球阀阀座结构分析
球阀的阀座密封有很多种结构
球阀的阀座密封有很多种结构球阀是一种常见的流体控制阀门，其阀座密封结构对于防止泄漏和保证流体控制具有重要作用。
根据不同的应用和要求，球阀的阀座密封结构可以分为以下几种。
1.弹性阀座密封结构弹性阀座密封结构是球阀最常见的密封结构之一、它由阀座和弹性材料制成，弹性材料通常为橡胶或聚四氟乙烯（PTFE）。
当球体压紧阀座时，阀座中的弹性材料会收缩，密封性能得到保证。
这种结构适用于低压、低温和不严格的密封要求。
2.金属阀座密封结构金属阀座密封结构主要由金属阀座和球体表面的金属密封面组成。
金属阀座通常采用不锈钢或硬质合金制成，具有较好的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。
在球体旋转时，金属阀座与球体表面形成密封副，实现良好的密封效果。
金属阀座密封结构适用于高温、高压和强腐蚀介质的场合。
3.液动阀座密封结构液动阀座密封结构是在弹性阀座基础上的一种改进，通过在阀座中注入液体，使阀座与球体间形成液压密封副。
当球体压紧阀座时，液体在阀座中产生压力，使阀座密封更加牢固，可以适应更高的压力和温度。
液动阀座密封结构广泛应用于高压和高温工况，具有良好的密封性能和稳定性。
4.提升阀座密封结构提升阀座密封结构是一种特殊的密封结构，通常用于较大口径的球阀。
它由阀座和提升装置组成，当阀门关闭时，提升装置将阀座从球体上提升，形成密封副。
提升阀座密封结构具有可靠的密封性能和较大的通径，适用于高流量和高压差场合。
5.双阀座密封结构双阀座密封结构由两个阀座和球体表面的两个密封面组成。
当球体旋转到关闭位置时，两个阀座分别与球体的两个密封面接触，实现双重密封。
这种结构具有较好的密封性能和可靠性，适用于高温、高压和严格要求的场合。
总结起来，球阀的阀座密封结构多种多样，根据不同的工况和要求选择合适的密封结构对于球阀的使用和维护都是非常重要的。
用户在选择球阀时应根据具体工况和要求，结合以上密封结构的特点进行合理选择。
球阀结构原理介绍
球阀与气动执行机构的认识毛达管线五号阀室位于河岸旁，地势较低。
在严重的洪灾过后，五号阀室的执行机构开始漏气。
基于此，我认真学习五号阀室的基本设备,通过自身学习和从他人的身上吸取球阀、执行机构的相关知识,做出以下总结。
一、球阀介绍球阀-（ball vavle）关闭件是一个球体,球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。
工作原理：球阀它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线.球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。
球阀最适宜做开关、切断阀使用，球阀的结构：球阀的基本结构如下图主要特点：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。
球阀的分类:1、按结构形式可分为：A 浮动球球阀球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上,保证出口端密封。
浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，因此要考虑密封圈材料能否经受得住球体介质的工作载荷，在受到较高压力冲击时,球体可能会发生偏移。
一般用于中低压球阀。
B 固定球球阀球阀的球体是固定的，受压后不产生移动.固定球球阀都带有浮动阀座，受介质压力后，阀座产生移动,使密封圈紧压在球体上，以保证密封。
通常在与球体的上、下轴上装有轴承,操作扭距小，适用于高压和大口径的阀门.为了减少球阀的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年来又出现了油封球阀，既在密封面间压注特制的润滑油，以形成一层油膜，即增强了密封性，又减少了操作扭矩，更适用高压大口径的球阀。
C 弹性球球阀球阀的球体是弹性的.球体和阀座密封圈都采用金属材料制造，密封比压很大,依靠介质本身的压力已达不到密封的要求，必须施加外力。
常用球阀结构特点及设计标准
5、密封面均对焊硬质合金
