在閥門(mén)領(lǐng)域，球閥以其緊湊、耐用的設計和可靠、快速的開(kāi)/關(guān)控制而聞名。球閥利用中心鉆有孔（稱(chēng)為端口）的球來(lái)控制介質(zhì)的流動(dòng)。球旋轉 90 度，使端口與閥體對齊，并允許介質(zhì)流過(guò)閥門(mén)。要關(guān)閉閥門(mén)，將球旋轉 90 度回到關(guān)閉位置。所有球閥均依靠?jì)蓚€(gè)閥座（通常由聚四氟乙烯 (PTFE) 制成）將球固定到位并形成緊密密封，以防止介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)泄漏。

浮動(dòng)式和耳軸式是球閥設計的兩種基本類(lèi)型。浮動(dòng)球閥是工業(yè)管道系統中最常用的閥門(mén)類(lèi)型。這些閥門(mén)的設計使得當閥座開(kāi)始磨損時(shí)，流經(jīng)閥門(mén)的介質(zhì)產(chǎn)生的壓力將迫使球抵住下游閥座以保持緊密密封。

在耳軸球閥中，球通過(guò)軸承固定到位，防止其向下游浮動(dòng)。彈簧加載的閥座機構可確保閥門(mén)在閥座不可避免地開(kāi)始磨損時(shí)保持密封。

浮動(dòng)球閥設計

在我們深入研究浮動(dòng)球閥設計的細節之前，讓我們先定義一下球閥的關(guān)鍵部件：

• 閥體——裝有閥門(mén)機構的腔室。球閥通常由鋼、鐵、黃銅、青銅或 PVC 制成。
• 球 – 具有穿過(guò)中心的流路的旋轉球體，通過(guò)閥桿或軸連接到閥體
• 孔或端口 – 球中心空心
• 填料 – 安裝在閥桿周?chē)娜嵝悦芊饧?，以防止介質(zhì)從閥體中逸出
• 閥座 – 環(huán)形圓盤(pán)，在閥體和球體之間形成密封
• 閥桿 – 固定球并將其連接到外部操作桿或執行器的軸
• 執行器——設計用于旋轉閥桿的外部裝置。這可以是杠桿、齒輪、電動(dòng)齒輪（電動(dòng)執行器）或氣動(dòng)/液壓執行器。

大多數球閥都是浮動(dòng)式的。浮動(dòng)球閥由杯形閥座支撐，在閥體和球之間形成緊密密封。球本身懸掛在它所調節的介質(zhì)中，并通過(guò)杯狀底座保持在適當的位置，杯狀底座通常由熱塑性塑料制成。這些閥座在球和閥體之間形成緊密密封。

浮動(dòng)球閥能夠提供雙向密封，這意味著(zhù)球可以自由移動(dòng)以阻止介質(zhì)在任一方向流動(dòng)。這種類(lèi)型的閥門(mén)重量輕、經(jīng)濟且用途廣泛，廣泛應用于石油、天然氣、水、蒸汽和石化產(chǎn)品等領(lǐng)域。

浮動(dòng)球閥如何工作？

浮動(dòng)球閥由連接在球頂部的軸或閥桿操作，可將球旋轉 90 度（四分之一圈）。當球旋轉時(shí)，端口被閥體壁覆蓋或露出，從而釋放或停止介質(zhì)的流動(dòng)。閥桿與球的連接足夠松，當球繞其軸旋轉時(shí)，水流的壓力將球推向下游閥座，形成緊密的密封。因此，在閥座發(fā)生一定程度的磨損后，浮動(dòng)球閥在極低壓應用中可能無(wú)法有效密封。這是因為可能沒(méi)有足夠的介質(zhì)壓力來(lái)迫使球抵靠下游閥座以形成緊密密封。然而，在大多數應用中，下游壓力足以在閥座開(kāi)始磨損后很長(cháng)時(shí)間內保持緊密密封。

什么是固定球閥？

耳軸安裝球閥的工作原理與浮動(dòng)球閥大致相同，但在這種情況下，球由與操作桿相對的第二個(gè)桿固定。第二個(gè)桿和軸承稱(chēng)為耳軸。

與浮動(dòng)球閥設計不同，耳軸球閥的閥桿牢固地固定在球上，這可以防止球在除其軸線(xiàn)上以外的任何位置移動(dòng)。由于球不會(huì )在介質(zhì)壓力的作用下向下游“浮動(dòng)”，因此耳軸球閥可以同時(shí)在兩側保持適當的密封。這對于多端口閥門(mén)和極低壓應用中的閥門(mén)尤其重要，在這些應用中，介質(zhì)流不足以將球推向其下游閥座。

耳軸閥在低壓和高壓應用中均有效，并且比浮動(dòng)球閥需要更少的扭矩來(lái)轉動(dòng)。然而，管道系統設計者應注意，耳軸球設計通常比浮球設計更昂貴。

耳軸閥常見(jiàn)于以下行業(yè)：

• 化學(xué)
• 電氣
• 油和氣
• 管道
• 烴

在浮動(dòng)球閥和耳軸球閥中，閥桿與外部環(huán)境之間的密封隨著(zhù)時(shí)間的推移會(huì )受到最大程度的磨損，因此閥門(mén)填料是防止介質(zhì)通過(guò)閥門(mén)逸出管道系統的關(guān)鍵組件。還建議管道系統設計人員選擇彈簧加載填料設計，以補償不可避免的磨損并防止閥桿密封泄漏。