球閥與氣動執行機構的認識
一、球閥介紹
球閥-（ball vavle）
關閉件是一個球體，球體繞閥體中心線作旋轉來達到開啟、關閉的一種閥門。
工作原理：
球閥它具有旋轉90度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向，它只需要用旋轉90度的操作和很小的轉動力矩就能關閉嚴密。球閥最適宜做開關、切斷閥使用，
球閥的結構：
球閥的基本結構如下圖
主要特點：
球閥的主要特點是本身結構緊湊，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，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質，而且還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業得到廣泛的應用。
球閥的分類：
1、 按結構形式可分為：
A 浮動球球閥
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并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動球球閥的結構簡單，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，在受到較高壓力沖擊時，球體可能會發生偏移。一般用于中低壓球閥。
B 固定球球閥
球閥的球體是固定的，受壓后不產生移動。固定球球閥都帶有浮動閥座，受介質壓力后，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，適用于高壓和大口徑的閥門。
為了減少球閥的操作扭矩和增加密封的可靠程度，近年來又出現了油封球閥，既在密封面間壓注特制的潤滑油，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。
C 彈性球球閥
球閥的球體是彈性的。球體和閥座密封圈都采用金屬材料制造，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。這種閥門適用于高溫高壓介質。
2、 按通道位置可分為：
直通式 三通式直角式
三通式
主要優點：
1） 流體阻力小，其阻力系數于同長度管段相等。
2） 機構簡單、體積小、重量輕。
3） 緊密可靠，密封材料廣泛使用塑料材料，密封性好，在真空中也廣泛使用。
4） 操作方便，關閉迅速，從全開到全關只需旋轉900 ，便于遠程控制。
5） 維修方便，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于介質隔離，介質通過時，不會引起閥門密封面的侵蝕。
7） 適用范圍廣，通徑從小到幾毫米，大到幾米，從高真空至高壓力都可應用。
8） 由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質中。
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），合格后方可上線安裝（接線按電動執行機構線路圖）。
3）準備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質（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件。
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）與管道連接后，請用規定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
使用操作和維修：
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（90°）時，閥關斷。反向旋轉1/4圈（90°）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。
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
注意：
●球閥在關閉狀態下，閥體內部依舊存在受壓流體
●維修前，解除管線壓力并使閥門處于打開位置
●維修前，斷開電源或氣源
●維修前，將執行機構與支架脫離
●必須先查明球閥上、下游管道確已卸除壓力后，才能進行拆卸分解操作
●分解及再裝配時必須小心防止損傷零件的密封面，特別是非金屬零件，取出O 型圈時宜使用專用工具
●裝配時法蘭上的螺栓必須對稱、逐步、均勻地擰緊
●清洗劑應與球閥中的橡膠件、塑料件、金屬件及工作介質（例如燃氣）等均相容。工作介質為燃氣時，可用汽油(GB484-89)清洗金屬零件。非金屬零件用純凈水或酒精清洗
●分解下來的單個零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下來的非金屬件的金屬件可采用干凈的細潔的浸漬有清洗劑的綢布（為避免纖維脫落粘附在零件上）擦洗。清洗時須去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、積膠、灰塵等
●非金屬零件清洗后應立即從清洗劑中取出，不得長時間浸泡
●清洗后需待被洗壁面清洗劑揮發后（可用未浸清洗劑的綢布擦）進行裝配，但不得長時間擱置，否則會生銹、被灰塵污染
●新零件在裝配前也需清洗干凈
●使用潤滑脂潤滑。潤滑脂應與球閥金屬材料、橡膠件、塑料件及工作介質均相容。工作介質為燃氣時，可用例如特221 潤滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂，在橡膠密封件上涂一薄層潤滑脂，閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂
