什么是球阀？球阀的工作原理和球阀类型、优缺点介绍

球阀是一种使用中空的旋转球体来控制介质流过自身的阀门类型。如果球孔与流向一致，则阀门是打开的，当用阀门手柄将球旋转 90 度时，则是关闭的。

球阀的主要功能是通过在分隔的仓室、管道和管道之间启动、停止或调节介质（通常是水、空气或气体）的流动来隔离连接系统的部分。这是通过允许介质自由通过球阀，部分通过缩小的开口介质，或者完全阻止流动来实现的。球阀还可以用于将流量分流到不同的方向，这取决于阀门类型和手柄位置。

球阀提供操作简单、快速修理和高度的多功能性。这意味着它们广泛用于工业应用，并能支持高达1,000 bar（100 MPa或15,000 psi）的压力和高达400°C（752°F）的温度，这取决于使用的材料、介质和设计。

这些组件通常被选择应用于只需要开/关的关键位置的应用中。球阀的设计意味着它们本质上提供可靠的关闭功能，只要所有组件都处于正常工作状态。然而，在完全打开和完全关闭之间准确控制流量的位置上，它们通常不太有效。

球阀常见的应用是在管道系统和相关应用中，例如工业冷却。它们的作用一般是帮助管理流过特定端口或开口的液体或气体的流量，影响系统其他关键部位的压力平衡。

它们也是各种类型的水龙头、水龙带和水嘴的常见特征，同时被广泛应用于燃气管道、家用电器和其他工业应用。在大多数情况下，工业用的球阀往往比家用的更加重型和坚固。它们通常用于机器或系统在显著更高的压力和温度下运作的应用中，包括制造、装配和生产、塑料和金属、化学、医疗、工业动力、食品和饮料、印刷和纺织品、电子、汽车和物流等各种行业。

存在着几种不同类型的球阀，每种适用于不同的应用。可用的类型包括手动球阀、过程球阀和气动球阀。

理解球阀的工作原理非常简单。它通常设计有一条穿过中心的大孔，从一侧到另一侧。球体紧密地置于管道口（口径）内部的模具上。它直接连接到阀门的操作手柄上，通常位于设备的上方或侧面，常常位于管道组件的外部。通过旋转手柄，通常是通过90度的四分之一转动，球体在口径内部被轴向旋转。

这个动作将球体上的孔与管道内介质的流向对齐，使其自由通过球阀。这被称为"开启"或开启状态。将手柄朝另一个方向再旋转90度，关闭或关闭状态，使球体旋转，使穿过球体的孔与流动方向垂直。此时，介质不能再通过球阀，流动完全被阻断。

无论你处理哪种类型的球阀，大多数都由四个主要部件组成。它们是阀体、中心金属球、将球固定在阀内的阀座，以及用于在开启和关闭位置之间移动球阀的杠杆。球阀的主体大多是由不锈钢、黄铜或镀镍铜、聚氯乙烯或类似坚固的塑料聚合物制成的。球体通常由不锈钢或黄铜制成（同样，通常是镀镍或镀铬的黄铜）。

不同型号和配置的球阀通过其各种附着部件或连接类型进一步区分开来。这些可能包括带有压缩接头或螺纹接头的手动球阀。

更复杂的球阀设计除了单纯的开和关之外，还可以提供其他的流量控制选项。有法兰球阀和排气球阀可供选择，根据杠杆的位置，可以产生多种其他的流量结果。例如，常见的要求是排气球阀在阀门的上游或下游方向上分流或堵塞流动，同时允许相反方向的持续流动。

排气式球阀通过在球体上开设较小的次要孔，可以在手柄移动到正确位置时与特定方向的风道对齐。这在多口式配置(例如连接3个或4个不同风道的接头处)中创建了一个T形或L形交汇点。你通常会看到具有这种内置功能的设备被销售为3通球阀或4通球阀。

如何修理球阀？

球阀通常非常耐用，大部分时间都不需要过多的维护，以保持长时间的平稳运行。这部分是由于球阀的设计和操作的简单性。

然而，在长期的使用过程中，球阀的组件可能会磨损。当发生这种情况时，它们可能变得僵硬或松动，或逐渐失去提供完美隔离功能的效力。如果你怀疑磨损的球阀可能会在管道系统中引起问题，那么有一些基本步骤可以帮助你调查和解决问题。

修理或更换球阀所需的工具将根据所涉及的球阀类型以及需要修复的损坏程度而异。调整国内用水管道球阀时，扳手或管钳通常足以检查；但同时还应该随手拿一块布以捕捉阀周围和内部的任何多余液体。

• 首先关闭受影响区域或系统的水源，这既是为检查球阀的操作是否受损，也是为了避免浪费水资源或造成周围区域的进一步损坏。排出阀周围和内部的任何多余水分后，使用布将阀门擦干。
• 检查你的阀门使用的接头类型，并相应地从端口中移除球阀。在移除后，有条不紊地按照一个有组织的、逻辑合理的顺序将球阀拆开。将各个组成部分放在一起，并记下它们之前安装的顺序。这将使重新组装变得更加容易，有效地减少错误和遗漏的风险。
• 仔细检查阀门的每个组件，特别是寻找磨损的迹象。这包括裂缝，裂纹，物理损坏，磨损区域，或任何漏水或过度僵硬的迹象。如果损坏仅限于单个部件，那么你可能只需要更换那一部分而不是整个阀门。
• 如果损坏很难进行视觉识别，或者多个部件受损，那么更换整个球阀可能更容易。在大多数系统中，这应该是一个相对容易的过程，因为有多种安装选项可供选择。除了压缩球阀、推入式球阀和螺纹球阀，溶剂胶承插阀是另一种常见的替代选择。

球阀的优点和缺点是什么？

在大多数工业应用中，球阀的一个主要优点是它们通常被认为是坚固耐用、低成本维护的设备。在多年的使用中，它们具有出色的全面耐久性，并且需要很少的维护和修理。

球阀的第二个重要优点是其简单、有效的设计。这意味着它们往往具有可靠的完全关闭功能。只要球阀的密封座、球体和其他主要组件处于良好工作状态，当阀门关闭时，流体完全被封闭。正常工作的球阀不容易泄漏，因为当球体与流体流向垂直时，物理上不存在开口，无法通过小量液体或气体。

球阀在某些应用中的主要缺点是它们对于精确控制特定流量的能力较差。如果需要在完全开启和完全关闭之间实现精确的流量控制，各种其他类型的阀门可能是更好的选择。如果系统需要对部分流量进行非常精确的控制，那么电磁阀、针阀或闸阀比大多数球阀更准确和有效。