雙偏心半球球閥替代閘閥和截止閥的可行性

球閥是近幾年來(lái)在中國(guó)發(fā)展速度最快的閥門(mén)種類，除了硬密封球閥外，雙偏心半球球閥也得到了快速的發(fā)展，以浙江機(jī)電設(shè)計(jì)研究院牽頭，合肥通用機(jī)械研究院、永隆閥門(mén)有限公司、溫州奧工閥門(mén)有限公司、江蘇蘇閥高壓閥門(mén)有限公司、河南泉舜流體控制科技有限公司、河南黑馬實(shí)業(yè)有限公司參與起草的《半球球閥》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)目前正在制定中。雙偏心半球球閥是在認(rèn)真權(quán)衡球閥、蝶閥、閘閥等多種閥門(mén)優(yōu)缺點(diǎn)的前提下，引進(jìn)德國(guó)半球閥產(chǎn)品而開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品，鑒定結(jié)論指出：…在某些方面的使用性能上更優(yōu)于閘閥、截止閥和球閥等同類產(chǎn)品，可以推廣應(yīng)用于石油、化工、電力和冶金等行業(yè)…，雙偏心半球球閥設(shè)計(jì)獨(dú)特、結(jié)構(gòu)新穎，定貨范圍不斷擴(kuò)大，的確在不同場(chǎng)合替代了球閥、蝶閥門(mén)、閘閥等多種閥門(mén)，雙偏心半球球閥的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)具體有：

一、半球球閥結(jié)構(gòu)上采用楔緊偏心原理。

閥體和閥芯回轉(zhuǎn)中心（即閥桿軸線）與閥芯的密封球面的幾何中心偏置一個(gè)徑向尺寸，還與閥座密封面在閥體通道軸線上有個(gè)偏置尺寸，密封副為金屬－金屬外力作用下接觸，閥門(mén)依靠?jī)蓚€(gè)偏心實(shí)現(xiàn)自鎖關(guān)閉，偏心的合理選配使得自鎖角小于摩擦角，自鎖角選的太小關(guān)閉容易，開(kāi)啟特困難，角度選大了，雖然開(kāi)啟力小，但關(guān)閉力矩迅猛增加，試驗(yàn)臺(tái)的反復(fù)試驗(yàn)，確定兩個(gè)搭配合理的偏心量至關(guān)重要，可靠的自鎖性能確保其密封嚴(yán)緊。這是偏心半球閥的核心技術(shù)，從結(jié)構(gòu)原理通過(guò)制造手段去實(shí)現(xiàn)最佳密封而言，球閥、蝶閥、閘閥、截止閥等確有遜色。

二、半球閥極易實(shí)現(xiàn)并長(zhǎng)期保持零泄漏。

閥芯與閥座的密封是球面線接觸，靠偏心實(shí)現(xiàn)自鎖，密封副在啟閉的全過(guò)程幾乎不接觸，只在啟閉的瞬間，才會(huì)接觸并閘緊實(shí)現(xiàn)零泄漏，確保動(dòng)靜密封處無(wú)任何泄漏點(diǎn)。閥座上的結(jié)垢或其他堆積物，閥芯在接觸閥座的過(guò)程中，具有強(qiáng)力清除結(jié)垢的能力。而閘閥的密封面在啟閉的頻繁往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，混流介質(zhì)結(jié)垢沉淀于閥體下部空腔，截止閥完全依靠正壓力實(shí)現(xiàn)密封，閥座上的結(jié)垢無(wú)清理能力，二者盤(pán)根的經(jīng)常反復(fù)磨損容易造成閘閥、截止閥的內(nèi)泄外漏。球閥密封是靠閥座長(zhǎng)期擠壓在球面上，它較半球閥肯定磨損快，蝶閥密封是以橡膠為中介，它較半球閥、球閥、閘閥的金屬硬密封性能相差甚遠(yuǎn)。半球閥長(zhǎng)期使用后，閥座也會(huì)產(chǎn)生微量磨損，它可以通過(guò)調(diào)整繼續(xù)使用，閥桿和填料在啟閉過(guò)程中閥桿只需旋轉(zhuǎn)90°，有泄漏跡象時(shí)，再壓緊填料壓蓋的螺栓少許，即可實(shí)現(xiàn)盤(pán)根處無(wú)滲漏，而其他閥門(mén)至今仍然是小漏勉強(qiáng)用，大漏換閥門(mén)。

三、雙偏心半球球閥操作極其輕便。

雙偏心半球球閥啟閉的整個(gè)過(guò)程，密封副幾乎全處于無(wú)阻尼空轉(zhuǎn)狀態(tài)，外力只是在啟閉瞬間脫離或壓緊，而閥桿只需旋轉(zhuǎn)90°輕便又迅速，當(dāng)然操作輕便。球閥在啟閉過(guò)程中是在受兩端閥座的抱緊力下運(yùn)轉(zhuǎn)，它較半球閥啟閉力矩大，公稱直徑愈大啟閉力矩相差越明顯，蝶閥的啟閉是要克服橡膠的變形的來(lái)實(shí)現(xiàn)，力矩更大。而閘閥、截止閥操作時(shí)間長(zhǎng)且費(fèi)勁。

四、雙偏心半球閥使用壽命長(zhǎng)。

密封副屬于雙金屬，在母體上堆焊不同用途的合金，經(jīng)特殊熱處理后，密封副的機(jī)械性能和理化指標(biāo)達(dá)最佳狀態(tài)，來(lái)滿足不同工況（強(qiáng)力磨損、沖刷迅速、腐蝕嚴(yán)重等介質(zhì)）中的需要，閥門(mén)的閥座硬度稍低于閥芯，材質(zhì)不同和熱處理工藝各異，需要時(shí)密封副的硬度可達(dá)HRC53以上，還可耐560℃高溫。實(shí)踐證明，其抗腐蝕和抗咬合能力是不銹鋼密封副的6倍，閥門(mén)啟閉上萬(wàn)次而不失效，延長(zhǎng)了使用壽命。

五、雙偏心半球球閥應(yīng)用范圍廣。

側(cè)裝式偏心半球閥系列品種廣泛使用于有色冶煉、燃?xì)馓烊粴?、鋼鐵的煤粉噴吹和除塵、電力輸渣、制粉輸煤系統(tǒng)、有害氣體（硫化氫、光氣等）及油品（重油、原油、渣油等）冶煉和輸送。半球閥之所以應(yīng)用范圍廣，主要是因?yàn)槊芊飧笨梢远押覆煌暮辖穑怪蔀殡p金屬，閥體、閥桿等主要零件采用所需材質(zhì)，來(lái)滿足不同工況的需求。