●裝配時應不允許有金屬碎屑、纖維、油脂（規定使用的除外）灰塵及其它雜質、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進入內腔
1)、填料處得再鎖緊
若填料處有微泄發生，須再鎖緊閥桿螺母。
注意：不要鎖太緊，通常再鎖1/4圈～1圈，泄露即會停止。
2)、更換閥座和密封件
A、拆卸
a.使閥處于半開位置，沖洗、清除閥體內外可能存在的危險物質。
b.關閉球閥，拆掉兩邊法蘭上的連接螺栓和螺母，然后將閥由管線上完全移除。
c.依序拆卸驅動裝置-執行機構、連接支架、防松墊圈、閥桿螺母、蝶形彈片、格南、耐磨片、閥桿填料。
d.拆卸體蓋連接螺栓和螺母，將閥蓋與閥體分離，并拿掉閥蓋墊圈。
e.確認閥球在“關斷”位置，這可以將其較容易的從閥體拿出，隨后取出閥座。
f.由閥體中孔向下輕推閥桿直到完全取出，然后取出O型圈及閥桿下填料。
注意：請謹慎操作，以避免擦傷閥桿表面及閥體填料函密封部位。
B)、重新組裝
a.清洗和檢查拆下零件，強烈推薦用備用零件包更換其閥座及閥蓋墊圈等密封件。
b.按拆卸的相反順序進行組裝。
c.用規定的扭矩，交叉鎖緊法蘭連接螺栓。
d.用規定的扭矩，鎖緊閥桿螺母。
e.安裝執行機構后，輸入相應的信號通過旋轉閥桿帶動閥芯旋轉，使閥門至打開和關閉位置。
f.如有可能，請在回裝管道前，按相關標準對閥進行壓力密封測試和性能測試。
氣動執行機構介紹
定義：一種能提供直線或旋轉運動的驅動裝置，它利用某種驅動能源（氮氣）并在某種控制信號作用下工作。
基本結構：
基本結構如下圖
氣動執行器分類
執行器按其能源形式分為氣動，電動和液動三大類，它們各有特點，適用于不同的場合。氣動執行器是執行器中的一種類別。氣動執行器還可以分為單作用和雙作用兩種類型：執行器的開關動作都通過氣源來驅動執行，叫做DOUBLE ACTING (雙作用)。SPRINGRETURN (單作用)的開關動作只有開動作是氣源驅動，而關動作時彈簧復位。
執行機構選擇要素
選擇一臺合適的閥門執行機構類型和規格時必須考慮下列要素：
1、驅動能源
最常用的驅動能源是電源或流體源，如果選擇電源為驅動能源，對于大尺寸閥門一般選用三相電源，對于小尺寸閥門可選用單相電源。一般電動執行機構可有多種電源類型供選擇。有時也可選直流供電，此時可通過安裝電池實現電源故障安全操作。
流體源種類很多，首先可以是不同的介質如：壓縮空氣、氮氣、天然氣、液壓流體等，其次它們可以具備各種壓力，第三執行機構具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。
2、閥門類型
當選擇閥門用執行機構時，必須要知道閥門的種類，這樣才可以選擇正確的執行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動，有些需要單回轉驅動，有些需要往復式驅動，它們影響了執行機構類型的選擇。
通常多回轉的氣動執行機構比電動多回轉執行機構價格要貴，但是往復式直行程輸出的氣動執行機構價格比電動多回轉執行機構便宜。
3、力矩大小
對于90度回轉的閥門如：球閥、碟閥、旋塞閥，最好通過閥門廠商獲得相應閥門力矩大小，大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥門所需的操作力矩，他們將這一力矩提供給客戶。對于多回轉的閥門情況有所不同，這些閥門可分為：往復式（提升式）運動-閥桿不旋轉、往復式運動-閥桿旋轉、非往復式-閥桿旋轉，必須測量閥桿的直徑，閥桿連接螺紋尺寸已決定執行機構規格。
執行機構選型
一旦執行機構類型和閥門所需驅動力矩確定了，就可以使用執行機構廠商提供的數據表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。
流體驅動的執行機構可調節行程速度，但是三相電源的電動執行機構只有固定的行程時間。
部分小規格的直流電動單回轉執行機構可調節行程速度。
控制方式
開關控制
自動控制閥最大的好處是可以遠距離的操作閥門，這就意味著操作人員可以坐在控制室控制生產過程而不需要親臨現場去人工操作閥門的開和關。人們只需鋪設一些管線連接控制室和執行機構，驅動能源通過管線直接激勵電動或氣動執行機構，通常用的4-20mA信號來反饋閥門的位置。
連續控制
如果執行機構被要求用于控制過程系統的液位、流量或壓力等參數，這是要求執行機構頻繁動作的工作，可以用4-20mA信號作為控制信號，然而這個信號可能會和過程一樣頻繁的改變。如果需要非常高頻率動作的執行機構，只有選擇特殊的能頻繁啟停的調節型執行機構。當一個過程中需要多臺執行機構時，可以通過使用數字通訊系統將各個執行機構連接起來，這樣可大大降低安裝費用。數字通訊回路可以快速高效的傳遞指令和收集信息。
執行機構的維護
檢查執行機構能正確地操動閥，操作的時間符合要求。如果很少對執行機構進行操作，用現有的條件對其進行幾次打開操作和關閉操作(遙控、當地控制和緊急控制等)，如果工廠的條件允許的話。
a 檢查確保對遙控臺發出的信號是正確的。
b 檢查送風壓力在需要的范圍內。
c 若執行機構上有風過濾器的話，打開排放旋塞，把積聚在杯內的冷凝水吹掉。定期把杯卸下來，用肥皂和水清潔；把過濾器卸下：如果過濾器是用燒結的濾芯制的，用硝酸溶液清洗，并用空氣吹干；如果過濾器是用纖維素制成的，當出現阻塞,必需替換過濾器。
d 檢查執行機構的外部組件是否都處于良好的狀態。
e 檢查驅動區的所有漆面。如果有的地方發生損壞，按適用的規格，對漆面進行修復。
f檢查氣動連接沒有泄漏。如果需要的話，擰緊管件的螺母。
h如果氣缸/手動超越控制有任何泄漏，或機械組件有故障，或在作定期的防護性維護時，必需參考截面圖(第四頁)按下述步驟卸下執行機構，更換密封。
上海洪碩機電設備有限公司(Gates.EMB DNP Gemels一級經銷商）主營范圍包括: 進口液壓管路連接件、測試儀器儀表、管路安裝用設備的銷售，液壓管路連接技術服務等。
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