球閥是由旋塞閥演變而來的，它的啟閉件為一個球體，利用球體饒閥桿的軸線旋轉90°，實現開啟和關閉閥門的目的。球閥在管路上主要是用于切斷、分配和改變介質流動方向，設計成V形開口的球閥，還具有良好的流量調節功能。
  球閥不僅機構簡單、密封性好，而且在一定公稱尺寸范圍內具有體積小、重量輕、材料消耗少、是近十幾年來發展最快的閥門品種之一。球閥的使用非常廣泛，使用品種和數量仍在不斷廣大，并向高溫、高壓、大口徑、高密封性、長壽命、優良的調節性能及一閥多功能方向發展。其可靠性及其他性能指標均達到較高水平。隨著球閥的發展，在可以預見的段時間內，特別是在石油與天然氣輸送管線、煉油裂化裂解裝置、海洋石油、煤直接液化油、氣裝置上以及核工業方面將有更廣泛的應用。
  球閥的優點如下：?具有最低流阻；‚因在工作時不會被卡住；（在無潤滑劑時）故能可靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中；ƒ在較高的工作壓力和較高的工作溫度范圍內，能實現完全密封；④可實現快速啟閉，某些機構的球閥，其啟閉時間僅為0.5-1s，以保證能用于實驗臺的自動化系統中，快速啟閉球閥時，操作無沖擊；⑤球閥關閉件能在邊界上自動定位；⑥雙向密封，密封可靠；⑦在全開和全閉時，球體和閥座的密封面與介質隔離，因此高速通過閥門的介質不會對密封面侵蝕。⑧體腔內的介質壓力一旦搞過殼體材質在38℃時額定壓力的1.33倍時，可自動泄放到出口管路或進口管路；⑨可設計成具有防火密封功能；⑩具有防靜電功能；11.設計成V形開口球體的球閥，具有良好的流量調節功能，12.機構緊湊、質量輕，可以認為是用于低溫介質系統最合理的閥門機構；13.閥體對稱，尤其是焊接閥體機構，能很好的承受來自管道的應力；14.關閉件能承受關閉時的高壓差；15.全焊接球體球閥，可以直接埋于地下，使閥門的內件不受侵蝕，最高使用壽命可達40年，是石油、天然氣、輸送管線最理想的閥門。
  由于球閥有上述優點，所以使用范圍廣：1.公稱尺寸從DN8-DN1600；2.公稱壓力從真空到PN420(CL2500)；3.工作溫度從-204-+816℃.
  球閥最主要的發展密封材料就是聚四氟乙烯（PTFE)，它幾乎對所以化學物質都是惰性的，且具有摩擦系數小、性能穩定、不易老化、使用溫度范圍廣及密封性能優良的綜合特點。但聚四氟乙烯的物理特性有較高的膨脹系數，對冷流的敏感性和不良的熱傳導性，要求閥座的密封面設計必須圍繞這些特性進行。閥座的密封材料，聚四氟乙烯族和填料聚四氟乙烯、尼龍及其它材料，當密封材料變硬時密封的可靠性就受到破壞，特別是低壓差的情況下。此外，像丁晴橡膠這樣的合成橡膠，也可以用作閥座材料，但它所適應的介質和使用溫度范圍要受到限制，另外，無潤滑情況下使用合成橡膠容易卡住球體。
  為了滿足高溫、高壓、強沖刷、介質帶懸浮顆粒、長壽命工況的使用要求，近年來金屬密封球閥得到很大的發展。用于調節流量的V形球閥也有很快的發展。尤其在工業發達國家，球閥的機構在不斷改進，如應用在石油、天然氣輸送管線上的支承板固定球機構的全焊球閥；高溫球閥；V形開口調節球閥；金屬密封上裝式球閥等，從而使球閥的技術達到一個全新的水平。
  1.浮動球球閥
  這種球閥的球體是浮動的，由兩個閥座支承，在介質壓力的作用下，球體本身能產生一定量的移位，并緊緊壓在出口端的閥座閥門圈上，保證出口端密封；如果標準要求為進口端密封，就要設計成帶活動套筒的閥座，閥座背面有預緊彈簧的浮動球球閥。浮動球球閥根據閥體的機構形式分為一體式浮動球球閥(球閥只有一個閥體）如圖2-15所示；兩體式浮動球球閥（閥體又作左、右兩體構成）如圖2-16所示；帶活動套筒閥座的浮動球球閥，如圖2-17所示。
  浮動球球閥的機構簡單，密封性能好。由于閥體所承受的工作介質壓力全部傳給了出口端閥座密封圈，密封比亞不易控制，因此，這種機構的球閥只適用于水中、低壓閥門。
  浮動球球閥的缺點是：組裝時預緊力不易控制，而且需要用不同厚度的墊片來調整，組裝困難，制造精度要求高，同時操作力矩也較大。

