论文6页，3200余字，CAD图纸19张
8″Q341F-CL300浮动球阀产品说明书
一、 概述
球阀主要由阀体、阀座、阀杆、手柄、或其它驱动装置组成。球阀的主要功能是切断或接通管道中的流体通道，即球阀通常为截阻阀。因此，球阀的作用原理很简单：藉助手柄或其它驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，使它旋转90度（特殊球阀除外）球体的通孔则与阀体通道中心线重合或垂直，球阀便完成了全开或全关的动作。
球阀的密封原理依结构而异。在浮动球球阀中，球体是浮动的，它藉助流体的压力将它推向阀座，使得球的密封面与阀痤的密封面靠在一起，产生密封。
此次设计的球阀为蜗轮传动球阀,蜗轮传动球阀主要由球阀和蜗轮传动装置两部分组成。球阀部分除在阀杆引出端安装了键来和蜗轮传动连接,其余均与普通手动驱动球阀相同，只需要在蜗轮传动装置下面放上支架以来固定蜗轮传动装置。蜗轮传动阀门不像气动和液动球阀那样，需要专门的气压或液压动力源及管线。因此，在需要时要人工控制的场合，应用比较广泛。其缺点是装置结构较大，加工精度要求高，价格较昂贵等。
球阀是本世纪50年代问世的一种新型阀门。在短短的几十年里，球阀已发展成为一种主要的阀门，它在航天、石油、化工、长输管线、建筑等许多方面得到广泛的应用。
随着球阀的技术进步，在可以预见的短时间内，特别是在石油天然气管线上、炼油裂解装置上以及核工业上将有更广泛的应用。此外，在其他工业中的大中型口径、中低压力领域，球阀也将会成为主导的阀门类型之一。为适应我国国民经济的快速发展，适应各行业不同介质和管路提出的新要求，在阀门行业广大科技人员的努力下，球阀结构不断地改进。除了弹性密封球阀、撑开式金属密封球阀、衬氟球阀和陶瓷球阀。还有保温球阀、防火防静电球阀、V型球阀、全塑球阀、轨道球阀及弓形偏心球阀、半球体球阀、扇形球阀等
二、工作原理
球阀的工作原理是靠旋转球体来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构 简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。
球阀有两种口径的结构形式，球体通孔的直径等于管道的内经，这种球阀称全通经球阀。通孔的直径略小于管道的内经，称缩经球阀。此次设计的是全通径软密封球阀。
设计浮动球阀应考虑到壳体刚度强度、阀杆强度、中法兰强度、填料高度等力学性能。还应考虑到使用年限、防火、防静电、外观及省工省成本便于制造、安装、使用、维修等特点。
三 球阀特点
[一]流体阻力小
球阀一般有缩经和全通径两种结构。无论哪种结构，球阀的流阻系数都是很小的。特别是全通经球阀，由于其通道直径等于管道内经，故在所有阀门中，这种阀门的流阻是最小的。
[二] 启闭迅速
球阀在一般情况下只需要转动90°就可完成了全开或全关动作，所以很容易实现启闭，启闭时间少。
[三] 高密封性能
目前，绝大多数球阀的阀座都是用弹性阀座的，所以密封性能比较好。
[四] 可靠性高
球阀的可靠性高主要的原因是：1、球体与阀座是硬密封所以密封圈不会因高温而融化，可以在高温的工作条件下适用。2、阀杆设计成在工作环境中拆去填料压盖阀杆不会飞出的结构，消除了填料压盖松开而飞出的事故隐患；3采用防静电装置，适用于输送石油、天然气、煤气的管线。
四、设计需达到技术要求
[1]阀体
1、阀体壁厚应符合ASME B16.34的要求。
2、法兰连接阀门的结构长度应符合ASME B16.10长型或短型的规定。
3、端法兰尺寸和法兰端面的粗糙度按ASME B16.5的规定
4、阀门零件材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
[2] 球体
球体的通道应是圆形的，球阀全开时应保证球体通道与阀体通道在同一轴线
上。球体材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
[3]阀杆
阀杆应设计成当填料或填料压盖拆除后能防止内压使阀杆冲出的防阀杆冲
出装置。阀杆材料的抗腐蚀性应不低于阀体材料。
[4]密封设计
1 为了获得密封，在球阀和阀座的接触表面上，应有足够高的密封比压，但不得超过阀座材料的许用比压。
2球体通常应有正确的几何形状和低的表面粗糙度值。按h6和h7精度制造球体，其表面粗糙度值不大于Ra0.4,为了提高球体表面硬度和耐磨性，对球体表面应进行硬化处理。
3 密封阀座可用塑料制，并应保证紧密贴合，不得损坏球体的密封面。同时，材料应有足够的强度，以便能承受高的密封比压。
[5] 填料、垫片应能在球阀的使用温度范围内使用。任何金属垫片应至少与阀体具
有同等的耐腐蚀性能。
五、型号编制说明
Q
3
4
1
F
CL300
C
阀体材料
WCB
公称压力
Class300
密封材料
聚四氟乙烯
结构形式
1 直通式
连接方式
4法兰连接
.