6、法兰连接
API 608-1995
10
油密封式固定
球球阀
1、流道：全通径
2、左、右阀体和球体采用铸钢或锻钢
3、左、右阀体密封采用O形圈
4、左、右阀体连接采用螺栓连接
5、两阀座密封圈处均设有注油嘴
6、阀杆与球体采用键连接
7、与管道连接采用焊接或法兰连接
6、阀体底部设调整螺杆也采用填料密封
7、连接方式：法兰连接
GB/T 12237-1989 API 608-1995
12
前阀座密封固
定球阀
1、流道：全通径
2、阀体、阀盖和球体采用铸钢或锻钢
3、采用上装式阀体
4、阀体阀盖采用螺栓连接
5、采用浮动阀座、密封面采用聚四氟乙烯，
阀座背后设有弹簧，前阀座台肩经过精确计
1、流道：全通径或缩径
2、采用球体上装式阀体
3、阀体、阀盖采用螺栓连接
4、阀体、阀盖、球体采用铸钢或锻钢
5、阀座采用金属对焊硬质合金，球体与阀座
API 6D-2002
API 608-1995
接触面对焊硬质合金
6、球体采用固定球
7、阀杆上有S形导槽，导销与导槽配合，使 阀杆升降时带动球体脱离阀座后再旋转90°或旋转90°再压向阀座
8、密封圈采用聚四氟乙烯
API 6D-2002
GB/T 12237-1989 API 608-1995
11
滑动阀座浮动
球球阀
1、流道：全通径或缩径
2、左、右阀体均为锻钢或铸钢
3、左、右阀体用螺栓连接，其密封用垫片密 封
4、左、右阀体放密封圈处均为5°斜面，阀
球阀阀座密封结构的探讨
圆周产生均匀磨损 ，从而改 善了阀座工作状况 ，延长 了
阀座 的使用寿命 。
三 阀座密封材料
影 响密封 性 能的 因素 很多 ，也很 复 杂 。主要 有 ： 密封 面的质量 、材料 、结构 、尺 寸及 流体的性质 、温度
（ ５ ）对位聚苯 （ 简称Ｐ Ｐ Ｌ ） 对位聚苯具有耐高温
硬 度和 疲劳 强度 ，特 别是耐 磨性 和 自润滑性 能优 异 ， 低摩 擦 因数 （ ０ ． ０ ３ ）等特 点。密度 为１ ． ５ ｇ ／ ｃ ｍ ，热导 系
图１ ５ 旋转式密封阀座
率为０ ． ２ ５ Ｗ／（ ｍ ℃），线胀 系数 约在１ ０ ． ５ × １ ０ ＿ ’ ／ ￣ Ｃ，抗 伸 强度为１ ９ ６ ＭＰ ａ ，弹性模量 为１ ３ ０ ０ ＭＰ ａ ，抗压强度为 ３ １ ０ ＭＰ ａ ，弯 曲强度为３ １ ０ ＭＰ ａ ，耐化学性能 良好 ，耐弱
期工作 在 一２ ５ ０～２ ６ ０ ℃之 间，可承受５ ＭＰ ａ 载荷 ，抗伸
（ 收稿 日 期 ：２ ０ １ ３ ／ ０ ２ ／ １ ０ ）
９ Ｏ
： 年 籼
遁镉 『 税械制造 Ｇ Ｍ ｌ
Ｇ Ｍ Ｍ ｌ ｌ ｆ ｔ ｌ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｉ
类、卤代烃 、芬烃 、油脂以及去污剂等 。
（ ４ ）聚酰胺 （ 简称Ｎ１ ０ １ ０ ） 聚酰胺俗称尼龙，在 常温下具有较高的抗伸强度，良好的冲击强度 ，高的
等强酸强碱的腐蚀 。
等。阀座密封材料主要有两大类 ， 一类是特殊高分子材
料 ，二类是 金属密封材料 。
１ ． 特殊高分子材料
高分 子材 料 ，它 可分通 用高 分子 材料 和特 殊 高分 子材料两 大类。通用高分子材料主要 有聚氯乙烯 、聚乙 烯 、聚丙烯 、环氧树脂 、酚醛树 脂和呋喃树 脂等 。特殊 高分子材料主要 有聚四氯乙烯 、聚三氟氯 乙烯 、聚全氟 乙丙烯 、聚醚 醚酮和聚酰亚胺等 。这里介 绍特 殊高分子 材料所采用 的阀座 密封材料 。 （ １ ）聚四氟 乙烯 （ Ｐ Ｔ Ｆ Ｅ ） 聚四氟 乙烯具有 优 良 的耐热性和耐寒性 ，并具 有不粘性 、良好 的 自 润滑 性和 低摩擦 因数 （ ０ ． ０ ５ ）等特 点 ，具有 “ 冷流倾 向”。可长
球阀的密封结构和原理
球阀的密封结构和原理1．阀体的密封固定球球阀均采用浮动阀座形式的密封结构，阀座依靠镶嵌在阀体上预制的弹簧产生的弹力和介质的压力共同作用下将阀座紧紧的推向球体。
阀座密封采用组合密封的结构（如图1所示），初级的金属密封能有效地防止固体颗粒对密封面的损坏；次级密封是橡胶O形圈的密封，它有两个功能，一方面是擦拭球体的表面，防止它的表面受损，另一方面能保证阀门达到“零”泄漏的密封要求。
图1 组合密封结构根据球阀的不同密封结构，分为如下三类。