2.固定球閥
 球閥的球體是固定的，由兩段與球體連接在一起的固定軸與球體上的潤滑軸承支承；關閉時，在介質壓力的作用下，球體不會產生移位，通常，與球體連接在一起的上、下閥桿的裝有滑動軸承或滾動軸承，一減小啟、閉閥桿與閥體間的摩擦力，從而減小操作力矩，這種固定球閥適用于高壓的和大口徑閥門。
 固定球球閥通常設有活動閥座密封圈，在介質壓力的作用下，閥座密封圈能夠產生移位，在閥座密封圈的底部，設在球體上。當有介質壓力時，介質壓力使閥座密封圈緊緊壓在閥體上。從而保證球閥的密封性能。固定球球閥根據閥體的機構分為兩體式固定球球閥，如圖2-18所示；三體式固定球球閥，如圖2-19所示；上裝式固定球球閥如圖2-20所示；全焊接式固定球球閥，如圖2-21所示。
  另外為保證固定球球閥的密封性能，在初次密封失效后，可使用一張合適于高壓、大口徑固定球球閥的注脂閥，就是在兩體式、三體式、上裝式、全焊接式固定球球閥的閥體閥座密封圈部位和填料部位安裝注脂閥?？稍趦蓚€閥座密封圈和閥桿填料處入特制的密封脂，該密封脂要保證在50℃時不熔化，保持原有的性能。該密封脂在兩個密封面上和閥桿填料處形成一層油脂膜，既增強了密封性能，有降低了操作力矩，帶注脂閥的固定球球閥，要求按一定的時間間隔向固定球球閥內注脂。

3.彈性球球閥
 這種球的閥體是彈性的，如圖2-22所示，適用于高溫、高壓介質。在球體上開有一個彈性曹，通常閥座密封圈采用金屬制造，為了保證密封，需要很大的密封壓力，緊靠介質本身的壓力已達到密封要求，因而，必須對閥體密封圈和球體的接觸面上加外力。
 彈性球體是在球體過水孔內壁的上、下端開一窄槽，從而使球體獲得彈性。這種結構，在開啟和關閉時可以減少兩 密封面間的摩擦，同時也就降低了操作力矩，使開啟貨關閉省力。
 4.雙聯球閥
  該種球閥的機構如圖2-23所示，為雙聯L形浮動三通球閥。該種球閥用一個手柄或蝸輪蝸桿手動裝置操縱兩個L形三通球閥兩個動作必須完全同步，使一個出于開啟狀態，另一個則出于關閉狀態。閥座密封圈采用聚四氟乙烯（PTFE)制造用螺栓壓緊閥蓋，實現密封。閥體與閥蓋連接處設有調整墊片，以調整預緊力，閥座底部設有蝶形彈簧，齒輪箱與一球閥用支架固定連接，與另一個球閥用活動接頭連接，要保證兩個球閥閥桿同軸，兩個球閥閥桿連接方向成180°。
  該閥主要應用于罐式過濾器兩過濾罐的清洗，要保證一過濾罐在清洗，另一過濾罐在工作狀態。

 5.形球球閥
   其機構如圖2-24所示。它在球體上開有一個V形通道口，隨著球體的旋轉，開口的面積不斷發生變化，但開口面的形狀始終保持為三角形；當V形開口旋轉到和閥體上的密封圈緊密接觸時，達到關閉密封；開、關的角度范圍是90°。
   這種球閥的特點如下：1.V形開口于球閥密封面之間有剪切作用，可以切斷纖維狀的流體，如紙漿、纖維、含顆粒的介質，密封性能好，2.流體能力大，比相同公稱尺寸DN的普通閥門高一倍；3.流量特性近似于等百分比特性，可調比大，可高達300:1；4.機構簡單，維修方便，工作溫度、工作壓力范圍廣，可用于腐蝕性介質。
 6.升降桿式球閥
    該種球閥多為金屬密封球閥，為單閥座機構。閥座密封面堆焊硬質合金，球體與閥座的接觸面也堆焊硬質合金，也有在球體表面采用超音速噴涂炭化鎢粉末，或采用熱噴涂基納米金屬粉末的，一種機構是閥桿上開有S形導槽，在閥蓋上設有導銷，導銷與導槽配合，使閥桿升降時帶動球體先離開閘閥密封面，再旋轉90°，達到開啟位置，關閉時，先使球體旋轉90°，然后再壓向閥座密封面，

相關文章：

氣動球閥pneumatic ball valveQ球閥球體的應用高壓球閥壓力試驗作業指導書 （API 6D）執行氣體氮化技術,液體氮化技術, 離子氮化技術的原理和使用方法煤化工行業用金屬密封球閥的選型及應用摩根球閥氣密性測試技術方案