GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析

真空球阀配上气动执行器与电气阀门定位器配套，输入 4～20mADC信号及0.5～0.7Mpa气源即可控制运转，实现对压力、流量、温度、液位等参数的调节。它是以压缩空气为动力，阀杆带动阀芯在阀体内转动90°，可以实现全开-全闭的动作。该产品按其密封性能分为金属密封与软密封。GUQ型系列真空(压力)球阀是适用于真空系统中接通或切断管路的介质流。该阀为直通式球阀，靠球面密封，因而既能用在真空状态下，也能在低压状态下使用，并可任意位置安装。GUQ气动真空球阀是通过电磁换向阀改变气路方向，控制执行气缸来驱动球阀，达到接通或切断真空(压力)系统管道路中的介质流。适用的工作介质为带酸、碱性的气体或液体，应用于真空、乳制品、酒业、生物工程、食品、制药、饮料、化妆品及化工领域。可选配反馈信号装置及电气阀门定位器。
 

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析工作原理与结构
气动真空球阀由气动活塞式执行机构与O型球阀组合构成。AT(GT)系列气动执行机构相同规格有双作用式、单作用式(弹簧复位)；标准旋转轴角度可调节-5～+50范围；所有滑动部件采用塑料轴承衬套、导向，保持*小摩擦力，并有效地抵抗磨损；外壳表面阳极化电镀，防腐蚀保护；旋转轴镀硬质镍磷合金；螺丝、 螺母为不锈钢；单作用式弹簧预装在弹簧座内，很容易装配或增补弹簧数量；连接、安装接口标准化模块设计，方便配装球阀、信号盒及控制附件；可选择旋转方向顺时针旋转或逆时针旋转；两端调节螺丝可调节小于标定角度调整。特殊的腐蚀环境可采用不锈钢外壳。
浮动球阀采用特殊设计的双斜面弹性密封圈，有效的降低了球体与密封圈之间的摩擦力，减少了操作力矩。当介质压力较小时，密封圈与球体接角面积较小，故有较大的密封比压，确保可靠密封。当介质力较大时，密封圈与球体面积也相应增大。故密封圈能承受较大的介质推力而不会损坏，确保可靠密封。当介质的冲刷力较大时，特别设计的阀座防冲刷结构能有效的防止介质的冲刷，确保密封圈的使用寿命。对于低压，超低压或真空工况用球阀，因介质本身的压力不能确保阀座可靠密封，而预紧力长期使用后又会衰减，特别设计的弹簧加载密封结构，能确保阀门长期可靠使用。

球阀的工作原理是通过旋转球体来控制流体的通断。

球阀的主要部件包括球体、阀座、阀杆和手柄。当手柄旋转时，阀杆带动球体旋转，从而改变阀体内的通道形状，实现流体的通断控制。球阀的阀座通常采用弹性材料制成，可以确保阀门在关闭状态下具有良好的密封性能。当球体旋转到与阀座接触时，由于阀座的弹性，可以形成密封，防止流体泄漏。当球体旋转到与阀座分离时，流体可以通过阀体内的通道流动。

 

气动真空球阀是一种常见的控制阀门，广泛应用于工业生产中。它通过气动装置实现对介质流动的控制，具有结构简单、操作方便、密封性能好等优点。本文将从结构设计和操作方式两个方面来深入理解气动真空球阀。

一、GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析结构设计

1. 阀体结构

气动真空球阀的阀体通常采用铸铁、碳钢或不锈钢材质制成，具有较好的耐腐蚀性能。阀体内部设有球体，通过气动装置的控制实现对球体的旋转，从而控制介质的流通。

2. 密封结构

气动真空球阀的密封结构主要包括阀座密封和阀杆密封。阀座密封采用弹性材料或合金材料制成，具有良好的密封性能和耐磨损性能。阀杆密封采用填料密封或弹性密封，确保阀杆与阀体之间的密封性能。

3. 气动装置

气动真空球阀的气动装置包括气动执行器和配套的气源处理元件。气动执行器通过接收气源信号，驱动球体的旋转运动，实现对介质流通的控制。气源处理元件包括过滤器、减压阀、润滑器等，用于对气源进行处理，保证气动装置的正常运行。

二、GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析操作方式

1. 手动操作

气动真空球阀在没有气源供应或气源故障时，可以通过手动操作来实现对阀门的控制。通常通过手轮或手柄与阀杆相连，通过旋转手轮或手柄来实现对球体的旋转，从而控制介质的流通。

2. 自动操作

气动真空球阀也可以通过自动控制系统来实现自动化操作。自动控制系统通常包括控制器、执行机构、传感器等组成，通过对介质流量、压力等参数的监测和反馈，实现对气动真空球阀的自动控制。

