氣動法蘭式球閥選型指南球閥為單回轉(zhuǎn)90°的開關(guān)閥門，氣動執(zhí)行器（氣動頭）在氣源壓力的作用下，推動活塞運動，帶動閥門實現(xiàn)開關(guān)動作。氣動閥門使用的氣源壓力一般為0.3~0.8MPa，一般配置以下元件，過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān)、氣動頭和其他元件。按照發(fā)生故障時，閥門的動作形式，將氣動閥門分為兩大類，單作用和雙作用球閥。圖1雙作用氣動球閥工作原理圖（1、氣動頭 2、電磁閥 3、過濾減壓閥 4、氣源） 
圖1為一套雙作用氣動球閥的工作原理圖，壓縮空氣（氣源）首先經(jīng)過過濾減壓閥，清除其中含有的水分、油分以及固體粉塵顆粒，并調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至設(shè)定值，以提供穩(wěn)定的氣源壓力。然后，氣體流入電磁閥進(jìn)氣口a，從氣口b流入到氣動頭，推動活塞動作，排氣通道為d~E，線圈得電以后，電磁閥換向，氣體從氣口d流入到氣動頭，推動活塞向相反方向動作，排氣通道為b~c。圖2單作用氣動球閥工作原理圖（1、氣動頭 2、電磁閥 3、過濾減壓閥 4、氣源） 
圖2為一套單作用氣動球閥的工作原理圖，同前，壓縮空氣首先通過過濾減壓閥，電磁閥線圈得電時，氣體流入電磁閥進(jìn)氣口a口，從氣口b流入到氣動頭，推動活塞動作，同時氣動頭內(nèi)彈簧被壓縮，當(dāng)發(fā)生故障時（失氣或者失電），電磁閥恢復(fù)彈簧位，氣源被阻斷，氣動頭彈簧釋放壓縮力，推動活塞向相反方向運動，排氣通道為b~c，可將閥門停留在設(shè)定的開啟或者關(guān)閉位置，防止發(fā)生事故。 二、氣動法蘭式球閥選型指南氣動球閥常見需求以及解決方案 為滿足不同類型的管道系統(tǒng)，需選擇對應(yīng)的管路系統(tǒng)，《表1》為常見氣動元件的選型原則。 是同屬一個類型的閥門，只有它的關(guān)閉件是個球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達(dá)到開啟、關(guān)閉的一種閥門。 氣動球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。 氣動球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：浮動球式、固定球式、彈性球式. 氣動球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來使閥門暢通或閉塞。氣動球閥開關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu) 簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
氣動球閥由三片式球閥配置氣動執(zhí)行器組成，氣動執(zhí)行器分為雙作用和單作用型，通過電磁閥控制，實現(xiàn)球閥開關(guān)動作。氣動球閥可實現(xiàn)智能化控制，快速開啟或關(guān)閉管路，能有效的對管網(wǎng)進(jìn)行控制和管理。 氣動球閥由球閥配和氣動執(zhí)行器兩大主要部分組成，通常需要配上電磁閥、氣源處理三聯(lián)件、限位開關(guān)、定位器等幾個附件，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制和就地控制，在控制室里就可以控制閥門的啟閉，無需跑到現(xiàn)場或者高空和危險地帶來手動控制，在很大程度上節(jié)約了人力資源以及時間和安全性。 
工作原理如下：
一、開啟過程
1、在關(guān)閉位置，球體受閥桿的機械施壓作用，緊壓在閥座上。
2、當(dāng)逆時針轉(zhuǎn)動手輪時，閥桿則反向運動，其底部角形平面使球體脫開閥座。
3、閥桿繼續(xù)提升，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷相互作用，使球體開始無摩擦地旋轉(zhuǎn)。
4、直至到全開位置，閥桿提升到極限位置，球體旋轉(zhuǎn)到全開位置。 二、關(guān)閉過程
1、關(guān)閉時，順時針旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿開始下降并使球體離開閥座開始旋轉(zhuǎn)。
