單焊縫全焊接球閥的設(shè)計與應用

1、單焊縫全焊接球閥的設(shè)計與應用 介紹了單焊縫全焊接球閥的構(gòu)造、制作工藝、制造成本和綜合性能。 1、概述 球閥構(gòu)造簡單，流阻小，密封性能好，使用廣泛，是近年來發(fā)展較快的閥門品種之一。但球閥制造工藝復雜，質(zhì)量重，成本高，特別是大中口徑的球閥。本文介紹一種綜合性能較好的單焊縫全焊接式球閥。 2、構(gòu)造特點 目前大中口徑球閥的主要構(gòu)造有螺栓連接的三體式球閥和焊接連接的三體式球閥等。 2.1、螺栓連接 螺栓連接三體式球閥(圖1)在裝配過程中閥體可以多次拆卸，組裝方便，有利于閥座密封圈壓縮余量的調(diào)整，易損件可以更換，從而使閥門生產(chǎn)制造的成品率較高。但是，螺栓連接三體式球閥的外泄漏點多，在設(shè)計時除考慮閥體壁厚必

2、須滿足設(shè)計壓力下的強度要求外，還應考慮連接螺栓在設(shè)計(或操作)壓力和墊片密封比壓作用下的強度要求及閥體連接法蘭的剛度要求，從而使閥體閥蓋體積增大，造成閥門體積大、質(zhì)量重，原材料成本高。真空技術(shù)網(wǎng)(http:/)發(fā)現(xiàn)閥門加工過程中，閥體的內(nèi)外表面及兩端都需要加工，加工工序繁雜，增加了加工成本。 1.球體 2.左閥體 3.主閥體 4.閥桿 5.上固定軸 6.右閥體 7.下轉(zhuǎn)軸 圖1 螺栓連接的三體式球閥 2.2、焊接連接 焊接連接三體式球閥(圖2)外泄漏點少，可用于直埋式。 由于焊接連接三體式球閥的圓筒形主閥體與左、右閥體連接法蘭無法減小，所以其體積、質(zhì)量和原材料成本與螺栓連接構(gòu)造球閥的體積相似。

3、在閥門加工過程中，閥體的內(nèi)外表面及兩端均需要加工，尤其是球體上下固定板的加工精度要求很高，難度大，加工工序繁雜，使加工成本較高。閥體焊接的兩條焊縫離閥座圈距離較近，焊接時產(chǎn)生的高溫容易傳導至閥座圈位置，使閥座密封圈和O形圈易燒損或變形，而導致閥門內(nèi)漏。另外，焊接使閥門產(chǎn)生的焊接應力，容易使閥體產(chǎn)生變形，當變形導致閥座圈卡塞時，則無法密封。因此三體焊接構(gòu)造的球閥制造難度大。裝配過程中閥體焊接后不能拆卸，使閥座密封圈壓縮余量無法調(diào)整，密封效果難以控制，使閥門生產(chǎn)制造精度要求高，成品率低。 1.球體 2.左閥體 3.主閥體 4.閥桿 5.上固定板 6.右閥體 7.焊縫 8.下固定板 圖2 焊接連接的

4、三體式球閥 3、新構(gòu)造 新構(gòu)造球閥(圖3)閥體采用二半橢圓體焊接式，焊縫在閥體的中間，遠離密封元件。經(jīng)計算分析，新型單焊縫焊接式球閥閥體的壁厚減小13%35%，整體質(zhì)量較三體式球閥減輕30%40%。由于橢圓形閥體最大體腔壁厚與其進出口端流道部位的壁厚相近，再考慮流道部位需要機械加工的因素，在實際生產(chǎn)中橢圓形閥體可用同一壁厚開展毛坯的鑄造或鍛壓，不僅使模具簡單化，使毛坯鑄造或鍛壓過程中由于壁厚差引起的局部應力減小，還提高了毛坯鑄造或鍛壓的成品率。兩個半橢圓形閥體對焊的焊接球閥焊縫距閥座圈較遠，焊接過程中可以控制高溫不能傳導至閥座位置，對O形圈和密封圈熱影響較小，不會使閥座密封圈和O形圈燒壞或變形而導致閥門內(nèi)漏。由于焊縫距離閥座圈較遠，焊接應力導致閥體閥座部位的變形有限，不會導致閥座圈卡塞而無法密封。 新型二體式焊接球閥的焊縫加工精度要求高，需到達一次焊成，防止出現(xiàn)報廢等現(xiàn)象。閥門裝配時，左右閥體焊接后不能拆卸，使閥座密封圈壓縮余量無法調(diào)整。為此對閥座密封圈構(gòu)造開展了改良(圖4)，使閥門的密封效果好，使用壽命長。 1.球體 2.左閥體 3.閥桿 4.上固定軸 5.右閥體 6.焊縫 7.下轉(zhuǎn)軸 圖3 新型構(gòu)造的球閥 1.彈簧 2.閥座 3.O形圈 4.密封圈 圖4 密封構(gòu)造 4、