金属硬密封耐磨球阀的设计、制作与工艺
法兰连接金属硬密封球阀简介、设计及施工安装要点
法兰连接金属硬密封球阀简介、设计及施工安装要点法兰连接金属硬密封球阀,金属硬密封球阀产品结构特点经过特殊处理的球体与阀座，特别适用于高温度及含各种粉尘与固体颗粒的介质。
1、采用特别设计的补偿性可动金属阀座结构，密封可靠。
2、本系列球阀应按规定流向使用。
3、本系列球阀可配多种驱动装置。
随着现代机械加工工艺和新材料的不断发展，球阀已不仅仅用在输送水、压缩空气等低温介质以及对密封性能要求较低的管道上，在石油化工、冶金、电力等行业中，钢制球阀已被广泛应用在工艺条件要求苛刻、介质比较特殊的工业装置上。
尤其是金属硬密封球阀已被越来越多的人们所熟知和青睐。
阀门供应网的金属硬密封球阀为金属密封结构，密封形式为金属对金属密封。
应用范围：气动金属密封球阀广泛应用于化工，石油，轻纺，电力，食品制药，制冷，航空，航天，造纸等工业领域，Class150～1500、PN1.6～16.0MPa，工作温度-29℃～425℃(碳钢)或-40℃～550℃(不锈钢)，不仅能控制气体，液体和蒸汽介质．也适用于控制污水和含有纤维的本质。
选用不同的材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等介质。
金属密封球阀的(DN15～200mm)中小口径采用浮动球结构，(DN125～500mm)大中口径采用固定球结构。
阀体材料：WCB、CF8、CF3、CF8M、CF3M、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti连接形式：法兰、焊接驱动方式：手动、蜗轮蜗杆传动、气动、电动结构特点：1、流体阻力小、球阀是所有阀门中流体阻力最小的一种，即使是缩径球阀，其流体阻力也相当小。
2、止推轴承减小阀杆磨擦力矩，可使阀杆长期操作平稳灵活。
3、阀座密封性能好，采用聚四氟乙烯等弹性材料制成的密封圈，结构易于密封，而且球阀的阀封能力随着介质压力的增高而增大。
4、阀杆密封可靠，由于阀杆只作彷转动运而不做升降运动，阀杆的填料密封不易破坏5、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性，与球体的磨擦损失小，故球阀的使用寿命长。
金属硬密封球阀制造工艺
定义 (2)球体的圆度控制 (2)几种表面硬化处理工艺比较 (2)密封面配对材料的选择 (3)金属硬密封球阀球体的典型工艺过程 (7)金属硬密封球阀工艺过程中应该注意的问题 (7)硬化表面的加工 (8)定义金属硬密封球阀的制造工艺，主要分阀体和零部件的机加工工艺，球体的圆度控制工艺以及球体和阀座表面的樱花工艺。
金属硬密封球阀的阀体和零部件的机加工工艺，虽因各制造厂结构设计的不同稍有区别，单答题和通用阀门的机加工工艺相同。
本文内容重点介绍球体的圆度控制工艺以及躯体和阀座表面硬化工艺。
球体的圆度控制对于金属硬密封球阀，球体的圆度直接关系到阀门的密封性能。
通常球体在球面车床精车后应预留一定的磨削余量，经数控球面磨床磨削后进行表面处理。
表面处理后再进行数控球阀磨床精磨，然后再采用特制的球体研磨设备进行球面精密研磨。
研磨后的圆度采用三坐标测量仪检测，控制圆度误差在0.02-0.03mm以内。
几种表面硬化处理工艺比较由于金属硬密封球阀通常都应用在一些恶劣工况，如高温，高压且含有大量固体颗粒物的煤液化装置等。
同事，介质的腐蚀性也不尽相同，因此，金属硬密封球阀的阀体和阀座表面应根据具体工况采用不同的表面处理工艺。
尤其是抗硬固体颗粒介质的冲刷和磨损，以及腐蚀性介质的耐蚀表面，制备工艺较为复杂。
要全面提高密封面表面的埋没、耐蚀等性能，单靠改变基体材料的硬度和组织显然是不够的，因此需要对密封面采取不同的硬化手段。
一般有表面热处理和化学处理两种方式。
对于不同的处理方法，最后得到的密封面材料金组织不同，能够达到的硬度不同，耐磨性能也是不仅相同的。
表1-1是几种常用的典型硬化方式的简单介绍和比较。
密封面配对材料的选择密封面配对香料的选择，是金属密封球阀制造工艺的关键环节。
密封面配对材料的选择直接关系到阀门的性能、使用寿命、操作扭矩的大小。
因此，选择合适的密封面配对材料就非常重。
