全焊接球閥作為管線閥門,其設(shè)計和制造的難度均較高,圖1為全焊接球閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。閥體結(jié)構(gòu)為筒形結(jié)構(gòu),球體利用上下支撐板支撐,這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒔橘|(zhì)作用在球體上的推力通過支撐板傳遞至閥體上。使閥桿不承受介質(zhì)的推力,從而大大降低了閥門的啟閉力矩,有效提高了閥桿密封性。閥座密封采用雙活塞效應(yīng)的雙向密封閥座,任何一個閥座失去密封能力,另一個閥座仍可以獨立起作用,從而保證密封。
圖1 全焊接球閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
在設(shè)計和制造全焊接球閥時要注意以下兩點:
1、在設(shè)計壓力下球閥開啟瞬間產(chǎn)生的應(yīng)力和變形大。在球體上轉(zhuǎn)軸根部出現(xiàn)局部應(yīng)力集中,而且大等效應(yīng)力大于材料的屈服強度。為了降低應(yīng)力集中狀況,將球體上轉(zhuǎn)軸根部的圓角半徑適當增大,經(jīng)過分析,可將應(yīng)力集中區(qū)域相對減小,應(yīng)力集中程度可得到一定的緩解。
2、要注意到球體的大變形均產(chǎn)生在流道的邊緣,且在設(shè)計壓力下球閥開啟瞬間變形大。由于球體密封面處的變形影響球閥的密封性,變形過大會使球閥密封不嚴而產(chǎn)生內(nèi)漏,因此設(shè)計制造全焊接球閥時球體密封面處的變形應(yīng)控制在允許的范圍內(nèi),才能夠滿足使用要求。
全焊接式球閥結(jié)構(gòu)圖