单焊缝全焊接球阀的设计与应用

1、单焊缝全焊接球阀的设计与应用 介绍了单焊缝全焊接球阀的构造、制作工艺、制造成本和综合性能。 1、概述 球阀构造简单，流阻小，密封性能好，使用广泛，是近年来发展较快的阀门品种之一。但球阀制造工艺复杂，质量重，成本高，特别是大中口径的球阀。本文介绍一种综合性能较好的单焊缝全焊接式球阀。 2、构造特点 目前大中口径球阀的主要构造有螺栓连接的三体式球阀和焊接连接的三体式球阀等。 2.1、螺栓连接 螺栓连接三体式球阀(图1)在装配过程中阀体可以多次拆卸，组装方便，有利于阀座密封圈压缩余量的调整，易损件可以更换，从而使阀门生产制造的成品率较高。但是，螺栓连接三体式球阀的外泄漏点多，在设计时除考虑阀体壁厚必

2、须满足设计压力下的强度要求外，还应考虑连接螺栓在设计(或操作)压力和垫片密封比压作用下的强度要求及阀体连接法兰的刚度要求，从而使阀体阀盖体积增大，造成阀门体积大、质量重，原材料成本高。真空技术网(http:/)发现阀门加工过程中，阀体的内外表面及两端都需要加工，加工工序繁杂，增加了加工成本。 1.球体 2.左阀体 3.主阀体 4.阀杆 5.上固定轴 6.右阀体 7.下转轴 图1 螺栓连接的三体式球阀 2.2、焊接连接 焊接连接三体式球阀(图2)外泄漏点少，可用于直埋式。 由于焊接连接三体式球阀的圆筒形主阀体与左、右阀体连接法兰无法减小，所以其体积、质量和原材料成本与螺栓连接构造球阀的体积相似。

3、在阀门加工过程中，阀体的内外表面及两端均需要加工，尤其是球体上下固定板的加工精度要求很高，难度大，加工工序繁杂，使加工成本较高。阀体焊接的两条焊缝离阀座圈距离较近，焊接时产生的高温容易传导至阀座圈位置，使阀座密封圈和O形圈易烧损或变形，而导致阀门内漏。另外，焊接使阀门产生的焊接应力，容易使阀体产生变形，当变形导致阀座圈卡塞时，则无法密封。因此三体焊接构造的球阀制造难度大。装配过程中阀体焊接后不能拆卸，使阀座密封圈压缩余量无法调整，密封效果难以控制，使阀门生产制造精度要求高，成品率低。 1.球体 2.左阀体 3.主阀体 4.阀杆 5.上固定板 6.右阀体 7.焊缝 8.下固定板 图2 焊接连接的

4、三体式球阀 3、新构造 新构造球阀(图3)阀体采用二半椭圆体焊接式，焊缝在阀体的中间，远离密封元件。经计算分析，新型单焊缝焊接式球阀阀体的壁厚减小13%35%，整体质量较三体式球阀减轻30%40%。由于椭圆形阀体最大体腔壁厚与其进出口端流道部位的壁厚相近，再考虑流道部位需要机械加工的因素，在实际生产中椭圆形阀体可用同一壁厚开展毛坯的铸造或锻压，不仅使模具简单化，使毛坯铸造或锻压过程中由于壁厚差引起的局部应力减小，还提高了毛坯铸造或锻压的成品率。两个半椭圆形阀体对焊的焊接球阀焊缝距阀座圈较远，焊接过程中可以控制高温不能传导至阀座位置，对O形圈和密封圈热影响较小，不会使阀座密封圈和O形圈烧坏或变形而导致阀门内漏。由于焊缝距离阀座圈较远，焊接应力导致阀体阀座部位的变形有限，不会导致阀座圈卡塞而无法密封。 新型二体式焊接球阀的焊缝加工精度要求高，需到达一次焊成，防止出现报废等现象。阀门装配时，左右阀体焊接后不能拆卸，使阀座密封圈压缩余量无法调整。为此对阀座密封圈构造开展了改良(图4)，使阀门的密封效果好，使用寿命长。 1.球体 2.左阀体 3.阀杆 4.上固定轴 5.右阀体 6.焊缝 7.下转轴 图3 新型构造的球阀 1.弹簧 2.阀座 3.O形圈 4.密封圈 图4 密封构造 4、