表1-1金属硬密封球阀的球体和阀座表面硬化处理工艺工艺方法特点表面化学沉积法（电镀硬铬、化学镀镍等）镀层薄，一般厚度为0.05-0.76mm，结合力差，长期使用后镀层磨损快且容易脱落，寿命不唱，工艺复杂，对于不规则零件难度更高，对环境污染严重，已逐渐淘汰表面硬化热处理，渗氮处理等硬化层厚度较薄，热处理过程中球体易表型，抗热喷涂镍基合金涂层厚度较厚，永昌能达到0.5-1.0mm，涂层结构力高，镍基合金耐高温、耐磨毛腐蚀等综合性能优良，能适用灰浆、煤粉、灰渣等工况，自溶性好，并可以通过改变配比获得不同的硬度（通常采用54-65HRC的硬度，求图硬度应高出阀座表面5HRV做哟，形成硬度差），单镍基合金热喷涂对基体材料和涅金合金材料的加热温度要求严格超音速火焰喷涂特曾厚度一般控制在0.3mm左右，结合力稍低于热喷涂镍基合金，通常为70-78mpa，硬度可高达70HRC以上，涂层均与，空隙率低，通常超音速火线喷涂的碳化钨和碳化钨钴铬涂层能适用于温度不超过540摄氏度的工况，如采用碳化铬或者陶瓷喷涂材料使用温度更高，根据工艺数据比较分析，其耐磨性是镀铬的2.5倍以上，而耐腐蚀性能与耐疲劳性也同样由于其他硬化方式，因此此硬化方式现在已被大多数用户认可和采用，是目前最先进的阀门密封面硬化方式之一。
[宝典]01-金属硬密封耐磨球阀的设计、制作与工艺
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3、金属硬密封耐磨球阀的主要技 术难点的解决措施
3.1、球体及阀座表面的硬化技术
曾经被应用的技术： A、表面的镀硬铬； B、表面硬化热处理、渗氮处理等； C、堆焊Stillite硬质合金。 目前 上述的表面硬化技术已经很少使用。
球体圆度的精密研磨设备
球体圆度的三坐标测量仪
3.3、金属硬密封球阀启闭扭矩的问 题金属硬密封球阀由于密封面是金属与金属的
直接接触，其摩擦力要远大于金属与非金属 之间的摩擦力，因此与相同规格的软密封球 阀相比，其启闭扭矩要大很多，对于相同规 格的球阀，前者的扭矩通常是后者的3～4倍。 因此，从设计的角度考虑，即使相同规格的 球阀，硬密封球阀的阀杆强度以及驱动装置 的配置均要比软密封球阀大很多，只有这样 才能保证阀门的可靠运行，不然，可能导致 阀杆变形甚至断裂，或者因为驱动力矩过小 而无法启闭阀门。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.3、金属硬密封球阀启闭扭矩的问 题
对于口径较大压力较高的球阀，一般采用 固定球结构设计，对于该结构的球阀，可 以通过改进结构设计以减小作用在阀座上 的介质推力，从而有效减小球阀的启闭扭 矩，但是减少介质作用在阀座上的推力， 同时也会降低阀门的密封性能，因此，如 何通过优化设计既能保证阀门的密封性能， 同时又能降低阀门的启闭扭矩是阀门设计 者需要考虑的一个关键问题。
采用上下阀轴直接定位球体的结构设 计
3.1、球体及阀座表面的硬化技术
目前比较常用的技术： A、超音速火焰喷涂技术（HVOF）； B、镍基合金热喷涂技术； C、激光熔覆技术。
超音速火焰喷涂技术（HVOF）
超音速火焰喷涂（HVOF）主要是通过极高 的速度将耐磨粉末涂层材料喷涂到基体材 料表面，喷涂时的气流速度在很大程度上 决定了喷涂的质量，喷枪能够产生更高的 气流速度，则耐磨粉末涂层就能够获得更 高的运动速度，从而耐磨粉末涂层与基体 材料就能够获得更高的结合力和更高的致 密性，因此也就具有更好的耐磨性能和耐 腐蚀性能。
SHK技术方案介绍
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报告人：上海开维喜阀门集团 技术研发中心经理吴建伟 13601686933
E-mail:shkvcwjw@
为确保催化剂用耐磨球阀在实际工况条件 下满足使用要求,确保产品质量, 针对耐磨球阀 进行高温热态模拟试验，高温冲刷、高温耐 磨、高温热冲击模拟试验。
耐磨试验模拟装置系统图
高温模拟试验装置
高温模拟试验装置
检测过程
检测过程
温度测试及结果
在试验过程中对支架的温度进行了必要的检 测，检测的结果为：阀门温度升到403℃时，支 架与阀体连接端温度为107℃，执行机构连接端 温度为59℃，满足执行机构使用环境要求。
