1 概述
球閥具有操作簡單、低流阻等優點，越來越廣泛地應用在工業管道系統中。當球閥不能起到截斷介質作用時，就需要拆開閥門并對其進行檢修。目前在線的閥門大多是通過焊接或法蘭連接到管道上的，當需要檢修時，若是焊接的閥門就要割斷閥門兩端的管路；若是法蘭連接的閥門一般要更換法蘭墊片，所以具有在線維修功能的頂裝式球閥需求量越來越大。頂裝式球閥類似于閘閥，只要打開閥蓋就可以直接對閥門內部零件進行維修和更換，文章就介紹一種能實現在線維修的頂裝式球閥，其結構如圖1所示。
1.球體；2.螺紋套；3.閥座；4.密封件；5.彈簧；6.閥體
圖1
圖2 螺紋套組合閥座示意圖
2 結構特點
要實現球體等閥門內部零件的頂裝，必須在拆裝球體時，避開閥座的干涉，圖1結構就滿足了這個要求，下面對圖1結構特點進行探討。本結構球閥中，螺紋套、閥座、螺釘組成螺紋套組合閥座，通過螺紋套的周向旋轉帶動閥座一起沿閥體通道軸線方向運動。如此，球體在拆裝過程中，使用工具轉動螺紋套，使螺紋套組合閥座，旋進和旋出閥體，實現球體、閥座等閥門內部零件的拆卸和安裝。該組合閥座結構簡單，滿足了對球閥在線維護的要求，而且密封效果良好，適合中等口徑、高壓力的介質工況。該組合閥座的設計需要注意的要點：螺釘尾部直徑必須小于與之匹配的閥座上螺釘槽的寬度，這樣才能保證閥座與球體貼合的時候，既能實現有效密封，又不會損壞球體和閥座的密封面。
下面詳細討論一下這種球閥的工作原理。本結構頂裝式球閥，球體裝配前，先把螺紋套、閥座、螺釘裝在一起，使三者組成一個整體的組合閥座（如圖2），借助工具（如圖3）順時針轉動螺紋套，使螺紋套帶動組合閥座一起旋入閥體，直到球體能順利從閥體頂部裝入為止。然后移出工具，從閥體頂部裝入球體。使用工具，逆時針轉動螺紋套，使組合閥座向球體方向運動，當組合閥座密封面與球體密封面貼合之后，再繼續讓組合閥座逆時針轉動一定角度，另外還要保證螺釘處在閥座上部（該操作的目的：（1）螺紋套額外旋轉的角度是為了使組合閥座的密封面與球體密封面*貼緊，這樣后續卸螺釘的時候就會很輕松，而且螺釘移除的瞬間，閥座不會向球體方向躥動。上文提到的閥座上的螺釘槽寬大于螺釘尾部直徑，所以旋轉螺紋套時閥座也不會磕傷球面。（2）螺釘處在閥座上部是為拆卸螺釘提供足夠空間，螺釘作為工藝螺釘，只在安裝和拆卸球體時使用）。移除工具，取出螺釘。這樣螺紋套和閥座分離，形成兩個相互獨立的零件，利于閥座的在通道軸線方向自由移動，而且若螺釘留在螺紋套上，則可能會在工作過程中自松掉落，該組合閥座的結構對管道介質波動的工況適應能力很強，特別適合中等口徑、高溫高壓、硬密封要求的球閥，滿足球閥在線維修的要求，而且結構簡單、操作方便。
圖3 閥門所采用的工具示意圖
拆卸過程是安裝的反向操作過程，即在線移去相關零件，使球體和閥座暴露出來，旋轉螺紋套，使螺釘能方便的旋入閥座槽；擰入螺釘后，用工具順時針轉動螺紋套，使組合閥座旋入閥體，直到球體能方便的移出閥體，移除工具后取出球體，逆時針轉動螺紋套，使閥座組件移除閥體，對閥門零件進行檢修。
圖4 在線維修示意圖
3 結束語
文章對螺紋套組合閥座頂裝式球閥的在線維修結構進行了研究，并對該結構的設計要點進行了分析，該結構閥門已獲得國家實用新型，這種組合閥座的的頂裝式球閥結構簡單、操作方便，滿足了在線維修的需要。
