上裝式球閥分為浮動球球閥和固定球球閥，包括有閥體、楔形球體、閥座、閥蓋、閥桿，閥體的側壁上設有開口向上的楔形球體安裝孔，閥桿與楔形球體聯動連接，在閥桿下部套設有彈簧，彈簧以楔形球體作為第一基座，以閥桿上所設的凸臺作為另一基座，在閥桿的凸臺的上端與閥蓋之間設有密封件，在閥蓋與閥體之間設有密封墊片，所述的密封件的截面為楔形，所述的凸臺或閥蓋上相應設有斜推面與密封件構成楔形密封配合，斜推面最好設置在凸臺的上端面上，利用彈簧的彈力或者介質的壓力使用于密封閥桿與閥蓋間的截面為楔形的密封件與密封面構成楔形密封配合，利用斜楔原理使密封面更加緊密，密封效果更好。
上裝式球閥采用雙面雙層密封結構，每面都有軟硬的兩層副密封，即軟密封為先行密封，當軟密封長期使用而老化后，其硬密封開始作后補密封，克服了因密封老化而泄漏的致命弱點。本球閥閥基上裝式結構形式，可實現管道現場維修優點。其壓力損失小：全開時水損為零，流道完全暢通，且介質不會沉積在閥體中腔內；耐顆料磨損：V形開口的球冠與金屬閥座之間具有剪切作用，在關閉過程中，只在最后一刻球冠才靠向閥座，不形成磨擦，且閥座用耐磨的鎳合金制成，不易被沖刷磨損，因而適用于含纖維、微小固體顆料、漿等；
上裝式球閥適合用于天然氣管道，閥體是一體化，減少泄露點，維修方便，工藝先進，接受壓力高，使用范圍廣。閥體作成整體，在其上部設有閥蓋，閥座、球體、密封圈等均從上部裝入。其優點是檢修及更換閥座時，不必將球閥從管線上拆下來，僅打開閥蓋，將球體吊出即可，這給地下管線，特別是原子能工業用球閥帶來很大方便。
上裝式球閥公稱尺寸≤DN200。其球體上施加一壓縮彈簧,壓縮彈簧的作用是在球體上施加預緊力,使閥座密封面在任何情況下都緊密接觸,密封性能好。閥座與閥體接觸面的楔角為10°,閥座能夠自鎖,在管路方向上,當閥座受到較大的壓力時,閥座不會產生任何位移。故這種結構的閥門既有閘閥的特點又有球閥的優點。在維修檢查中發現,閥體與閥座易出現泄漏,如果增加彈簧的預緊力,勢必增加球閥的關閉力矩。為了不增加球閥的關閉力矩,在閥座密封面背面加一橡膠O形圈,解決了閥座密封面背面泄漏問題。
上裝式球閥的缺點是彈簧預緊力不能調整和控制,而且裝配時彈簧壓縮量大,裝配困難。為了解決這個問題,彈簧材料選用ANSI302代替304。ANSI302彈簧剛度好,其耐蝕性與304相近。另外,增加了彈簧座和調整螺母,在閥座外圓和彈簧座上分別車削螺紋,用調整螺母將彈簧壓緊到彈簧座內,將閥座組合件裝入閥體。由于安裝球體之前彈簧已被壓縮,所以安裝球體很方便。當球體裝配后,將調整螺母退出彈簧座,此時彈簧對球體預緊力較小。如果要增加預緊力,可用調整螺母進行調整。
上裝式球閥廣泛應用在石油和天然氣管線上,及采油、煉油、石化、化工、化纖、冶金、電力、核電、食品和造紙等裝置中。上裝式球閥在管線上拆卸簡單迅速,維修方便快捷。
當閥門在管線上出現故障需要修理時,不必從管線上拆卸閥門,只須拆掉中法蘭螺栓和螺母,將閥蓋和閥桿組合件一起從閥體中取下來,然后取出球體和閥座組合件。即可在線修理球體和閥座。這種維修節省了時間,將生產中的損失降到最低點。
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