球体和阀座密封面喷涂：
1)、球体和阀座的密封面采用SHK4号涂层。 2)、该涂层高温下不易发生相变，结合强度 高、具有良好的耐腐蚀性能、抗高温氧化和高 温耐磨性能。 3)、球体和阀座密封面洛氏硬度HRC≥65；经 研磨、抛光成型后的成品涂层厚度有1.0mm 。
五、关键零件的加工
为了解决超硬密封面磨削加工难题， 我公司从意大利购买PV-1000大型高精度 数控磨球中心。
目前，我公司可批量加工球体直径 1050，圆度达到0.005以下的耐磨硬密封 球阀的球体，可覆盖目前催化剂用耐磨球 阀。
高精度球体数控车磨中心
进口高精度五轴球体加工中心
大型数控加工中心
1、有效地控制关键尺寸； 2、达到关键零件的互换性；
六、高温模拟试验
针对催化剂用耐磨球阀的实际使用条件， 高温且介质硬度较高、工况条件极其恶劣,阀门 容易在高温下抱死或打不开、密封面不耐冲刷 等问题;
LPEC/中石化广州分公司
2008年08月（100万吨/年催化重整联合装置） 催化剂球阀 DN25 300LB CF8M HRC≥64 2台
浅析金属密封球阀球体加工工艺
浅析金属密封球阀球体加工工艺作者：王吉慧来源：《科技资讯》2019年第16期摘 ;要：该文主要从金属密封球阀密封面不同硬度处理技术所选的刀具及加工工艺方法研究，重点介绍金属密封球阀密封副机床配研及超精密磨床珩磨配研的加工过程和操作方法。
关键词：金属密封球阀 ;球体加工 ;刀具中图分类号：TH134 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码：A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1672-3791（2019）06（a）-0064-02随着科学技术的不断发展与推动，我国机床制造技术有了很大的进步，尤其是金属密封球体加工工艺有了很大的改善。
通常来讲，金属密封球体加工条件较为苛刻，因此，在加工过程中必须选择参数较高的金属密封球体加工技术。
另外，密封表面通常会经过硬化处理又或者应用的是超硬的材料，这就意味着普通的刀具无法完成金属密封球体加工，因此，选择合适的刀以及加工方法则显得非常重要。
1 ;球体磨削加工概述1.1 结合实际情况选择适宜的磨削刀具高温机械性能是镍基合金最大的特点，倘若采用普通的刀具进行加工，则难以达到预期的目标，因此，建议选择氮化硼刀具进行加工，该刀具的硬度为8000～9000HV（维氏硬度HV），且適用的温度为1300℃～1500℃，能够在高温合金之中进行加工，且可以满足镍基合金加工的条件。
因此，通常来讲必须要充分结合实际生产量选择适宜的磨削刀具，倘若是镍基合金的球体，而且生产量较大，那么就意味着在加工过程中需要通过金刚石砂轮（不同材料）完成粗磨工作，然后在进一步完成精磨工作。
倘若生产量比较少，同时还要达到节约人力、物力、财力的目标，建议在实施粗磨、精磨时采用的金刚石砂轮的材料为同一个规格。
例如，在加工WC、Cr-C时，建议以金刚石加工道具为主，这样可以更好地保障加工效果，在完成精磨之后，Ra值（粗糙度）最好可以达到0.1～0.2μm。
金属硬密封球阀的安装施工
金属硬密封球阀的安装施工硬密封球阀的修理留意事项:硬密封球阀在关闭状态下,阀体内部照旧存在受压流体修理前,解除管线压力并使阀门处于打开位置修理前,断开电源或气源修理前,将执行机构与支架脱离必需先查明球阀上、下游管道确已卸除压力后,才能进行拆卸分解操作分解及再装配时必需当心防止损伤零件的密封面,特殊是非金属零件,取出o 型圈时宜使用专用工具装配时法兰上的螺栓必需对称、逐步、匀称地拧紧清洗剂应与球阀中的橡胶件、塑料件、金属件及工作介质(例如燃气)等均相容。
工作介质为燃气时,可用汽油(gb484-89)清洗金属零件。
非金属零件用纯洁水或酒精清洗分解下来的单个零件可以用浸洗方式清洗。
尚留有未分解下来的非金属件的金属件可采纳洁净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布(为避开纤维脱落粘附在零件上)擦洗。
