气动浮动球阀是一种常见的工业阀门,主要由气动执行机构和浮动球阀芯组成,其工作原理涉及气动驱动原理和浮动球密封原理,以下是具体介绍:
气动驱动原理
气源输入:气动浮动球阀的动力来源是压缩空气,压缩空气通过管道输送到气动执行机构。一般来说,工业上常用的压缩空气压力在 0.4-0.8MPa 之间。
控制信号传输:控制系统会根据需要发送控制信号,该信号通常是电信号。例如,在自动化控制系统中,PLC(可编程逻辑控制器)会根据设定的程序和工艺要求,向气动电磁阀发送电信号。
气动执行机构动作:气动电磁阀接收到控制信号后,会切换气路通道,使压缩空气进入气动执行机构的不同腔室。常见的气动执行机构有双作用和单作用两种类型。对于双作用气动执行机构,当一侧腔室进气时,另一侧腔室排气,推动活塞或膜片运动,进而带动与之相连的阀杆转动;对于单作用气动执行机构,通常在弹簧复位的作用下,压缩空气推动活塞或膜片向一个方向运动,实现阀门的开启或关闭,弹簧则在失气时使阀门复位。
浮动球密封原理
球体结构:气动浮动球阀的球体是浮动的,它在阀门开启和关闭过程中可以在阀座内有一定的浮动量。球体上有圆形的通孔,当球体的通孔与管道轴线重合时,阀门处于开启状态,介质可以自由通过;当球体旋转 90 度,使通孔与管道轴线垂直时,阀门处于关闭状态,阻止介质通过。
密封过程:在阀门关闭时,介质压力会将球体推向出口侧的阀座,使球体与阀座紧密贴合,形成密封。由于球体是浮动的,它能够根据介质压力和阀座的情况自动调整位置,确保良好的密封效果。即使在不同的压力和温度条件下,球体也能自适应地与阀座保持紧密接触,从而实现可靠的密封。例如,在一些输送天然气的管道中,无论管道内压力如何波动,气动浮动球阀的浮动球都能有效密封,防止天然气泄漏。
开启过程:当需要开启阀门时,气动执行机构带动阀杆旋转,阀杆再带动球体旋转。随着球体的旋转,球体与阀座之间的密封面逐渐分离,介质开始通过阀门。在开启过程中,球体的浮动特性也有助于减少与阀座之间的摩擦,使操作更加轻松顺畅。