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析主要技术数据

公称通径 (mm)		15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200
额定流量 系数Kv		20	38	72	100	170	270	400	510	940	1400	2200	3500
配执 行机 构型 号	双 作用	GTD52			GTD65		GTD80	GTD90	GTD100 (GTD115)	GTD125	GTD145 (GTD160)	GTD160	GTD190
	单 作用	GTE65			GTE80		GTE90 (GTE100)	GTE100 (GTE115)	GTE125 (GTE145)	GTE160 (GTE190)	GTE190 (GTE210)	GTE210 (GTE255)	GTE 255
气源压力 KPa		400~600
额定转角°		90
流量特性		快开
介质温度℃		-30～+150℃　-30～+150℃(PPL密封)

注：括号内选用的执行机构，适用于非润滑的干气介质及压差较大场合。
主要零件材料
阀体、阀盖、阀杆：不锈钢
密封件：四氟乙烯、丁腈橡胶、氟橡胶、PPL。
 
执行器及附件
可配执行机构——GTD/GTE系列、AT系列、AW系列。  
可配附件——电磁阀、行程开关、空气过滤减压器、电/气阀门定位器、手轮等。
 
GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析适用范围

连接型式	使用压力范围(Pa)
活套法兰(GB6070)	0.6×106～1.3×10-4
焊接法兰(GB6070)	1.6×106～1.3×10-4
快卸法兰(GB4982)	0.1×106～1.3×10-4
螺纹连接	1.6×106～1.3×10-4

 






外形尺寸外形及连接尺寸(mm)
 

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析螺纹连接的外形及连接尺寸(图一)

型号	DN	G	H	E	L
GUQ-10(G)	10	1/4"	153	104	68
GUQ-16(G)	16	1/2"	155	104	72
GUQ-20(G)	20	3/4"	160	104	82
GUQ-25(G)	25	1"	163	140	90
GUQ-32(G)	32	1-1/4"	180	140	112
GUQ-40(G)	40	1-1/2"	186	140	120
GUQ-50(G)	50	2"	233	164	145
GUQ-63(G)	63	2-1/2"	272	164	185
GUQ-80(G)	80	3"	351	190	210
GUQ-100(G)	100	4"	370	190	268

 













活套法兰连接(GB6070)(图二)
 

型号	DN	D	Do	H	E	L	n-φc
GUQ-10(F)	10	55	40	153	105	84	4-φ6.6
GUQ-16(F)	16	60	45	155	130	84	4-φ6.6
GUQ-25(F)	25	70	55	163	165	114	4-φ6.6
GUQ-32(F)	32	90	70	180	165	140	4-φ9
GUQ-40(F)	40	100	80	186	190	160	4-φ9
GUQ-50(F)	50	110	90	233	190	170	4-φ9
GUQ-63(F)	63	130	110	272	250	195	4-φ9
GUQ-80(F)	80	145	125	351	250	203	8-φ9
GUQ-100(F)	100	165	145	370	280	280	8-φ9

 











快卸法兰连接(GB4982)(图三)
 

型号	DN	D1	D	H	E	L
GUQ-10(KF)	10	12.2	30	153	104	84
GUQ-16(KF)	16	17.2	30	155	104	84
GUQ-25(KF)	25	26.2	40	163	140	114
GUQ-32(KF)	32	34.2	55	180	140	140
GUQ-40(KF)	40	41.2	55	186	140	160
GUQ-50(KF)	50	52.2	75	233	164	170

 








使用和维护及故障排除方法
1、安装与使用
（1）气动球阀在安装使用之前，必须对阀门进行安装前的检查和开关运行试验。只有在运行动作正常的条件下，才能安装使用。
（2）气动球阀的安装要尽可能使阀门与管路法兰同心，并加支撑固定。不能使球阀受其它外力作用，以免损坏阀门的中密封及阀门变形。造成阀门开关不灵及阀门的损坏而无法使用。
（3）要保证气动球阀及气动元件所提供的动力气源必须是洁净，尽可能不带油污及水。清洁度应小于0.4微米。
（4）接入气源之前，必须清洁供气管路，气源接口和开关等器件，以防由于管路不清洁带上污物和泥沙冲入气动执行单元而造成故障。
（5）气动执行器、电磁阀、定位器、过滤器、减压阀等的连接，可用铜管或尼龙管，为以防防尘及减小噪声，排气口应安装消声器或消声节流阀。
（6）安装好以后，对气动阀门应进行试验，给气动执行器加压至额定值，压力为0.4～0.7mpa，对气动球阀进行开关试验，观察阀门的开闭情况。应转动灵活无卡阻现象。在开关如有卡阻现象可增高气压，反复开关使阀门调到开关灵活即可。
（7）安装调试开关型气动球阀时，先用手动装置进行（电磁阀上的手动按钮）调试、动作正常后在通电调试。
（8）气动球阀应定期进行维护保养阀杆转动处，应三个月加油（机油）一次。定期对气动执行单元和配合使用的空气过滤器进行放水、排污。正常的情况下六个月检查一次，每年检修一次。
 

