三片式氣動球閥

三片式氣動球閥是球閥配上氣動執行器。氣動執行器的執行速度相對較快，並且不需要工人親力親為，在很大程度上節約了人力資源以及時間。

基本介紹

• 中文名：三片式氣動球閥
• 對象：氣動執行器
• 對應：旋轉90度
• 面對：使閥門暢通或閉塞

發展與原理

三片式氣動球閥發展演變與工作原理

氣動三片式球閥是由截止閥演變而來。它具有相同的旋轉90度提動作，不同的是旋塞體是球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球面和通道口的比例應該是這樣的，即當球旋轉90度時，在進、出口處應全部呈現球面，從而截斷流動。

三片式氣動球閥只需要用氣旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。完全平等的閥體內腔為介質提供了阻力很小、直通的流道。通常認為球閥最適宜直接做開閉使用，已將球閥設計成使它具有節流和控制流量之用。球閥的主要特點是本身結構緊湊，易於操作和維修，適用於水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質，而且還適用於工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。

A,氣動三片式球閥的現實作用

不鏽鋼氣動球閥的工作原理是靠旋轉閥戀來使閥門暢通或閉塞。氣動球閥開關輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結構 簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態，不易被介質沖蝕，在各行業得到廣泛的套用。

三片式氣動球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門，只有它的關閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。

三片式氣動球閥在管路中主要用來做切斷速度快、分配和改變介質的流動方向。氣動球閥是來被廣泛採用的一種新型閥門，它具有以下優點：

1． 流體阻力小，其阻力係數與同長度的管段相等。

2． 結構簡單、體積小、重量輕。

3． 緊密可靠，球閥的密封面材料廣泛使用塑膠、密封性好，在真空系統中也已廣泛使用。

4． 操作方便，開閉迅速，從全開到全關只要旋轉90°，便於遠距離的控制。

5． 維修方便，氣動球閥結構簡單，密封圈一般都是活動的，拆卸更換都比較方便。

6． 在全開或全閉時，球體和閥座的密封面與介質隔離，介質通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。

7． 適用範圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可套用。

氣動三片式球閥已廣泛套用於石油、化工、發電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門，以及人們日常生活中。

B,氣動球閥按結構形式可分：

一、浮動氣動球球閥

三片式氣動球閥的球體是浮動的，在介質壓力作用下，球體能產生一定的位移並緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。

浮動不鏽鋼氣動球閥的結構簡單，密封性好，但球體承受工作介質的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經受得住球體介質的工作載荷。這種結構，廣泛用於中低壓球閥。

二、固定球氣動球閥

不鏽鋼氣動球閥的球體是固定的，受壓後不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質壓力後，閥座產生移動，使密封圈緊壓在球體上，以保證密封。通常在與球體的上、下軸上裝有軸承，操作扭距小，適用於高壓和大口徑的閥門。

為了減少氣動球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，又出現了油封球閥，既在密封面間壓注特製的潤滑油，以形成一層油膜，即增強了密封性，又減少了操作扭矩，更適用高壓大口徑的球閥。

三、彈性球氣動球閥

氣動球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都採用金屬材料製造，密封比壓很大，依靠介質本身的壓力已達不到密封的要求，必須施加外力。這種閥門適用於高溫高壓介質。

彈性球體是在球體內壁的下端開一條彈性槽，而獲得彈性。當關閉通道時，用閥桿的楔形頭使球體漲開與閥座壓緊達到密封。在轉動球體之前先鬆開楔形頭，球體隨之恢復原原形，使球體與閥座之間出現很小的間隙，可以減少密封面的摩擦和操作扭矩。

氣動球閥按其通道位置可分為直通式，三通式和直角式。後兩種球閥用於分配介質與改變介質的流向。

C,氣動球閥說明書

1、 範圍：本說明書適用於法蘭連線端的電動（或氣動）球閥。

2、 組成：由電動（或氣動）執行機構（20）與球閥閥體部分組成，其連線靠支架（18）和連線軸（17）。

3、使用限制

溫度和壓力限制

l 銘牌顯示有球閥在最大和最小操作溫度下所允許的最大操作壓力。

l 使用PTFE或RTFE材質的閥座和密封件，操作溫度應在－290C到 2000C之間。其他類型的閥座和密封件的操作溫度，應受到KI工廠的檢核。

l 閥的公稱壓力等級 (PN)，可表明閥在正常溫度狀態下的最大工作壓力。（例如：PN4.0，表明其操作溫度在－290C～380C時的最大工作壓力為40 Bar(4.0MPa)）。

l 電動或氣動執行機構的注意事項參見其相應的說明書。

4、 安裝

1)、取掉法蘭端兩邊的保護蓋，在閥完全打開的狀態下進行沖洗清潔。

2）、安裝前應按規定的信號（電或氣）進行整機測試（防止因運輸產生振動影響使用性能），合格後方可上線安裝（接線按電動執行機構線路圖）。

3)、準備與管道連線前，須沖洗和清除乾淨管道中殘存的雜質（這些物質可能會損壞閥座和球）。

4)、在安裝期間，請不要用閥的執行機構部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執行機構及附屬檔案。.