2、繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿受到嵌于其上螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷的作用，使閥桿和球體同時旋轉(zhuǎn)90°。
3、快要關(guān)閉時，球體已在與閥座無接觸的情況下旋轉(zhuǎn)了90°。
4、手輪轉(zhuǎn)動的幾圈，閥桿底部的角形平面機械地楔向壓迫球體，使其緊密地壓在閥座上， 《表1》 氣動元件的選型原則 | 序號 | 要求 | 解決方案 | 1 | 普通型，發(fā)生故障時，閥門保位 | 雙作用氣動頭、過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān)（通過電磁閥與氣動頭的不同連接，可實現(xiàn)斷電狀態(tài)下，閥門的開啟/關(guān)閉要求） | 2 | 普通型，故障位置開/故障位置關(guān) | 單作用氣動頭、過濾減壓閥、電磁閥、限位開關(guān) | 3 | 符合 NAMUR 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) | 選用符合 NAMUR 接口的氣動頭、電磁閥、限位開關(guān) | 4 | 手動操作功能 | 配氣動手輪或者液壓手動泵等 | 5 | 電磁閥帶手動操作 | 選用帶手動功能的電磁閥 | 6 | 閥門快速開啟/關(guān)閉 | 選用大流量的過濾減壓閥、電磁閥，加大鋼管直徑，在氣動頭出氣口增加快排閥1以及電磁閥控制大口徑氣控閥等 | 7 | 閥門開關(guān)時可調(diào) | 增加調(diào)節(jié)閥（針閥）或者阻尼器 | 8 | 現(xiàn)場無電源或禁電 | 將電磁閥換成氣控閥 | 9 | 現(xiàn)場防爆、防水、防腐蝕等 | 選用相應(yīng)等級的氣動頭、電磁閥、限位開關(guān)、連接件等 | 10 | 閥門/關(guān)度可調(diào) | 選用定位器代替電磁閥、限位開關(guān) | 11 | 雙作用氣缸實現(xiàn)單作用功能 | 增加氣罐、氣控閥等元件 | 12 | 現(xiàn)場禁銅 | 不選用含銅的氣動元件，如銅管、銅管接頭、銅電磁閥 | 13 | 增加電磁閥可靠性 | 選用兩個或者更多電磁閥控制 |
三、氣動法蘭式球閥選型指南氣動元件選型 1、氣動頭選型 選擇氣動頭時，首先確定是單作用氣動頭還是雙作用氣動頭，然后，根據(jù)閥門工況、氣源壓力等參數(shù)，選用符合輸出扭矩要求的氣動頭。 舉例說明氣動頭的選型過程：選擇球閥16×14BS15J，實際壓力19.5MPa；氣動頭選型為：愛默生（EMERSON），單作用，故障位置關(guān)，氣源壓力0.55MPa。查《球閥扭矩表》，可得數(shù)據(jù)，見《表2》。取安全系數(shù)為1.4，則閥門各位置的扭矩值見《表3》。 
根據(jù)EMERSON產(chǎn)品樣本，選擇氣動頭型號為G7028-SR4-CW，由《表3》可見，各扭矩值均大于閥門相應(yīng)位置的扭矩值，符合要求。 《表2》球閥扭矩數(shù)據(jù) | 智能扭矩計算 | 全壓下的計算扭矩/N·m | 實際壓力/MPa | 實際壓力下的計算扭矩/N·m | 口徑/in | 磅級/Lb | 14 | 1500 | 21000 | 19.5 | 16058.82 |
《表3》扭矩值 | 閥門位置 | VBTO | VRTO | VETO | VBTC | VRTC | VETC | 執(zhí)行器位置 | ABTO | ARTO | AETO | ABTC | ARTC | AETC | 16×14BS15J | 22484 | 13490 | 16863 | 20236 | 13490 | 20236 | G7028-SR4-CW | 42955 | 18558 | 28223 | 34732 | 14578 | 21404 |
2、電磁閥選型 電磁閥選型的時候，要注意電磁閥的特征參數(shù)是否滿足需要，如壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、流通系數(shù)、電壓、防爆要求以及其他功能等。 
3、過濾減壓閥選型 過濾減壓閥選型的時候，要注意過濾減壓閥的壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、排水裝置（自排、手排）及濾芯精度等。 
4、限位開關(guān)選型 限位開關(guān)選型的時候，要注意反饋方式（機械式、感應(yīng)式）、位置指示的顏色是否符合要求，以及是否符合相應(yīng)的防爆等級等。 |
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