传动方式
3蜗轮传动
阀门类型
Q球阀
六、主要性能规范
公称通径 8in
公称压力 CLass300
适用介质 水、油品、蒸气等
适用温度 -29℃≤t≤425℃
壳体试验 7.5MPa
密封试验 5.5Map
气密封试验 0.6MPa
结构长度 8in
七、主要外形结构与尺寸
八、主要零部件材料和设计采用标准
阀体─WCB 阀座─聚四氟乙烯 球体─304 阀杆─420
制造标准——API 608
尺寸公差——GB/T 1804-2000m的规定
材料标准——ASME B143-52的规定
法兰尺寸标准——ASME B16.5a的规定
压力试验标准——API 598的规定
九、球阀的检查和试验
阀门的检验和试验通常分为出厂试验和型式试验两大类。零部件的检查主要在产品生产过程中由质检部门检查。
（一）球阀的检查
1、铸件的检查 球阀铸件的检查主要包括下列内容：
a、 化学成分 b、力学性能 c、铸件的质量（包括铸件的形状、尺寸、重量
和偏差；表面质量；缺陷及处理；承压件的强度；无损检验质量）
2法兰连接球阀的法兰密封面平行度或垂直度偏差的检验
3.壳体最小壁厚的检查
4、球阀其他主要尺寸的检查和清洁度的检查
（二）球阀的压力试验
压力试验是阀门最基础的试验。每台阀门出厂前均进行压力试验。
1、球阀的壳体试验
球阀的壳体试验是对阀体和球体等联结而成的整个阀门外壳进行的压力试验。其目的是检验阀体的致密性及包括两阀体联结处在内的整个壳体的耐压能力。
2、球阀的密封试验
密封试验是检验启闭件和阀体密封副密封性能的试验。密封试验之前，应除去密封面上的油质，但允许涂一层薄层粘度不大于煤油的防护济。
十、维护、保养、安装和使用注意事项
1、产品出厂前经严格检查和试验合格，各部分部件均经严格调试。为保证使用效果，请勿随意拧动产品部件。
2、安装前首先确认本厂产品性能和介质流向箭头是否与运行工况相符，并将阀门内腔擦拭干净，以确保使用效果。
3、顾客在检验阀门密封性能时，应按正确方法安装后，关闭球体，在进口侧施压，在出口处检测是否泄露。
4、本阀门长时间库存时，应注意保存在干燥的仓库内，并注意不得将两端通道口的端盖拆除，以防止有杂质进入腔内。
5、本阀门在运输过程中，应检查包装，避免强烈震动
十一、可能发生的故障及消除办法
密封面泄漏 球体、阀座夹有杂物
球体、阀座关闭位置不吻合
弹簧失效
阀座磨损 清除杂质，清洗阀门内腔
调节球体与阀座至吻合位置正确
更换弹簧
更换阀座
阀门两中面泄漏 两侧密封圈或垫片失效
法兰压紧力不均或未压紧 更换密封圈或垫片
压紧法兰螺栓
总结与致谢
在本次毕业设计前我们花了近三个月的时间大量地学习阀门设计的基础知识，复习了机械制图、工程力学、公差配合、材料力学等基础知识；通过对阀门实物的测绘了解了各类阀门的内部结构与功能，还去车间了解了阀门各个零件的加工工艺、装配过程，并对阀门的使用及维修有了初步的了解，使得自己对阀门的设计和加工流程尤为清晰，为这次毕业设计的成功奠定了基础。通过此次毕业设计锻炼了自己的专业能力，特别在机械制图、材料力学和工程力学等方面有了很大的提高。在这次设计过程中我碰到了许多新的技术问题，使自己在解决这些问题的过程中提升了自己的水平，也懂得了知识和技术的重要性，以及创新的魅力。我还发现自己所学的知识是远远不够的，以后还得加倍努力。
在此次培训中，能听一些阀门界专家授课真是一个难得的好机会。对阀门有了初步的认识,为我们以后的人生道路做了一个良好的开端。我深知知识是无穷无尽的,所以我会好好利用我所学到的知识,在今后的工作中慢慢摸索,好让自己有所作为,为社会作出一点贡献。
在这次设计中首先要感谢各位老师对我的指导和同学提出了许多宝贵的意见，使我顺利地完成了设计任务，并使我各方面的能力都有了一定的提高，对今后从事的岗位有了明确的目标。其次是要感谢学院领导的关心，使的我没有什么后顾之忧，从而能认真地投入设计中,为此次毕业设计的成功起到至关重要的作用。
