固定球閥和浮動球閥密封原理的球閥主要用于高壓大口徑的球閥。 通過閥座密封圈的安裝來固定球閥有兩種結(jié)構(gòu):球體前密封的閥座和球體后密封的閥座。
球體前密封閥座的密封原理:與閥桿成為一體的球體可以在上下滑動軸承或滾動軸承中自由旋轉(zhuǎn),閥座密封環(huán)安裝在可動的套筒內(nèi),套筒在閥體中用0環(huán)密封。 閥座密封環(huán)被安裝在套筒上的彈簧組件事先壓緊。 入口端閥座取決于球閥關(guān)閉時作用于入口端的直徑d和與閥體嵌合的套筒的直徑d。 的圓周包圍的環(huán)面上的介質(zhì)壓力將閥座壓向球體,起到入口密封的作用,出口端的閥座不起到密封的作用。 向相反方向加壓,閥座的作用會發(fā)生變化。
浮子球閥的閥體內(nèi)有兩個閥座密封件,它們之間夾著一個球體,球體上有貫通孔,貫通孔的直徑與管道的內(nèi)徑相等,稱為全徑球閥; 貫通孔的直徑比管子的內(nèi)徑小一點,被稱為縮徑球閥。 球體可以通過閥桿在閥座密封件中自由旋轉(zhuǎn)。 打開時,圓孔與管道的孔徑一致,使管道的工作介質(zhì)阻力最小。 閥桿旋轉(zhuǎn)1/4圈后,球閥垂直于閥門通道,通過施加在雙閥座密封圈上的作用力和介質(zhì)壓力,將球體牢牢地壓在出口端的閥座密封圈上,保證閥門的完全密封。 這個球閥是單面強(qiáng)制密封的。
浮動球閥還必須重視其閥座材料能否承受球體的載荷。 這是因為球體除了自身自重之外,還受到工作介質(zhì)的全部負(fù)荷,傳遞到閥座。 另外,還考慮到大口徑球閥在操作時需要很大的力。
為了確保浮動球閥動作時的密封性和可靠性,滾珠和閥座的接觸面需要足夠高的密封比壓,但不要超過閥座材料的許用比壓。 閥座與槽的嵌合必須緊密。 否則,即使閥座對球體的密封性良好,介質(zhì)也會沿著槽的端面泄漏。 球體必須具有正確的幾何形狀和較低的表面粗糙度值。 通常,以h6或h7精度制造球體,其表面粗糙度值為R.0.4以下. 為了提高球體表面的硬度和耐磨損性,需要對球體表面實施硬化處理。 閥座為塑料制,緊密貼合,以免損傷球體的密封面。 另外,材料必須具有足夠的強(qiáng)度,以承受高密封比壓。 聚四氟乙烯是制造閥座最常用的材料。