單焊縫全焊接球閥?的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
單焊縫全焊接球閥的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
1 概述
球閥結(jié)構(gòu)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(fù)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 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
目前大中口徑球閥的主要結(jié)構(gòu)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(diǎn)多,在設(shè)計(jì)時除考慮閥體壁厚必須滿足設(shè)計(jì)壓力下的強(qiáng)度要求外,還應(yīng)考慮連接螺栓在設(shè)計(jì)(或操作)壓力和墊片密封比壓作用
本文介紹了單焊縫全焊接球閥的結(jié)構(gòu)、制作工藝、制造成本和綜合性能。
圖 1 螺栓連接的三體式球閥
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 2 焊接連接的三體式球閥
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
緯途流體 —— 專注于氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)
3 新結(jié)構(gòu)
新結(jié)構(gòu)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(yuǎn)離密封元件。經(jīng)計(jì)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(jìn)出口端流道部位的壁厚相近,再考慮流道部位需要機(jī)械加工的因素,在實(shí)際生產(chǎn)中橢圓形閥體可用同一壁厚進(jìn)行毛坯的鑄造或鍛壓,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(yīng)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(yuǎn),焊接過程中可以控制高溫不能傳導(dǎo)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(dǎo)致閥門內(nèi)漏。由于焊縫距離閥座圈較遠(yuǎn),焊接應(yīng)力導(dǎo)致閥體閥座部位的變形有限,不會導(dǎo)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,需達(dá)到一次焊成,避免出現(xiàn)報(bào)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。為此對閥座密封圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)(圖 4),使閥門的密封效果好,使用壽命長。
4 結(jié)語
新型單焊縫球閥體積小,質(zhì)量輕,外形美觀,泄漏點(diǎn)少,節(jié)約原材料,制造成本低,可廣泛應(yīng)用于石油、天然氣長距離輸送管線,尤其是大中口徑埋地式的長輸管線。
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