三偏心金屬密封球閥的設(shè)計(jì)思想，已改變球閥的介質(zhì)密封原理，密封力由外部轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生，施加在閥座上，與管線介質(zhì)壓力無關(guān)。是一種強(qiáng)制密封，可以在兩個(gè)啟動(dòng)方向上獲得“零”泄漏。這是截止閥的密封原理在球閥上的一種嘗試。而作為一種產(chǎn)品，金屬密封球閥又去替代傳統(tǒng)的金屬密封截止閥和閘閥。

　　典型的結(jié)構(gòu)如意大利Tomene Gas Technolog S.P.A所提供的產(chǎn)品，其商業(yè)名稱為Konosphere球閥。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 三偏心金屬密封球閥

　　這一結(jié)構(gòu)是把密封環(huán)置于球體上，錐形密封閥座置于副閥體上。密封環(huán)通過背環(huán)由保持環(huán)固定在球體上，密封環(huán)的中心微小地偏離球體的回轉(zhuǎn)中心，使密封環(huán)上產(chǎn)生不同長度的回轉(zhuǎn)半徑，這樣密封環(huán)向密封座靠近時(shí)產(chǎn)生一個(gè)凸輪效應(yīng)。另外密封座被固定在副閥體上，其錐面的中心線相對通道中心線偏離一個(gè)微小的角度，使密封環(huán)與密封座相接觸的瞬間沒有刮擦，沒有摩擦。精心設(shè)計(jì)的密封環(huán)和密封座，使錐形密封帶上的接觸應(yīng)力保持均勻一致，從而獲得了一個(gè)可靠的“零”泄漏。

　　置于球體上的密封環(huán)并非是一個(gè)剛性的固定，而是在通道方向上具有微小彈性位移，這個(gè)位移是密封環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與環(huán)的材料提供的，增加了密封的可靠性。這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)關(guān)閉過程，可以這樣設(shè)想:外部施加的轉(zhuǎn)矩，通過機(jī)構(gòu)給球體上密封環(huán)在整個(gè)圓周方向上提供一個(gè)均勻的力，使密封環(huán)和密封座緊密貼合，轉(zhuǎn)矩繼續(xù)增加，密封環(huán)的金屬在擠壓力作用下，產(chǎn)生了彈性變形，形成了一個(gè)可靠的密封系統(tǒng)。閥門開啟的瞬間，在凸輪旋轉(zhuǎn)的作用下，整個(gè)密封環(huán)脫開密封座，可以預(yù)計(jì)：

　　①關(guān)閉狀態(tài)下，密封是可靠的；

　　②關(guān)閉瞬間或者開啟瞬間，密封面之間沒有摩擦和刮擦；

　　③開啟或關(guān)閉過程的轉(zhuǎn)矩為空載轉(zhuǎn)矩。

　　顯然，這樣設(shè)計(jì)在密封面之間是沒有刮削效果的，產(chǎn)品適用于潔凈的流體，高溫的場合。

　　圖2所示球閥設(shè)計(jì)的材料:閥體A105，球體A105+ENP，軸A564 T630，密封環(huán)F316+石墨，密封座F316+WC，在制造工藝上的優(yōu)點(diǎn)是三偏心的結(jié)構(gòu)是在零件球體加工和密封座錐面加工中完成的。閥體的加工和普通閥門一樣，簡化了制造工藝。

圖2 三偏心金屬密封球閥