偏心半球閥結構上采用偏心-楔緊原理。閥體和閥芯回轉中心(即閥桿軸線)與閥芯的密封球面的幾何中心偏置一個徑向尺寸,還與閥座密封面在閥體通道軸線上有個偏置尺寸,密封副為金屬-金屬外力作用下接觸,閥門依靠兩個偏心實現(xiàn)自鎖關閉,偏心的合理選配使得自鎖角小于摩擦角,自鎖角選的太小關閉容易,開啟特困難,角度選大了,雖然開啟力小,但關閉力矩迅猛增加,試驗臺的反復試驗,確定兩個搭配合理的偏心量至關重要,可靠的自鎖性能確保其密封嚴緊。這是半球閥的核心技術,從結構原理通過制造手段去實現(xiàn)密封而言,球閥、蝶閥、閘閥、截止閥等確有遜色。
偏心半球閥的操作安全可靠,可針對介質(zhì)結垢或帶顆粒可能對閥門啟閉力矩的影響,必須加大閥桿的設計扭矩和執(zhí)行機構的安全系數(shù),安全系數(shù)不能小于2。偏心半球閥鑄件表面應有良好的表面涂漆。
介質(zhì)為天燃氣時,可以用例如221潤滑脂。在密封件安裝槽的表面上涂一薄層潤滑脂,在橡膠密封件上涂一薄層潤滑脂,閥桿的密封面及摩擦面上涂一薄層潤滑脂。
球閥裝配時應不允許有金屬碎屑、纖維、油脂(規(guī)定使用的除外)灰塵及其它雜質(zhì)、異物等污染、粘附或停留在零件表面上或進入內(nèi)腔。
偏心半球閥以其開啟力小,關閉時能破除結垢障礙,流體阻力小等優(yōu)點,得到廣泛的應用。在偏心半球閥試驗和使用過程中難以觀察流體在閥體內(nèi)部流場的分布情況,對數(shù)據(jù)進行檢測難以實現(xiàn),因此開展閥門流體流場的數(shù)值模擬分析,對設計和產(chǎn)品結構優(yōu)化具有重要意義。