清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、积胶、灰尘等。
金属硬密封球阀的安装施工制造过程：一：硬密封球阀1:按GB标准生产 2：按API标准生产 3：按HG标准生产。
以上加工根据本公司的标准图纸加工。
二：硬密封球阀细加工过程：硬密封球阀 1：粗磨是先用粗砂把阀芯和阀座表面磨圆。
的细加工过程就是研磨。
研磨可分为粗磨与细磨. 三：细磨，就是用细砂研磨，使阀芯和阀座完全吻合，这样才可以使用。
四：装配：就是把全部加工好的配件组装起来，经过测，产品合格以后，这样就是一个成品。
球阀的施工、安装要点：1、安装位置、高度、进出口方向必需符合设计要求，连接应坚固紧密。
2、安装在保温管道上的各类手动阀门，手柄均不得向下。
3、阀门安装前必需进行外观检查，阀门的铭牌应符合现行国家标准《通用阀门标志》GB12220的规定。
对于工作压力大于 1.0MPa 及在主干管上起到切断作用的阀门，安装前应进行强度和严密性能试验，合格后方准使用。
强度试验时，试验压力为公称压力的1.5倍，持续时间不少于5min，阀门壳体、填料应无渗漏为合格。
严密性试验时，试验压力为公称压力的1.1倍；试验压力在试验持续的时间应符合GB50243标准要求，以阀瓣密封面无渗漏为合格。
01-金属硬密封耐磨球阀的设计、制造与工艺
3.2、球体的圆度及加工制造工艺
▪ 对于金属硬密封耐磨球阀，密封性能直接关 系到阀门的使用寿命，尤其在高压差工况， 如果阀门存在一定的泄漏量，在阀门的泄漏 部位很容易被高速流动的介质冲刷，从而发 生更大的泄漏，最终造成阀门的磨损失效。 对于金属硬密封球阀，球体的圆度直接关系 到阀门的密封性能。通常，对于喷涂后的球 体先采用数控球面磨床进行研磨，然后再采 用自制的研磨设备进行球体的精密研磨，通 过三坐标测量仪的检测，确保球体的圆度达 到0.02mm以内，从而使金属硬密封球阀达到 气体密封试验零泄漏。
镍基合金热喷涂技术
▪ 镍基合金热喷涂是目前在金属硬密封球阀 上成功应用的一种密封面硬化方法，镍基 合金耐磨、耐腐蚀、耐温等，其综合性能 优良，根据我们的实践，镍基合金适用于 灰水、黑水、煤浆、煤渣等多种工况介质。
镍基合金热喷涂技术
▪ 镍基合金是一种自溶合金，主要成分包括镍、 铬、硼、硅，其中镍是主要成分，也是耐磨材 料与基体材料的粘合剂，根据配比成分的不同， 可以获得不同的硬度，金属硬密封球阀一般采 用HRC55～64的硬度。通过对基体材料及镍基 合金材料的高温加热，能够使基体与密封面耐 磨材料达到冶金结合，因此，镍基合金热喷涂 具有结合强度高的特点。与超音速火焰喷涂相 比，镍基合金热喷涂的另一个优点是涂层的厚 度较大，一般为0.5～1.0mm。
典型的超音速喷涂设备（HVOF）
典型的超音速喷涂系统
球体的超音速喷涂
超音速火焰喷涂技术（HVOF）
▪ 考虑到超音速喷涂的结合力以及喷涂的成 本，喷涂层的厚度通常控制在0.3mm左右， 为了确保涂层的均匀性，球体喷涂前的圆 度以及喷涂的均匀性非常重要，一般需要 通过研磨以保证球体喷涂前的圆度，采用 电脑控制的机械手对喷枪进行控制能够确 保涂层的均匀性，而采用人工控制喷枪的 方法则很难保证涂层的均匀性。
耐磨球阀在设计和生产中应注意的问题
耐磨球阀在设计和生产中应注意的问题发表时间：2017-10-23T15:27:07.547Z 来源：《防护工程》2017年第16期作者：栾小聪[导读] 金属密封球阀借助于自身优势，普遍应用在工业行业中，在要求高温差、迅速开关下，首选的阀门种类就是金属硬密封球阀。
中海广东天然气有限责任公司广东珠海 519000摘要：金属硬密封球阀广泛存在着内泄露、使用期限短等等状况。
对于耐磨球阀的整体结构与密封性能进行了深入介绍。
为了强化耐磨球阀整体使用期限，在设计结构上应避免在弹簧腔处堆积物料。
在明确耐磨球阀封面硬化工艺水平下，应在对喷涂工艺参数优化和改进下，妥善处理造成涂层裂缝出现的因素，这对于提高耐磨球阀生产工艺意义重大。
关键词：耐磨球阀；设计与生产；问题；当前，金属密封球阀借助于自身优势，普遍应用在工业行业中，在要求高温差、迅速开关下，首选的阀门种类就是金属硬密封球阀。
