質調節起到自動化的作用，這是目前氣動球閥利用氣動執行機構主要的特點。

    說到閥門其實很多人都會聯想到管道系統，正是因為這種閥裝置主要使用的地方就是管道中，它是一種用于在管道中對介質起到截斷作用和流量的調節效果的裝置。而作為閥門，其實目前不僅僅是使用工業的管道中，在很多領域里它都有得到使用，在航天事業中，它也得到過使用。這是一種具有調節能力的設備，目前產生的氣動閥與電動閥就是主要的代表類型，其中的氣動球閥就是使用到一些罐體中或者是城市資源傳輸管道系統中的閥裝置。通過接入的氣動執行機構，可以讓球型閥在管道中實現自動化的調節作用，這也是球閥接入氣動執行機構的優勢。

什么是氣動球閥
氣動球閥是由球體配備氣動執行器，替代人工的新型產品，氣動球閥的執行器工作帶動閥體能快速的啟閉，速度可達到秒內切斷的效果。氣動球閥主要分為單作用、雙作用、調節型三種，在氣動頭上配備附件如：三聯件、定位器、限位開關等，可作為節流調節流量使用。同時加配控制箱，就可在遠距離的控制室內進行開關控制。

氣動球閥的工作原理：
   氣動球閥球體是由旋塞閥轉變而來的，它的球心為旋轉90°的動作，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟，有圓形通孔或通道通過其軸線。當球心旋轉到90°時閥門處于緊閉狀
態，當執行器工作時，只需很小的轉動力矩就能將閥門關緊嚴密，從而可達到快速截斷切斷的原理。
    氣動球閥主用應用在快速切斷、分配和改變介質的流動管道中。氣動球閥它啟閉迅速、適合大小口徑使用。采用V型球體可準確的調節介質流量。氣動球閥結構有兩種區分，一
種是O型球芯，O型球閥閥芯為浮動式精密鑄件，流道口與管道口徑相同，主要是作為截斷開關使用。另一種是V型球芯，它采用固定式結構，球芯上帶有V型切口，在執行器上加裝
定位器后實現對含纖維、顆粒狀介質比例調節。
氣動球閥的安裝與維護：
  
  氣動球閥是球閥配上氣動執行器。氣動執行器的執行速度相對較快，zui快的開關速度0.05秒/次，所以
通常也叫氣動快速切斷球閥，氣動球閥在安裝前的準備工作主要有：
 
1、保證氣動管路球閥安裝位置管線在同軸位置上，管線上兩片法蘭應保持平行，確認管線能夠承受氣動管路球閥自身重量，如果發現管線不能承受氣動管路球閥重量，則在安裝前
為管線配備相應的支撐。
2、確認管線內是否有雜質、焊渣等，必須要把管線內吹掃干凈。
3、核對氣動管路球閥銘牌，并對氣動管路球閥進行全開全閉數次操作，確認閥門能夠正常工作，再全面檢查一次閥門的各個細節，保證閥門完好無損。
4、除去閥門兩端的保護蓋，檢查閥體內是否干凈，清洗閥體內腔，由于氣動管路球閥的密封面是球形狀，即使微小的雜物也可能造成密封面的損傷。
  
 
 
氣動管路球閥的安裝：
1、氣動管路球閥的任何一段都可安裝在上游端，手柄氣動管路球閥可以安裝在管線的任何位置，如果配置執行機構(如齒輪箱、電-氣動執行器)的氣動管路球閥，則必須垂直安裝
，閥門進出口處在水平位置。
2、氣動管路球閥法蘭與管線法蘭間按管路設計要求裝上密封墊。
3、法蘭上的螺栓需對稱、逐次、均勻擰緊。
4、如果氣動管路球閥采取氣動、電動等執行器時，按說明書完成氣源、電源的安裝。
 
氣動管路球閥安裝后的檢查：
1、安裝完畢后，啟動氣動管路球閥開、關數次，應該動作靈活，受力均勻，氣動管路球閥工作正常。
2、根據管道壓力設計要求，通壓后檢測氣動管路球閥與管道法蘭結合面的密封性能。
  
