为减小高压浮动式球阀在42 MPa压力工作环境下密封副的扭矩,本文选择DN25 Class2500浮动式球阀为研究对象,提出一种自平衡阀座设计方案。在同一压力水平下,自平衡阀座受球芯的正压力较常见阀座结构有效减小,自平衡阀座密封面对球芯的摩擦力相较于常见阀座结构降低了7.81%,有效减小了球阀由关闭状态到开启状态的阀杆扭矩,延长了球芯、阀座和阀杆的使用寿命。通过Workbench ANSYS有限元分析,自平衡阀座密封面上的变形量始终远小于常见阀座密封面上的变形量,有利于其与球芯形成更为紧密的贴合,从而提升密封可靠性。该研究为高压浮动式球阀阀座结构设计提供参考。
关键词:浮动式球阀;阀座;自平衡密封;结构优化