但结合实际情况来讲，金属密封球阀使用期限短，经常出现内泄露状况，面对现代工业对磨损要求越发提高下，耐磨球阀需要优化和设计好零部件选材、硬面处理等等方面。
因此，本文首先分析了耐磨球阀性能与施工工艺，其次提出了设计方案，最后提出了设计和生产中需要注意的问题，希望能够大幅度提高我国耐磨球阀设计整体质量。
1耐磨球阀性能与设计施工原理1.1整体结构耐磨球阀结构设计包括球体固定式、浮动式两种。
无论是哪一种类型的结构，在使用恶劣磨损工况介质过程中，都面临着避免弹性阀座处弹簧腔物料堆积而造成阀门无法正常进行工作，导致阀门扭矩出现异常增大情况。
结合这一实际状况，厂家设计了新型的浮动式和固定式耐磨球阀，妥善的处理这一设计问题。
阻尼沉淀结构耐磨球阀技术（固定式）特征：弹性阀座运用“疏导式”结构设计，前置设计阻尼沉淀槽，保证在使用阀门中能够有效在弹簧腔前面沉积物料，不会对阀座正常退让有所影响［2］。
自清洁耐磨球阀的技术（浮动式）特点：在设计上游浮动阀座中，为一种有着带吹扫功能的自清洁通道结构，在阀门开关过程中，借助介质自身压力，可清扫在阀腔中的物料，避免在弹簧腔处堆积固体颗粒而有“抱死”状况出现，对正常操作阀门产生影响。
一种高性能金属硬密封球阀弹性阀座设计与研究
球 体 和 阀 座 的 材 料 都 选 用 JFK!2J)./2"1=2DL/&不
考虑球体和阀座表面密封涂层材料对球体和阀座
变形量产生的影响'对球体的上*下轴孔进行固定
约束&球体和阀座的密封环带贴合'密封环带内部
区 域 全 部 承 受 高 压 流 体 介 质 的 静 压 力 ;/%12!<=&
阀座承受流体介质的推力和提供初始密封比压的
金属硬密封球阀设计参数及试验要求
设计参数 金 属 硬 密 封 球 阀 的 公 称 通 径 %&!""'(( (&)*'
+, ) ' 公 称 压 力 -!."'/)0 (12033'!$"" ) ' 设 计 温 度 4!56!#$'7 ' 用 于 油 & 气 混 合 介 质 工 况 % 金 属 硬 密 封 球 阀 的 阀 体 材 料 为 8*9/'8:"$ ' 球 体 材 料 为 8*9/'8:+!';<0'1=!>*9=:! ' 阀 座 材 料 为 8*9/' 8:+!';<0'1=!>*9=< '*9=:! 和 *9=< 合 金 材 料 均 采用超音速喷涂(?@A;)工艺加工% 8*9/'8:"$ 材料 在公称压力 -!."'/)0 下的工作压力为 -!.<'/)0% 密封性能试验要求
采用常规阀座和弹性阀座的密封结构分别见 图 : 和图 !% 图 : 和图 ! 中'/ 为密封面宽度'W? 为阀座活塞直径'/T 为密封面外 径 '(K 为 密 封 面 内 径 ' 为 球 体 半 径 ' 为 密 封 面 投 影 宽 度 ' 为 密封面法向与通道轴向之间的夹角% 常规阀座和 弹性阀座的设计尺寸是完全相同的' 不同之处为 对弹性阀座进行了优化升级' 在其上加工了 : 道 弹性凹槽%
毕业设计---金属硬密封球阀的研制.2222pdf
K ^ fQ I N G H A I U N I V E R S I T Y 毕业设计说明书题目：________m m m M M m M —姓名：_________________________________学 号：_________________________________指导教师：_________________________________年级专业： 过程装备与控制工程2006级所在学院和系：_________________________________完成日期：___________2010年5月25日曰辩答2010年6月12日doc金属硬密封球阀的研制摘要阀门是流体管路的控制装置，其基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质的流通，改 变介质的流动方向，调节介质的压力和流量，保护管路的设备的正常运行。
球阀具有流体阻力小，节 省能源，流向不受限制，启闭快等优点。
其综合技术性能比相同用途的截止阀、旋塞阀和蝶阀均优越。
设计重点介绍了球阀中最常用的三片式固定球金属硬密封球阀的设计过程和内容。
设计过程主要包括：阀门阀体和零部件的设计计算、结构设计、主要零部件的强度校核、相关 工艺的编制、装配和试压等。
