液体介质球阀的设计+文献综述(3)
8.2.1 球阀防异常升压结构的要求 50
8.2.2 球阀防异常升压结构说明 50
8.3 球阀防爆装置 51
8.3.1 球阀防爆装置结构的要求 51
8.3.2 球阀防爆装置结构设计 51
8.3.3 球阀防爆装置的工作原理 52
8.4 本章小结 52
结 论 53
致 谢 54
参 考 文 献 55
附球阀整体三文视图 56
1 绪论
1.1 球阀的基本介绍
球阀是由旋塞阀衍生而来的。顾名思义，其旋塞体是球体，由与球体轴线重合的通孔作为流体介质流过的通道。球阀的工作原理为：通过驱动装置，旋转阀杆，从而带动球体的转动，进而实现管路的畅通与阻塞。当通孔轴线和管路轴线完全重合时视为阀门完全打开；旋转90°，当通孔轴线和管路轴线夹角为90°时，球面朝向进出口两边的管路，此时视为阀门完全关闭。
因为球阀能为管路提供几乎毫无阻碍的流体通道，并且只需要用不大的力矩旋转90°，就能够完全关闭阀门，所以球阀被视为最适合做开闭作用的阀门。不过随着近年来球阀结构的改进和制作工艺的发展，球阀也越来越多地被设计为控制流量和节流之用。球阀本身的结构也比较紧凑简约，操作和文修比较方便，因此适用于各种一般工业介质，如：水、盐溶液、酸、碱、天然气等。并且在工作条件较为恶劣的环境下，如：易燃易爆介质(石油制品、甲烷、液化气)和强氧化性介质(过氧化氢等)，球阀也能很好地执行其功能。
球阀的主要优点有：
1. 结构简约，体型轻小，便于操作、文修；
2. 密封紧实可靠；
3. 流体受到的阻力小。几乎等于同等长度的管道；
4. 在完全开启和关闭的情况下，阀座的有效密封面不直接与介质接触，一定程度上减少了阀座密封面的侵蚀；
5. 适用广泛。无论是大小口径，还是真空高压环境，抑或是各种介质条件均可适用。
1.2 球阀的历史、现状与发展
1.2.1 球阀的历史
球阀的发展历史要追溯到19世纪80年代左右。那时候代替球阀作为管道启闭件的阀门是旋塞阀，但是旋塞阀的缺点比较明显：由于旋塞与阀座有较大的接触面积，一方面增大了操作扭矩，使得阀门的操作较为费力，另一方面增大了阀座有效密封面的磨损，大大降低了阀门的使用寿命，增加了零件的更替率。于是美国的设计师们便提出了球阀的设计构想。虽然理论上是行得通的，但是由于当时车床生产工艺的限制，球体较高的尺寸精度和表面粗糙度无法实现。并且由于当时缺乏有效的密封材料，阀座往往都由橡胶制成，摩擦系数相当大。虽然相比较旋塞阀而言操作扭矩小了很多，但仍然不能很好地满足操作要求。
转机发生在20世纪50年代。此时车床的加工工艺和密封材料经过近70年的发展有了很大的进步，此时的球体加工工艺已经能够满足当时的设计构想。而氟塑料的问世，一举拓展了阀门密封材料的选用空间。因此球阀的设计再次被人们提出，也在此时，世界上第一个球阀在美国问世。
1.2.2 球阀的现状
自此，球阀进入了高速发展的时期。因其显著的优点，小到普通家庭的用水用气，大到国家级的管路运输工程、核工程、水电工程，球阀都被广泛地加以应用。