一、高壓球閥球體設計

球體是高壓球閥直(zhí)接動作零件，因此我們必須(xū)要(yào)對其進行設計(jì)和校核。球體結構特征主(zhǔ)要是和閥(fá)杆的連接結構(gòu)，所以(yǐ)要必須滿足最大轉矩(jǔ)，還要保障靈活性，靈活性是(shì)保證工作(zuò)性能的(de)必備條件。因為球體和閥杆接觸部分(fèn)是間隙之間的(de)配合，所以，這就造成(chéng)了在接觸(chù)面上比壓分布的不均勻。按下式對其進(jìn)行計算：

σZY = Mm/0.12a2h≤[σZY]　 　

式中的Mm表示的是閥座密(mì)封面(miàn)和球體間的(de)摩擦力矩，單位是N；[σZY]表示的是球體許用擠壓的應力，單位是兆(zhào)MPa；A表示的(de)是閥杆頭部(bù)邊長，單位是mm；H表示的是閥杆頭(tóu)部插入球體深度，單位是mm。

在這裡需要特别注意的是(shì)，必須要按強度要(yào)求進行設計，也就是擠壓(yā)應力和扭轉應力應相等。可是在實(shí)際設計時往往受到球體尺寸(cùn)大小的限制，為了降低擠壓的應力，通常往往要加大接觸面尺寸，也就是加大a。

二、高壓球閥閥體壁厚的設計

高壓球閥閥(fá)體一般用(yòng)整體鑄或棒材進行加工。由于(yú)工作條件(jiàn)是中低壓，因此(cǐ)，必須(xū)要用(yòng)薄(báo)壁計算公式來對其進行計算。公式如下所示(shì)：

Sb=S，b+C(mm)

S｀b=1.32pc/2[σL]-1.2P(mm)

式中(zhōng)的(de)D表示球閥内牆的(de)最大直徑，單位是mm；[σL]表示的是材料(liào)許用拉應力(lì)；c表示的是附加的餘量，單位是mm；p表示的是設計壓力，單位是(shì)mm；Sb表示的是附加餘量壁厚(hòu)，單位是mm；S，b表示的是按(àn)強度計算壁厚，單(dān)位是mm。

三、高壓球閥閥體螺栓的設計

閥體的(de)螺栓操作情況是根據流體靜壓力産生的軸向力(lì)讓(ràng)閥體分(fèn)開的，所以螺栓必須要克服端面載荷，而且在接觸面必須要有足(zú)夠密緊力(lì)，來保障螺栓(shuān)的密封性。另外，螺(luó)栓也(yě)承受了閥(fá)座密封圈和(hé)球體兩者之間的密封力作(zuò)用。螺栓的承受載荷為Wp：

Wp=F+Fp+Q·wa=0.785Dg2+2πbDGMp+Q

式(shì)中的Wp表示的是在操作情(qíng)況下所要最小螺栓轉矩，單位(wèi)是N；F表示的是總流體(tǐ)靜壓力，單位是N；DG表示的(de)是載荷作用位置出墊片直徑，單位是mm；Fp表示的是(shì)連接接觸面上的總壓緊載荷，單(dān)位是N；P表示的是設(shè)計的壓

力，單位是MPa；m表示的是墊片的(de)有效密封寬度；Q表示的是閥座密封圈和球體之(zhī)間密封力，單位是(shì)N。

四、高壓球閥球體的直徑設計

高壓球體(tǐ)直徑必(bì)将影響球閥(fá)結構的(de)緊湊(còu)性，必須要縮小球體的直徑。為了保障球體表面(miàn)能全面地覆蓋閥座(zuò)的密封面，選定(dìng)的球(qiú)徑必須要按下式來校(xiào)核：

Dmin=(D22+d2)1/2 (mm)

其中D必須要大于Dmin，式中Dmin表示最(zuì)小球體的直徑，單(dān)位是mm；d表示球體通道孔的直徑(jìng)，單位是mm；D2表示閥座的外徑，單位是mm。

五、高壓球閥螺栓的拉應(yīng)力計算(suàn)

σL=W/A<[σL]

式中σL表示的是螺栓的拉應力，單位(wèi)是MPa；W表示的是(shì)WA和Wp中的大者，單(dān)位是(shì)N；A表示的是螺栓承受應力時的實際最小總截面積；[σL]表示(shì)的是材料在常溫下(xià)許用拉應(yīng)力,單(dān)位是MPa。　　

        随着我國(guó)工業化的發展，冶金、石油(yóu)、化工等也迅速發展，對高壓球(qiú)閥的質量要求越來(lái)越高，對高壓球閥的數量需求也越來越(yuè)大，對高(gāo)壓球閥性能和使用工況也提出(chū)了更高的要求。球閥(fá)已不單單在常溫常(cháng)壓中使用(yòng)，而且在高溫高壓中也大量使用,高壓球閥的(de)市場前景是非常廣闊的(de)，我們研究的(de)高壓(yā)球閥要不斷地适應社會的需求。