根据毕业设计的要求，设计在严格遵循API6D和GB/T 12224-2005《钢 制阀门一般要求》等设计标准和规范的基础上，参考国际、国内现有球阀的结构，设计完成了球阀 中阀体、侧阀体、阀盖、阀杆、球体、等主要零部件的设计与校核等任务。
关键词.•管线球阀，设计，金属硬密封固定球阀docDEVELOPMENT OF THE METAL SEALING BALL VALVESABSTRACTT he valve is fluid pipe, the basic function of control device is connected or cut the circulation medium, change the circulation medium, change flow direction of medium, medium pressure and flow and protects the normal operation of the equipment, pipeline. T he ball valve has the advantages of small flow resistance, saving energy, Unrestricted flow, fast hoist and so on. It has excellent technical performance than stop valves, plug valves and butterfly valves. This project introduces the design process and the content of the three-petal type of fixed ball valve w ere introduced，which is the most commonly used one.T he design process mainly included The valve body and spare parts design and calculation, structural design, main spare part strength examination, Relevant process planning, assembly and testing e tc. According to the requirements in the task of the graduation design, strictly followed the request of the ISO 14313:2007 and GB/T 12224-2005 design standards and norms, referenced to the structure of the international and internal existing ball valves, and completed the design of the intermediate body, the Side body, bonnet，stem, ball and main spare parts and checking.Key words: Pipe ball valve，D esign，Metal seal fixed ball valvedoc目录1绪论 (1)1.1 雛 (1)1.2项目的背景 (1)1.3应用方向 (1)1.3.1油、气工业 (1)1.3.2能源工业 (2)1.3.3化学工业 (2)1.4球阀在国内、外的研究状况和市场前景 (2)1.4.1職状况 (2)1.4.1市场前景 (2)1.5阀门行业的发展趋势 (3)2球阀基本理论 (5)2.1定义 (5)2.2工作原理 (5)2.3球阀特点 (5)2.4 艘 (5)2.5主要零部件 (5)2.6关于本设计的意义 (6)2.6.1设计的目的 (6)2.6.2设计的研究范围 (6)2.6.3设计参数及要求 (6)2.6.4设计要解决的主要问题 (6)3m m n (i)3.1球_的结构设计 (7)3.1.1.