5)、本類閥應安裝在管道的水平方向或垂直方向。

6)、安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。

7)、與管道連線後，請用規定的扭矩交叉鎖緊法蘭連線螺栓。

4、操作和使用

1)、操作前須確認管路和閥已被沖洗過。

2)、閥的操作按執行機構輸入信號大小帶動閥桿旋轉完成：正向旋轉1/4圈(900)時，閥關斷。反向旋轉1/4圈(900)時，閥開啟。

3)、當執行機構方向指示箭頭與管線平行時，閥門為開啟狀態；指示箭頭與管線垂直時，閥門為關閉狀態。

5、 維修

擁有較長的使用壽命和免維修期，將依賴以下幾個因素：正常的工作條件、保持和諧的溫度/壓力比，以及合理的腐蝕數據

氣動三片式球閥的分類與特點

氣動球閥有O型球閥和V型球閥之分。O型球閥採用浮動式結構，球芯為精密鑄件，外表鍍硬鉻處理，閥座採用增強聚四氟乙烯材料，流道口與管道口徑相同，流通能力極大，流阻極小，關閉時無泄漏，一般做開關閥使用，特別適用於高粘度、含纖維、顆粒狀介質；V型球閥採用固定式結構，球芯上開有V型切口，可實現比例調節，流量特性為近似等百分比。

根據工藝設備不同可選用氣動或電動執行機構，分別組成氣動球閥和電動球閥，其中氣動球閥如要實現比例調節須配閥門定位器，電動球閥如要實現比例調節須選電子式電動執行機構或配伺服放大器等。

從材質上,可以分為:碳鋼球閥,不鏽鋼304球閥,316球閥和銅球閥

用套用上,可以分為:高壓球閥和低壓球閥

高壓氣動球閥: 主要套用在石油、天然氣、液壓油、工程機械等行業

低壓氣動球閥：主要套用在介質為水等腐蝕性管路上！

使用和維護

安裝與使用

（1）氣動球閥在安裝使用之前，必須對閥門進行安裝前的檢查和開關運行試驗。只有在運行動作正常的條件下，才能安裝使用。

（2）氣動球閥的安裝要儘可能使閥門與管路法蘭同心，並加支撐固定。不能使球閥受其它外力作用，以免損壞閥門的中密封及閥門變形。造成閥門開關不靈及閥門的損壞而無法使用。

（3）要保證氣動球閥及氣動元件所提供的動力氣源必須是潔淨，儘可能不帶油污及水。清潔度應小於0.4微米。

（4）接入氣源之前，必須清潔供氣管路，氣源接口和開關等器件，以防由於管路不清潔帶上污物和泥沙沖入氣動執行單元而造成故障。

（5）氣動執行器、電磁閥、定位器、過濾器、減壓閥等的連線，可用銅管或尼龍管，為以防防塵及減小噪聲，排氣口應安裝消聲器或消聲節流閥。

（6）安裝好以後，對氣動閥門應進行試驗，給氣動執行器加壓至額定值，壓力為0.4～0.7mpa，對氣動球閥進行開關試驗，觀察閥門的開閉情況。應轉動靈活無卡阻現象。在開關如有卡阻現象可增高氣壓，反覆開關使閥門調到開關靈活即可。

（7）安裝調試開關型氣動球閥時，先用手動裝置進行（電磁閥上的手動按鈕）調試、動作正常後在通電調試。

（8）氣動球閥應定期進行維護保養閥桿轉動處，應三個月加油（機油）一次。定期對氣動執行單元和配合使用的空氣過濾器進行放水、排污。正常的情況下六個月檢查一次，每年檢修一次。

