球閥以其眾所周知的特點(diǎn)，廣泛應用于各種管路系統的快速切斷、改變介質(zhì)流向和自動(dòng)控制，可采用手動(dòng)、電動(dòng)或氣動(dòng)等驅動(dòng)方式。
1 球閥的密封性要求
球閥的密封性指標由內泄漏和外泄漏要求確定，國家標準規定非金屬密封球閥的密封性按 GB/T13927《通用閥門(mén)壓力試驗》的 A 級執行，要求“在試驗持續時(shí)間內無(wú)可見(jiàn)泄漏”；航天行業(yè)標準規定地面氣體管路系統用球閥“在 0.05MPa 和 1.1 倍公稱(chēng)壓力的氣壓條件下，保壓 3min ，內泄漏率應不大于 3×10-5Pa·m3/s（無(wú)氣泡逸出）；在 1.1 倍公稱(chēng)壓力的氣壓條件下，保壓 3min ，外泄漏率應不大于 1×10-5Pa·m3/s（無(wú)氣泡逸出）?！?br/>2 影響球閥密封性的主要因素
影響球閥密封性的主要因素有密封面的粗糙度和球體圓度參數。眾所周知，無(wú)論采用如何先進(jìn)的加工技術(shù)，都不可能完全消除球體的圓度誤差及密封面的微觀(guān)缺陷，因此，為了達到良好的密封效果并保證加工過(guò)程可以實(shí)現，必須確定合適的密封面粗糙度和球體圓度參數值。有關(guān)資料推薦，球體密封面的粗糙度 Ra 值最大允許值為 0.4µm；密封座粗糙度 Ra 值在以聚四氟乙烯為密封材料時(shí)最大允許值為 0.8µm。球面的圓度公差，按 GB/T1184 附表 2 的 6 級精度較為合適。
3 球閥主密封結構分析
早期的球閥，一般采用金屬材料作為密封結構（又稱(chēng)硬密封），隨著(zhù)工程塑料技術(shù)的發(fā)展，尤其是聚四氛乙烯的出現，使球閥密封結構有了一種較為理想的密封材料。常見(jiàn)的球閥主密封結構的軟密封形式有剛性密封座、帶彈性元件的密封座、聚四氟乙烯唇式密封座和彈性脹圈與聚四氟乙烯唇式密封座組成的組合型密封座等形式。唇式密封座具有的唇形結構，使其具有較好的彈性，在使用中可保證密封面的預壓縮量并可對密封面的預壓縮量進(jìn)行補償而優(yōu)于剛性結構。但使用中發(fā)現，聚四氟乙烯的彈塑性變形能力及在溫度變化條件下的穩定性仍不十分理想，且具有較大的冷流趨向；同時(shí)，由于球閥的使用壓力變化范圍較大，因此，采用聚四氟乙烯作為密封材料制成的唇式密封座，在較低壓力條件下或長(cháng)期使用中仍易產(chǎn)生泄漏。解決這一問(wèn)題的方式為采用彈性脹圈與聚四氟乙烯唇式密封座組成的組合型密封座，它可依靠金屬材料彈性脹圈良好的彈塑性變形能力，增強其整體的彈塑性變形能力和補償能力，提高球閥的密封能力。
3.1 球閥密封條件
要保證球閥達到規定的密封要求，須借助介質(zhì)的壓力推動(dòng)球體（浮動(dòng)式球閥）或密封座（固定式球閥）產(chǎn)生微小位移，使密封座表面產(chǎn)生一定的彈塑性變形，形成必要的密封比壓。密封比壓過(guò)高將會(huì )導致密封座所受比壓超過(guò)材料的許用比壓而損壞，使密封失效，還會(huì )導致操作力矩升高而影響動(dòng)作性能；過(guò)低則會(huì )使密封座表面的彈塑性變形量不足以補償球體的加工誤差，導致主密封不能達到規定的密封要求。
球閥的密封條件為：qMF < q < [q]
式中：qMF — 保證密封所必須的密封面比壓； [q] — 密封面的許用比壓；q — 計算的實(shí)際比壓。