（1）单活塞效应的阀座标准设计的固定球球阀中，每一个阀座环都起着“单活塞效应”的作用。
在这种情况下，作用在阀座环外侧端面上的管线压力，产生一个把它推向球体的力，而作用在阀座环内侧端面上的、阀腔内的压力，产生一个把它推离球体的力。
因此，尽管施加在它们外侧端面上的管线压力，使得两个阀座环都获得了所需要的密封性能，但是，它们是“自释放”的。
这是因为，当阀腔内异常升高压力产生的、把阀座推离球体的力，大于弹簧把阀座推向球体的作用力时，这一效应允许阀腔内的压力，向与阀门连接的管线排放。
当阀体阀腔内压力正常时，阀座的受力情况如图2所示。
图2 阀座的受力情况一1.阀座2.石墨密封环3.橡胶O形密封圈4.连接体5.中间体6.球体阀体上游的压力大于等于阀腔内的压力，阀门关闭时，阀座被顶向球体，密封圈紧贴球面达到密封的目的。
此时阀座所受的作用力为：F=（P1－P0）×A2+P1×A3+F0其中F0为弹簧的推力。
当阀体阀腔内压力异常升高时，阀座的受力情况如图3所示。
阀体阀腔内的压力大于阀体上游的压力，阀门关闭时，阀座可能会被顶离球体，阀腔内的压力要进行泄放。
此时上游阀座受到被推离球体的力：F上=（P0―P1）× A2 ≥ P1 × A3 + F0图3 压力高时阀座的受力情况二1.阀座2.石墨密封环3.橡胶O形密封圈4.连接体5.中间体6.球体同理，下游阀座受到被推离球体的力：F下=（P0―P2）× A2 ≥ P1 × A3 + F0P2为阀体下游的压力，由于P1 > P2，所以F下> F上。
球阀结构（图），O型｜V型球阀结构原理
球阀结构（图），O型｜V型球阀结构原理球阀结构:球阀有很多种结构,但基本是大同小异,都是启闭件为圆形的球芯,主要由阀座、球体、密封圈、阀杆及其它驱动装置等组成,通过阀杆转动90度从而实现阀门的开与关,在管道上用于关断、分配、调节流量大小以及改变介质流向。
阀座根据.工况的不同使用不同的阀座密封形式。
阀体结构有一片式,两段式,三段式。
得锐自动化：OMAL球阀0型球阀结构:O型球阀的阀体内部安装有中间通孔的球体,球体上开有一个直径与管道直径相等的通孔,球体可在密封座中旋转,在管路方向两侧各有一个环状的弹性体来实现密封。
通过旋转球体90°,即可改变通孔的方向,从而实现球阀的开关。
O型球阀阀芯(球体)为球形,从结构上看，密封时球体阀座嵌在阀体侧阀座上。
相对运动部位均采用摩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。
一般作二位调节用,流量特性为快开。
O型球阀原理:O型球阀全开时,两侧畅通为无阻碍阀,形成直管通道,双向密封,具有“自洁性能最佳的特点,适用于特别不干净、含纤维介质的两位切断场台。
球芯在阀门开启和关闭的过程中始终与阀[ ]产生摩擦,同时,阀芯和阀座之间的密封是通过阀座玉向球芯的预紧密封力实现的,但由于软密封阀座其优异的机械和物理性能,使得其密封性尤佳。
V型球阀结构:V型球阀球芯带有V型结构,阀芯是1/4球壳,开有V型缺口, 流通能力大,可调范围大、具有剪切力,能关闭严密等特点,特别适用于流体物质带纤维状的工况。
- -般情况下V型球阀都是单密封球阀。
不适合用来双向使用。
阀芯的边缘呈V字型,球体上有一一个V形开口,随着球的旋转,可使用中间开度面积的变化进行流量调节,并可切断流体中夹杂的杂质而关闭，适用于纸浆、砂浆、粘性流体的控制。
V型球阀原理:V型状边缘,切断杂质。
在球体转动过程中,球体V型刀口与阀座相切,从而切断流体中的纤维和固态物质,而一般的球阀则不具备这一功能,故易导致关闭时纤维杂质卡住,给维修和维护带来极大的不便。
管线球阀阀座结构分析-好待整理
双倍运动阀座是当中腔压力大于出口压力时 ,
使阀座压紧球体 ,密封圈产生弹塑性变形实现密封 。
该阀使用时 ,一旦上游密封意外失效产生泄漏 ,下游
阀座实现密封 。
双级密封式阀座对于承受较大密封力的采用橡
胶和塑料组合密封结构 ,橡胶主要起密封作用 ,塑料
起支承和辅助密封双重作用 。
( 5 )特殊结构式
作用下阀座与球体压紧 ,并使阀座材料产生弹塑性 以补偿温差 、压力和磨损等外界条件变化对球体密
变形而达到密封 ,其密封效果取决于阀座在流体压 封性能的影响 。