故障與排除

故障分析		原因分析	排除故障
閥不動作	定位器有氣源但沒輸出	定位器中放大器的恆節流孔堵塞	按一下清洗件旋鈕進行清洗
		壓縮空氣中有水份，聚積於放大器球閥處	用手推動滑閥動作數次，並應增加淨化空氣措施
	有信號但仍無動作	閥芯與閥座卡死	拆卸重裝
		閥桿變形或折斷	更換閥桿
		閥芯脫落（銷子斷了），閥塞脫落	更換銷子
		執行機構故障	檢查各接管連線是否正確，氣源壓力是否達標
閥的動作不穩定	氣源、信號壓力一定，但調節閥動作仍不穩定	定位器有毛病	重裝定位器
		輸出管線漏氣	緊固管線接頭
		執行機構開度太小，流體壓力變化造成推力不足	加大氣源壓力
		閥門摩擦力大	調整閥座壓入間隙
閥震盪，有鳴聲	調節閥接近全閉位置時的震動	調節閥選大了，常在小開度時使用	重新選取
		介質流動方向與閥門關閉方向相同	重新安裝
	調節閥任何開度都震動	支撐不穩	加固支撐
		附近有震動源	採取減振、除振措施
		各連線處有磨損間隙	調整消除磨損間隙
閥的動作遲鈍	閥桿往復行程動作遲鈍	閥體內有泥漿或粘性大的介質，有堵塞或結焦現象	閥體內腔
		密封填料硬化變質	更換填料
	閥桿單方向動作遲鈍	氣室中的膜片破損	更換膜片
		氣室有漏氣現象	緊固各連線處螺栓
閥的泄漏量太大	閥全閉時的泄漏量太大	套筒下面的密封墊損壞	換件
	閥達不到全閉位置	介質壓差太大，執行機構輸出力不夠	加大氣源壓力
		閥體內有異物	清除異物
填料及連線處滲漏	密封填料滲漏	填料壓蓋沒壓緊	緊固連線螺栓
		密封填料老化變質	更換填料
		閥桿損壞	更換閥桿
	閥體與上閥蓋連線處滲漏	緊固螺栓鬆弛	重新緊固連線螺栓
		密封墊損壞	更換密封墊

保養與維修

（1）保養

①要經常檢查管道有沒有鐵鏽、焊渣、髒物、塵士。

②要經常檢查支承，自重較大及有震動場合的支承架。

③氣源絕對不能有故障。

④閥體與上閥蓋連線處密封墊使用久了，要及時更換，更換時只需卸下上閥蓋就可安放新的密封墊；

⑤填料函如有滲漏要及時更換密封填料，更換時將閥桿脫開，壓板和填料壓蓋取下，即可裝入新的填料；

⑥定期檢修；

⑦長期停放時，應裝上連線法蘭的保護罩，所以接口都要用塑膠塞堵上。停放時，保證閥整體的垂直性或水平位置；

⑧不要將閥支承在敏感部位，如閥門定位器、接頭、連線等處。

（2）維修

當調節閥在使用中不能滿足操作要求，或者經過一段長時期的運行為了預防事故發生而作定期檢查時，都必須認真地對它進行維修工作。維修工作通常有如下主要內容：

①閥的清洗——檢修從工藝管線上拆卸下來的閥，必須把它上面所有被工藝介質浸漬過的零部件清洗乾淨。以免某些有腐蝕性或其他傷害作用的流體對人和設備造成損失。同時應清除零部件外露表面的鏽蝕。

②閥的拆卸——為了對全體零部件作檢查以決定修理和更換的範圍。首先應把執行機構和閥完全卸開。拆卸時必須保護好經過精密加工如閥芯、閥座、閥桿、推桿、軸套等零件以及所有零部件的精密加工面，防止損壞，以使檢修費用最低，拆卸閥座應該用專用工具。

③主要零部件的檢修——閥芯的節流表面以及閥芯和閥座的密封面如有小的銹斑和磨損。尚可用一般的機械加工和研磨方法來修。如果損壞嚴重，則必須更換新的零件。修理時要求保證好閥芯和閥座的同軸度。

閥桿的密封表面損壞只能用新的零件替換。

推桿的導向和密封表面的損壞。對反作用執行機構必須更換新零件。而對於正作用執行機構尚可作適當修理。

壓縮彈簧在檢修時，如發現裂紋等影響強度的缺陷。則必須用新的替換。

④易損件的更換——本調節閥的易損主要是：填料、O形密封圈、墊片、膜片等零件。

每次檢修時經拆卸的填料、O形圈、墊片一律更換新件，膜片拆下後需要檢查是否有預示可能發生破裂的任何裂紋、老化和磨損的痕跡、再視具體情況決定更換與否。一般至多2～3年必須更換。

⑤成裝和調試——成裝時在零部件的定位部位，導向部位，螺紋連線部位宜塗加適當的潤滑脂，以利於下次檢修拆卸。而且還應特別注意整機中推桿、閥芯部件和閥座的同軸度問題。

成裝和調試完畢後，必須通過標準中規定的產品出廠試驗項目測試合格後方能繼續安裝使用。