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氣動球閥Q641F低溫球閥最近技術改進

發表時間:2015-03-28 15:18

氣動球閥作為管道截斷重要的閥門種類之一,在管線設計部門得到廣泛的選用,主要原因是其流阻系數小氣動球閥全開啟狀態幾乎是零阻力,在同壓力級的氣動閥門種類中質量相對較輕,重心低,抗震好。作為埋藏管線,其埋深淺。閥門啟閉和開度標識位置好,視覺明顯,可快速啟閉。普通氣動球閥啟閉密封副的必須密封比壓,有依靠非金屬閥座的材料彈性,在產品裝配或設備修理時預先調整對球體夾緊的預緊力來產生必須密封比壓,這樣的結構一般是浮動球球閥。有采用在金屬閥座與閥體配合部位之間內置金屬彈性元件,當然也要預先調整對球體夾緊的預緊力來獲得必須密封比壓,這樣的結構一般是固定球球閥。這些氣動球閥在啟閉過程中,預緊力始終作用在啟閉密封副的摩擦面上,致使普通球閥啟閉力矩大于其他類型的閥門。

    1 技術發展分析

    近年來出現了一些球閥的新結構,在解決球閥啟閉力矩大和使啟閉件密封副必須密封比壓由外力施加等問題上采取了一些措施。
結構形式有如下幾種:
(1)預先壓緊密封(采用聚四氟乙烯等軟質材料閥座,安裝時預先壓緊球面,形成密封)。
(2)彈性平動貼緊密封(以彈性閥座或彈性元件推動閥座向球面平行移動,貼緊球面而形成密封)。(3)球體擺動壓緊密封(如軌道球閥,專利申請號為9724263818的“一種閥門”,即以球體或球瓣下端的方向節或鏈為支點,通過閥桿上的凸輪機構或撐攏盤等機構,將球體或球瓣以一定角度向閥座傾斜擺動,壓緊閥座并形成密封)。
(4)斜面撐開球瓣平行推動壓緊密封(如專利號為92109430.2的“高溫高壓球閥蝶閥”,即以組合球中間帶斜面的楔球體的下行,撐開與楔球體作斜面配合的球瓣,向兩閥座平行移動,壓緊閥座后并形成密封)。
(5)滾動球球閥密封(如專利號為99124153.3的“滾動球閥”是一種球體或球瓣向閥座平行滾動壓緊閥座而形成密封的球閥。球閥閥腔中球體或組合密封面旋轉到與閥座密封面相對應的位置時,密封面間還存有間隙,球體或組合球球瓣在推拉旋裝置上閥桿傳遞外力的推動下,沿閥座中心軸線向閥座滾動一段距離,如同一只球放在平臺上滾動,并壓緊閥座,形成密封,閥門關閉。反之,球體或組合球球瓣沿閥座中心軸線拉向閥腔中心回滾到原來的位置,密封面間形成間隙,進出口介質壓力處于平衡狀態。球體或組合球再旋轉到開啟位置,球閥開啟。

    這些新結構從不同程度上解決了傳統球閥啟閉過程中球體始終與閥座發生摩擦,啟閉力矩大,操作費時費力,能耗大,密封副壽命短等問題,但是這些結構的球閥如果用在航天低溫系統中,基本還是滿足不了液氫溫度下的內外密封要求,因為這些結構在低溫下變形后沒有相應的調節機械力施加滿足密封比壓要求。也解決不了用傳統的填料密封在低溫下帶來的外漏問題,這些殼體一般只能為上下組合結構,這樣就不利于球閥的真空絕熱夾套設計要求。為達到氫這種危險介質的嚴格內外密封要求,通過對低溫球閥關鍵技術的學習研究,提出了一種新型氣動真空絕熱低溫球閥結構設計。


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