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在閥門領(lǐng)域，球閥以其緊湊、耐用的設(shè)計和可靠、快速的開/關(guān)控制而聞名。球閥利用中心鉆有孔（稱為端口）的球來控制介質(zhì)的流動。球旋轉(zhuǎn) 90 度，使端口與閥體對齊，并允許介質(zhì)流過閥門。要關(guān)閉閥門，將球旋轉(zhuǎn) 90 度回到關(guān)閉位置。所有球閥均依靠兩個閥座（通常由聚四氟乙烯 (PTFE) 制成）將球固定到位并形成緊密密封，以防止介質(zhì)通過閥門泄漏。

浮動式和耳軸式是球閥設(shè)計的兩種基本類型。浮動球閥是工業(yè)管道系統(tǒng)中最常用的閥門類型。這些閥門的設(shè)計使得當(dāng)閥座開始磨損時，流經(jīng)閥門的介質(zhì)產(chǎn)生的壓力將迫使球抵住下游閥座以保持緊密密封。

在耳軸球閥中，球通過軸承固定到位，防止其向下游浮動。彈簧加載的閥座機(jī)構(gòu)可確保閥門在閥座不可避免地開始磨損時保持密封。

浮動球閥設(shè)計

在我們深入研究浮動球閥設(shè)計的細(xì)節(jié)之前，讓我們先定義一下球閥的關(guān)鍵部件：

• 閥體——裝有閥門機(jī)構(gòu)的腔室。球閥通常由鋼、鐵、黃銅、青銅或 PVC 制成。
• 球 – 具有穿過中心的流路的旋轉(zhuǎn)球體，通過閥桿或軸連接到閥體
• 孔或端口 – 球中心空心
• 填料 – 安裝在閥桿周圍的柔性密封件，以防止介質(zhì)從閥體中逸出
• 閥座 – 環(huán)形圓盤，在閥體和球體之間形成密封
• 閥桿 – 固定球并將其連接到外部操作桿或執(zhí)行器的軸
• 執(zhí)行器——設(shè)計用于旋轉(zhuǎn)閥桿的外部裝置。這可以是杠桿、齒輪、電動齒輪（電動執(zhí)行器）或氣動/液壓執(zhí)行器。

大多數(shù)球閥都是浮動式的。浮動球閥由杯形閥座支撐，在閥體和球之間形成緊密密封。球本身懸掛在它所調(diào)節(jié)的介質(zhì)中，并通過杯狀底座保持在適當(dāng)?shù)奈恢茫瓲畹鬃ǔＳ蔁崴苄运芰现瞥?。這些閥座在球和閥體之間形成緊密密封。

浮動球閥能夠提供雙向密封，這意味著球可以自由移動以阻止介質(zhì)在任一方向流動。這種類型的閥門重量輕、經(jīng)濟(jì)且用途廣泛，廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、水、蒸汽和石化產(chǎn)品等領(lǐng)域。

浮動球閥如何工作？

浮動球閥由連接在球頂部的軸或閥桿操作，可將球旋轉(zhuǎn) 90 度（四分之一圈）。當(dāng)球旋轉(zhuǎn)時，端口被閥體壁覆蓋或露出，從而釋放或停止介質(zhì)的流動。閥桿與球的連接足夠松，當(dāng)球繞其軸旋轉(zhuǎn)時，水流的壓力將球推向下游閥座，形成緊密的密封。因此，在閥座發(fā)生一定程度的磨損后，浮動球閥在極低壓應(yīng)用中可能無法有效密封。這是因為可能沒有足夠的介質(zhì)壓力來迫使球抵靠下游閥座以形成緊密密封。然而，在大多數(shù)應(yīng)用中，下游壓力足以在閥座開始磨損后很長時間內(nèi)保持緊密密封。

什么是固定球閥？

耳軸安裝球閥的工作原理與浮動球閥大致相同，但在這種情況下，球由與操作桿相對的第二個桿固定。第二個桿和軸承稱為耳軸。

與浮動球閥設(shè)計不同，耳軸球閥的閥桿牢固地固定在球上，這可以防止球在除其軸線上以外的任何位置移動。由于球不會在介質(zhì)壓力的作用下向下游“浮動”，因此耳軸球閥可以同時在兩側(cè)保持適當(dāng)?shù)拿芊狻＿@對于多端口閥門和極低壓應(yīng)用中的閥門尤其重要，在這些應(yīng)用中，介質(zhì)流不足以將球推向其下游閥座。

耳軸閥在低壓和高壓應(yīng)用中均有效，并且比浮動球閥需要更少的扭矩來轉(zhuǎn)動。然而，管道系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)注意，耳軸球設(shè)計通常比浮球設(shè)計更昂貴。

耳軸閥常見于以下行業(yè)：

• 化學(xué)
• 電氣
• 油和氣
• 管道
• 烴

在浮動球閥和耳軸球閥中，閥桿與外部環(huán)境之間的密封隨著時間的推移會受到最大程度的磨損，因此閥門填料是防止介質(zhì)通過閥門逸出管道系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。還建議管道系統(tǒng)設(shè)計人員選擇彈簧加載填料設(shè)計，以補(bǔ)償不可避免的磨損并防止閥桿密封泄漏。