气动三通球阀内漏、外漏及卡塞解决方案

为解决某厂气动三通球阀存在的内漏、外漏及卡塞等问题，我公司将其设计为固定式四阀座硬密封三通球阀，首先使阀门在换向时球体始终处于与阀杆同轴的固定位置。其主体结构如下。

1、固定式阀芯的设计。

在阀芯下方加一个固定轴，与阀芯相连接，通过此轴和上阀杆将阀门固定下来。

2、四阀座结构设计。

独特的阀座设计和结构，分为2个主阀座、2个副阀座。三通球阀的2个阀座设计原理是不同的：①2个主阀座各采用4片碟型弹簧，并叠加，其提供给阀座与球体的预压紧力较大，也就是阀座对于球体的压力较大，有利于阀门的密封；另外，根据其运动和换向的特点，2个主阀座起关键密封作用，故采用下游式阀座密封，工作时不接触介质的阀座密封。②2个副阀座对球体的预压紧力相对于2个主阀座要小，其主要是对球体起平衡作用，使球体在压力作用下开关较平稳、受力更均匀。③4个阀座均设计了独特的刮刀结构，较容易去除球体表面的物料，让球体表面均处于“干净”的状态，使阀门密封可靠，动作灵活，保持阻力均匀，球面不容易损伤。

阀体与执行机构连接部件采用了增大阀杆强度的设计理念，防止阀门在卡料时因扭矩增大而损坏。阀门设计时所设计的阀杆理论上可传递近20000N·m的力矩，而阀门实际需要的正常力矩在3000N·m左右，阀杆能传递的力矩是阀门工作时的6倍左右；使用的驱动气缸能输出的力矩在7000-11000N·m，是阀门工作时的2-3倍；其余传动力矩的零件均满足阀杆和气缸的需要，且在遇到异常情况时，阀门也能按程序的要求正常开启，避免了阀门在异常情况下卡死或者是无法动作的现象，较大程度地减少了阀门的拆解维修次数。

阀座与球面采用可调预紧力工艺结构，选用好的弹簧材料，且为多组的形式结构；阀座从流道装入，并用螺塞的方式压紧，其压力大小是可控的，阀门的开关力矩是可控制的，阀门的预紧力是可调的，在阀门泄漏等级符合Ⅵ级的情况下，阀体与球面之间的力矩是可调的，并且这种结构阀门使用一段时间，因摩擦导致内漏时，不需要更换阀座，只需要对阀座压盖进行紧固即可解决问题，不仅节约了成本，也保证了阀门的控制精度。

在阀门材质选用上，阀门各组件的材质完全能够满足工艺介质的要求。三通球阀阀体材料按要求为CF8(304)；球体和阀座基体材料用316，密封面材料用Co基合金的不同配方，球体密封面硬度HRC63-65，阀座密封面硬度HRC55-58；上下阀杆用316材料，其传动部位嵌耐磨轴套，使阀门转动受力轴套具有承受压力和耐磨的能力；螺塞和衬套因长期与介质接触，故采用316材料，以提高材质的耐磨损能力。同时要求厂家必须严格控制并保证球体与阀座的研磨精度，确保阀门及其各组件的装配精度，使阀门的密封等级达到Ⅵ级要求。

通过上述技术改造，三通球阀的运行情况得到了保障，现在投用的9台三通阀都能满足生产需求，对提升产量和稳定生产起到至关重要的作用。