作者简介 :金衍臣 (1978 - ) ,工程师 /高级经营师 ,从事技术管理与企业经营管理工作 。
— 20 — 阀 门 2010年第 3期
文章编号 : 100225855 (2010) 0320019204
球阀阀座结构分析
金衍臣 ,张清明 ,张 磊 btl管线球阀 (伯特利阀门集团有限公司 ,淅江 温州 325105)
摘要 介绍了球阀阀座的密封原理和功能 ,论述了阀座的结构型式和阀座常用材料 。 关键词 球阀 ; 硬密封阀座 ; 软密封阀座 ; 设计与计算 ; 结构型式 ; 材料 中图分类号 : TH134 文献标识码 : A
212 硬密封阀座
( 1 )本体堆焊式 本体堆焊式阀座 (图 6)是在某种金属材料上堆 焊硬质合金 ,阀座带有一个弹性尾座 ,有利于减少密 封面的摩擦损伤 。
图 9 旋转式密封阀座
311 特殊高分子材料 高分子材料分通用高分子材料和特殊高分子材
料两大类 。通用高分子材料主要有聚氯乙烯 、聚乙
烯 、聚丙烯 、环氧树脂 、酚醛树脂和呋喃树脂等 。特
Ba ll va lve sea t structure ana lysis
球阀的结构原理(详细)
石墨密封垫
中间体
橡胶O形圈
连接体
弹簧 卡圈
阀体中腔的压力P0
橡胶O形圈 A1
阀座
球体
橡胶O形圈
A2 A3
阀体上游的压力P1 活塞效应的作用力 F=（P0―P1）×A2
阀门关闭时，阀座顶向球体方向的活塞效应
阀体中腔的压力大于阀体下游的压力
中间体 连接体
石墨密封垫
阀体中腔的压力P0
几个影响火烧后球阀内、外漏性能的部位
阀座部位 上阀杆部位
下阀杆部位
上阀杆部分
连接板 填料箱
石墨垫片
填料箱与中间体
O形密封圈
中间体
连接体
连接体
O形密封圈
石墨垫片
连接体与中间体
上阀杆
球体
O形密封圈
石墨垫片
阀杆与填料箱
下阀杆部分
石墨垫片 连接体
连接体与中间体
球体 连接体
O形密封圈
下阀杆
中间体
O形密封圈
埋地接长阀杆的球阀
接长后的放 泄阀、卸压 阀和注油嘴
接长阀杆
接长管
直埋的全焊接 阀体的球阀
十。防阀体腐蚀的功能
十一。抗流体
硫化应力裂化的功能
抗硫化应力
客户要求满足硫化 环境的工况要求时，阀 门的零部件材料，严格 符合美国腐蚀工程师协 会的 NACE MR 0175或 NACE MR 0103标准 。 并在制造的过程中，进 行严格的质量控制和质 量检测，以期确保符合 标准的要求。
第二部分 阀门的基础知识
阀体材料的压力温度等级
阀体材料的压力温度等级
固定球球阀
软密封阀座的压力 和温度关系
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书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
球阀阀座结构分析
1、概述
球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体通道。
球阀的工作原理是借
助驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩传给球体,使其旋转90°,完成开启或关闭阀门的动作。
球阀阀座的密封原理依其结构而异,常用的阀座结构可分为固定阀座浮动球体与浮动阀座固定球体两大类。
当阀座固定球体浮动时,在流体压力作用下球体在流体流动方向产生位移,使它与阀后阀座密封而更紧密地接触,即在该密封面上的比压增大,形成单面密封,同时,阀前阀座密封面上的比压相应减小,往往不保证密封。
当阀座浮动球体固定时,流体压力不能使球体产生位移,而是阀座借助于弹簧或流体推力压向球体,建立密封比压。
2、结构
2.1、软密封阀座
(1)普通式
普通阀座(弹性阀座(更多球阀阀座的结构形式请见：
chvacuum/valve/ball-valve/053341.html
关于球阀阀座的常用材料请阅读：
chvacuum/valve/ball-valve/053342.html
4、结语
阀座和密封圈是球阀的关键部件。
密封圈应具有优良的稳定性, 较小的摩擦系数, 不易老化, 密封性能好。
阀座应具有一定的强度和刚度, 间隙适中, 受压时不易变形。
金属密封阀座应满足高温、高压、强腐蚀、超低温、零泄漏、长寿命、防火安全和耐压耐磨等功能。