金属硬密封固定式球阀改进方案、概述
球阀的主要特点是本身结构紧凑，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。由于球阀具有流阻小、启闭速度快和操作简单等特点,因此使用非常广泛,如石油、化工、电站和石油、天燃气长输管线等。球阀的密封是通过在球体和阀座之间预先设定的预紧力加上流体压力在阀座密封面上引起的作用力形成的,一般球阀的预紧力采用在阀座与阀体配合部位之间设置弹性元件,如碟形弹簧和柱状弹簧等来形成。球阀在启闭过程中,预紧力始终作用在密封副的表面上,致使球阀的启闭力矩大于其他类型阀门。同时预紧力也加大了密封件的磨损,影响了球阀的使用寿命。为了克服上述缺点,在球体与阀座之间设计了螺旋传动机构。
主要零件材料：
1）硬密封固定式球阀采用固定球设计，相对运动部位均采用磨擦系数极小自润滑材料，因而操作扭矩小，此外密封润滑脂的长期密封，使得操作更加灵活。
2）阀门采用高平台结构，ISO5211连接标准，能使安装电/气动执行器更为专业化。
3）Q47H固定式球阀 采用全通径或缩径设计，流通阻力小。
4）金属硬密封固定式球阀采用双向金属可动密封结构，具有自动补偿及自洁功能，密封性能*。
5）固定式球阀 采用固定球设计，并增加了预紧力弹簧，使得球阀具有自动泄压功能。
6）每个球阀都有两个可动密封座，两个方向都能密封，因而安装时不须考虑介质的流向。
7）具有防火防静电结构，在阀杆与阀体及阀杆与球体之间设置导电弹簧，避免静电打火点燃易燃介质。
8）可选气动、电动、液动、及气动调节型、电动调节型。具体请参阅本书执行器及调节阀部份。 
2、金属硬密封固定式球阀改进方案工作原理
球阀由阀体、阀盖、球体、阀座和阀杆等组成(图1) 。阀座在阀体内沿轴线移动是由螺线传动机构完成的。具体是在球体上下各安装一个圆形传动盘,在传动盘上设有螺线槽,传动盘随球体一起转动。在阀座上下各设置传动销,传动销与传动盘上的螺线槽相啮合。当启闭阀门时,球体转动并带动传动盘一起转动。当阀门关闭时,传动盘上的螺线槽通过阀座上的传动销拉动阀座向球体运动,在关闭瞬间与球体紧密接触,实现密封。在开启瞬间,螺线槽通过阀座上的传动销推动阀座脱离球体,实现无摩擦操作。根据固定球阀的阀杆力矩计算式
金属硬密封固定式球阀改进方案的主要优点
1．流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。
2．结构简单、体积小、重量轻。
3．紧密可靠。它有两个密封面，而且目前球阀的密封面材料广泛使用各种塑料，密封性好，能实现*密封。在真空系统中也已广泛使用。
4．操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5．维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6．在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7．适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
8．由于球阀在启闭过程中有擦拭性，所以可用于带悬浮固体颗粒的介质中
由于阀座的沿轴线移动是采用螺线传动机构,阀门在启闭过程中,阀座与球体间不受力,因此式(1)简化为的计算可以得出,阀杆力矩大大的减小。
3、金属硬密封固定式球阀改进方案螺线传动机构设计
阀座上下各设有2个传动销与传动盘上的4条螺线槽相啮合,螺线槽的螺距为1mm。螺线槽的位置,在阀门开位时阀座上传动销的位置为起始点,逆时针转动90°为螺线槽终点(图2) 。传动盘通过键与阀杆联在一起并随球体转动。在启闭阀门时,球体和传动盘转动,通过传动盘上的螺线槽将动力传到阀座上,使阀座沿轴线产生往复运动。
操作使用说明：
1）操作前须确认管路和阀已被冲洗过；
2）阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈（90°）时，阀关断。反向旋转1/4圈（90°）时，阀开启；
3）当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态；指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态；
4、金属硬密封固定式球阀改进方案结语
本硬密封球阀与现有技术相比具有结构紧凑、简单,体积小和质量轻等特点,此结构还具有双向密封、防火、防静电功能。主要的是实现了球体与阀座之间基本无摩擦,延长了阀门的使用寿命,减小了阀门的启闭力矩。该结构特别适用大口径电动球阀,节能效果非常显著。
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