 
氣動管路球閥的維修
1、只有卸除氣動管路球閥前后的壓力，才能對氣動管路球閥進行拆卸分解操作。
2、在對氣動管路球閥的分解與再裝配過程，需要對有密封性零部件的保護，特別是非金屬零部件，像O型圈等部件使用的工具。
3、氣動管路球閥閥體重新裝配時螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊。
4、清洗劑應與氣動管路球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質(例如燃氣)等均相容。進口泵工作介質為燃氣時，可用汽油(GB484-89)清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或
酒精清洗。
5、分解下來的單個零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下來的非金屬件的金屬件可采用干凈的細潔的浸漬有清洗劑的綢布(為避免纖維脫落粘附在零件上)擦洗。清洗時須去除
一切粘附在壁面上的油脂、污垢、積膠、灰塵等。
6、非金屬零件清洗后應立即從清洗劑中取出，不得長時間浸泡。
7、清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發后(可用未浸清洗劑的綢布擦)進行裝配，但不得長時間擱置，否則生銹、被灰塵污染。
8、新零件在裝配前也需清洗干凈。
9、使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應與氣動管路球閥金屬材料、橡膠件、塑料件及工作介質均相容。工作介質為燃氣時，可用例如特221潤滑脂。在密封件安裝槽

氣動球閥分類：
 氣動球閥主要分為：氣動浮動球閥、氣動固定球閥、氣動O型球閥、氣動V型球閥、氣動偏心半球閥、氣動切斷閥、氣動三通球閥、氣動四通球閥、氣動對夾式球閥、氣動液壓球閥、氣動塑料球閥。

 
氣動球閥介紹：
   氣動球閥是由球體配備氣動執行器，替代人工的新型產品，氣動球閥的執行器工作帶動閥體能快速的啟閉，速度可達到秒內切斷的效果。氣動球閥主要分為單作用、雙作用、調
節型三種，在氣動頭上配備附件如：三聯件、定位器、限位開關等，可作為節流調節流量使用。同時加配控制箱，就可在遠距離的控制室內進行開關控制。
臺臣氣動球閥如今已經替代了很多傳統的手動產品，不僅節省了大量的人力物力，而且可同時對多臺多項目進行控制。氣動球閥的結構相對簡單、維修方便、相對安全性高，選用上等材料使用得當，使用壽命可達100萬次。

閥門產品中也會存在這樣或者那樣的問題，氣動球閥也不例外，下面我們來講講你以后再使用過程中可能會發生的故障、原因及解決方法：
故障一：填料泄漏
原因： 1、填料壓蓋未壓緊；2.填料因使用過久或保存不妥而失效。
解決方法：1.均勻地擰緊螺母，將填料壓緊；2.更換填料。

故障二：密封面間滲漏
原因：1.密封面有污雜物附著；2.密封面損壞。
解決方法：1.將污雜物清除干凈；2.重新加工修整或更換。

故障三：閥體與閥蓋連接處滲漏
原因：  1.連接螺栓緊固不均勻2.法蘭密封面損壞3.墊片破裂或失效
解決方法：1.均勻擰緊2.重新修整3.更換新墊片

故障四：手柄轉動不靈活或球體不能啟閉
原因： 1.填料壓得太緊2.填料壓板，壓套裝置歪斜
解決方法：1.適當旋松填料壓板上的螺母2.校正填料壓板

特點及用途：
　　該球閥主要用于截斷或接通管路中的介質，亦可用用于流體的調節與控制，它與其它閥類相比，具有以下一些優點。
1、流體阻力小、球閥是所有閥類中流體阻力zui小的一種，即使是縮徑球閥，其流體阻力也相當小。
2、止推軸承減小閥桿磨擦力矩，可使閥桿長期操作平穩靈活。
3、閥座密封性能好，采用聚四氟乙烯等彈藥性材料制成的密封圈，結構易于密封，而且球閥的閥封能力隨著介質壓力的增高而增大。
4、閥桿密封可靠，由于閥桿只作彷轉動運而不做升降運動，閥桿的填料密封不易破壞，且密封能力隨著介質的壓力增高而增大。
5、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自潤滑性，與球體的磨擦損失小，故球閥的使用壽命長。
6、下裝式閥桿和閥桿頭部凸階防止閥桿噴出，如火災造成閥桿密封破壞，凸階與閥體間還可形成金屬接觸，確保閥桿密封。
7、 防靜電功能：在球體、閥桿、閥體之間設置彈簧，能將開關過程產生的靜電導出