球体支撑结构形式的确定 (7)3.1.2密封而的机构设计 (7)3.1.3关闭件和阀杆的连接设计 (7)3.1.4填料密封结构设计 (7)3.1.5阀杆和螺母的连接设计 (8)3.1.6阀体和阀盖的连接设计 (8)3.1.7旁通阀的设计 (8)3.1.8传动装置的设计 (8)3.1.9牙嵌式离合器的结构设计 (8)3.1.10轴承端盖的结构设计 (8)3.1.11球阀的整体设计 (8)3.2球阀的材料选择 (10)3.3球阀的设计计算 (10)3.3.1密封面必须比压的计算： (10)3.3.2球体直径的计算与校核 (10)3.3.3阀体壁厚的计算 (12)3.3.4阀座合力的计算 (13)3.3.5密封面设计比压的计算 (15)3.3.6密封角的计算 (15)3.3.7普通圆柱螺旋弹簧的主要参数和尺寸 (16)3.3.8阀杆扭矩的计算 (17)3.3.9阀杆强度及键的计算 (19)3.3.10侧法兰的计算 (22)3.3.11驱动装置的校核 (26)3.3.12压盖法兰的校核 (26)4后期加工和装配工艺 (29) (29)4.2 294.3 294.4.支撑板 (29)4.5阀体阀盖 (29)4.6 (30)4.7压盖法兰 (30)4.8•预紧弹簧 (30)4.9 (30)4.10压套、压板 (30)5压力试验 (31)5.1壳体试验 (31)5.2密封面密封试验 (31)5.3上密封试验 (32)6结论致谢参考文献doc1绪论1绪论1.1概述球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。
密封球阀
密封球阀.txt看一个人的的心术，要看他的眼神；看一个人的身价，要看他的对手；看一个人的底牌，要看他的朋友。
明天是世上增值最快的一块土地，因它充满了希望。
耐磨金属硬密封球阀（耐磨球阀）:应用的工况：煤浆制备系统（煤粉和溶剂油混合进入初级输送泵）；煤浆进料加压系统（油煤浆混合液通过煤浆泵进行加压和输送）；含固煤浆废液回收和反应产物废渣回收系统；除了煤浆制备系统上的管道外，管道冲洗油线上的耐磨球阀一般用于与煤浆管道有直接接触的根部位置。
煤输送及煤粉加压工艺水煤浆输送开关阀。
煤粉给料锁斗进出口开关阀。
给料锁斗冲压及放空阀。
高压氮气开关阀。
汽化炉工艺氧气，蒸汽及高压锅炉给水开关阀。
事故氮，喷嘴冷却水开关阀。
激冷气压缩机进出口开关阀。
合成气事故切断。
除渣工艺渣锁斗进出口开关阀。
渣锁斗冲压及放空阀。
渣锁斗冲渣开关阀。
除灰工艺灰锁斗进出口开关阀。
灰锁斗冲压及放空阀。
耐磨阀特点：1、需耐高温，工况环境一般不超过500度，故辅助密封均采用石墨密封。
2、由于介质含颗粒，且温度较高，主密封采用金属密封，即要耐磨，故球体和阀座要进行硬化处理。
且阀门结构要保证开关防卡死，且阀座密封面带有刮刀。
同时阀座和体盖间间隙要防颗粒堵塞。
3、材料选择，工况腐蚀性较高，一般采用双相不锈钢。
耐磨金属密封球阀设计主要从阀门结构和密封面硬化处理两个角度考虑对于高温,高压氧气介质,主要考虑阀体材料和内件材料选择,阀体相当于压力容器,要求能够承受介质温度,压力和腐蚀, 常用材料316,MONEL,INCONEL, 对于内件则除了考虑上面的问题主要考虑耐冲刷和耐腐蚀,,对于316材质由于机械强度比较低,因此需要在球体表面进行硬化处理如喷涂镍基合金,硬度可以达到HRC 55,阀座则采用STELLITE堆焊阀座,HRC 45,这样金属密封面之间可以保证一定的硬度差,有利于密封. MONEL,INCONEL由于强度比较高,球体和阀座不需要表面硬化,但是球体和阀座选用不同的牌号,满足密封比压的要求.此外,这类型阀门还需要进行脱油脱脂处理,阀门为防火结构,至少符合API607 第四版对于含有颗粒,粉末介质的场合,除了上面谈到的问题,主要考虑阀门密封设计.首先,阀座应该为刮刀型阀座,此外弹簧腔和轴承部分要考虑防粉尘设计,阀体要有排放口,阀体流道要进行抛光和硬化处理. 此外就是密封面硬化处理,常用方式HVOF WC-12Co (硬度可达HV1200), 耐温到500度,结合强度可以到达65MPA.球和座之间的加工是最核心的,还有球和座的材料配合同样关键,结构设计的合理也很重要,比如阀杆与轴承之间的配合设计,阀座压紧弹簧的设计。