產品特點
1．氣動球閥流體阻力小，是所有閥類中流體阻力zui小的一種，啟閉迅速方便，以壓縮空氣為動力，通過活塞齒條，齒輪的機械傳動閥桿，以角行程輸出的扭矩轉動球體0~90o，就能快速完成啟閉動作或調節動作。球芯通道平整光滑，不易沉積介質，可以進行管線式通球。結構簡單、重量輕、密封性能好。是自動化控制系統中儀表的執行單元；
2．采用電-氣閥門定位器，以電信號和壓縮空氣為動力，接受控制系統輸入的0-10mA ?DC或4-20mA ?DC電流信號，由調節器將壓縮空氣，轉換成氣源壓力信號輸入輸出，改變球芯的旋轉角度，可實現比例調節動作。
3．采用電磁換向閥、閥位回訊器，以AC220V或DC24V電源電壓和壓縮空氣作動力，實現對流體介質的快速二位切斷控制。
4．氣動執行機構采用活塞式氣缸及曲臂轉換結構，輸出力矩大，體積精小，采用全密封防水設計防護等級高。氣缸體采用鏡面氣缸，無油潤滑，磨擦系數小、耐腐蝕、具有*的耐用性及可靠性。所有傳動軸承均采用邊界自潤滑軸承無油潤滑，確保傳動軸不摩損。

1．O型浮動球式結構；軟質閥座：

雙斜面彈性（聚四氟乙烯或對蒞聚苯）閥座密封圈。 硬質閥座：采用圓柱形彈簧加載的金屬（硬質合金鋼）硬密封圈閥座。 有效的降低了球與密封圈之間的磨擦系數，減少了操作力矩。當介質壓力較小時，密封圈與球體接觸面較小，故有較大的密封比壓，確保可靠密封，當介質壓力較大時，密封圈與球體接觸面積也相應增大，故閥座密封圈能承受較大的介質推力而不會損壞，確保可靠密封。

2。O型固定球式結構；軟質閥座：
雙斜面彈簧加載（聚四氟乙烯或對蒞聚苯）彈性閥座密封圈。
硬質閥座：采用圓柱形彈簧或波形彈簧預載的補嘗性可動金屬（硬質合金鋼）硬密封閥座。
具有密封預緊力設計合理，密封性能可靠，根據壓力大小，介質性質及密封要求的不同可選擇進口密封結構、出口密封結構或進出口雙密封結構。球體由安裝在閥體上的上下兩個軸承支持，球體的位置固定，密封作用是靠彈簧和介質壓力推動閥座實現，因而閥座不會承受過大壓力，閥座密封不易變形，操作力矩輕，使用壽命長。

執行器結構
1。GT、DA型結構特點
氣動執行器由緊湊的雙（單）活塞齒輪、齒條式結構，嚙合，傳動平穩，輸出扭矩穩定，缸體為擠壓鋁合金，并經硬質陽極氧化處理，表面質地堅硬，耐磨性強。活塞和輸出軸的活動部位均安裝耐磨性材料支承，避免金屬件間的直接接觸，減小磨損和摩擦。缸體、端蓋、輸出軸、彈簧、緊固件均經防腐處理。兩端的調節螺釘可調整閥門的開度。重量輕、傳動靈活，使用壽命長。（單作用式的彈簧經預壓縮后安裝、易安裝、拆卸、且安全性好）

2。AW型結構特點
AW氣動執行器分為雙作用式和單作用（彈簧復位），兩個分體氣缸，輸出扭矩大，動作靈活平穩；活塞桿鍍硬鉻，有很好的抗磨性；所有滑動部件之間配有無油潤滑軸和導向環以降低摩擦系數，延長使用壽命，AW氣動執行器的U型曲線特性輸出扭矩更適用于大口徑球閥、蝶閥的開關和調節

性能規范：

 

安裝尺寸表：

二、氣動高壓球閥主要技術參數
氣動高壓球閥 (焊接式) 
閥體形式：三段式鍛造閥體
公稱通徑：DN15～300mm、1/2"～12"
公稱壓力：國標PN1.6、2.5、4.0、6.4、10.0、16.0、25.0 MPa；美標ANSI 150、300、600、900LB
法蘭標準：ANSI、GB、JB、HG等
連接形式：法蘭式、焊接式、螺紋式(適用于PN10MPa以內)
閥蓋形式整體式：壓蓋型式、螺栓壓緊式密封填料：V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯填料、石棉編織填料、柔性石墨

三、對焊鍛鋼高壓球閥主要外形尺寸和重量

四、對焊鍛鋼高壓球閥主要外形尺寸和重量Q61N-160/320

本文相關的論文有：中國閥門產值遞增