2、GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析故障分析与排除
 

常见故障 状态	故障产生原因	排除方法
电机不动作	电源没输入	接通电源
	断线或接线脱落	改换电线或正确接好导线
	电源电压不同、偏低	用仪器检查电压
	电容器被击穿	更换电力电容
	输入信号不同	更换输入信号选择
	热保护动作（周围温度高，使用频率高）	降低周围温度，降低使用频率或灵敏度
手动操作费劲	内部产生异常	卸阀门检查
在自动调节 过程中停止	在过大负荷下超载起动	检查调节阀排除负载
	热保护动作	检查调节阀排除负载
	阀体进入异物	拆卸阀
不发开度信号	开度信号接线的接触不良或断开	检查开度信号接线的连接
开度信号达 不到全闭	电位器的安装不良	检查电位器安装情况
到达极限位置电机不停止转动	设定限位开关极限位置调整不良	重新调整
	限位开关安装不良	重新安装
调节阀在任何 开度都震荡	支撑不稳	加固支撑
	附近有震动源	采取减振、除振措施
调节阀 动作迟钝	阀体内有泥浆或粘性大的介质产生堵塞或结焦现象	洗阀体内腔
阀达不到 全闭位置	介质压差太大，执行机构输出力不够	加大输出压力
	阀体内有异物	清除异物
关不严	球体冲翻	更换密封座
	用作节流损坏了密封面	不允许作节流用
	密封面被压坏	进行研刮修复
	密封面无预紧压力	预压弹簧失效应更换
	扳手、阀杆和球体三者连接处间隙大，扳手已到关闭位，而球体旋转角不足90度而产生泄漏	调整好限位块，消除扳手提前角，使 用球体正确开闭
	阀座与本体接触面不光洁，磨损，O型圈损坏使阀座泄漏	提高光洁度，减少阀座拆御次数，O型圈定期更换

 





































3、GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析保养与维修
（1）要经常检查管道有没有铁锈、焊渣、脏物、尘士。
（2）气源绝对不能有故障。
（3）定期检修。
（4）长期停放时，接口都要用塑料塞堵上。
（5）当调节阀在使用中不能满足操作要求，或者经过一段长时期的运行为了预防事故发生而作定
（6）检查时，先将阀从管线卸下，清洗、拆卸、更换元件，重新组装测试后重新安装。
 

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析安装前的准备工作

检查阀门部件：收到高真空不锈钢球阀后，首先要对阀门进行全面检查。查看阀体、球体、阀杆、密封件等部件是否完好无损，有无裂缝、砂眼、划伤等缺陷。特别要注意检查密封面的平整度和光洁度，因为密封面的质量直接影响阀门的密封性能。例如，可以使用强光手电筒照射密封面，观察是否有细微的瑕疵。

清洁工作：对阀门进行彻底清洁是安装前必不可少的步骤。清除阀门在制造、运输或储存过程中可能沾染的油污、灰尘、铁屑等杂质。可以使用干净的棉布蘸取适量的清洁剂进行擦拭，对于难以清除的杂质，可以使用小型毛刷轻轻刷除。同时，对即将安装阀门的管道系统也要进行清洁，防止管道内的杂质进入阀门。

核对安装尺寸和规格：确认球阀的型号、规格与管道系统的要求相匹配。包括公称通径、压力等级、连接方式等参数都要与管道一致。例如，公称通径必须与管道的内径相同，以确保良好的流体连接；检查法兰连接的球阀时，要核对法兰的尺寸和标准（如 PN 系列或 Class 系列）是否与管道法兰相符合。

准备安装工具：根据阀门的连接方式和安装要求，准备好相应的安装工具。如对于法兰连接的球阀，需要准备扳手、垫片、螺栓等工具和材料；对于螺纹连接的球阀，需要准备管钳等工具。

安装过程中的要点

确定安装方向：高真空不锈钢球阀通常有明确的流向标识，安装时要确保阀门的流向与管道内流体的流向一致。如果没有流向标识，一般情况下，可将介质的进口端连接到球体的一侧，出口端连接到球体的另一侧。这是因为球阀的内部结构设计可能会影响其流体阻力和密封性能，如果安装方向错误，可能会导致流体阻力增大，甚至影响阀门的正常关闭和密封。

法兰连接方式安装：

安装垫片：如果是法兰连接，先将垫片放置在两个法兰之间。垫片的材质要根据介质的性质和工作环境来选择，如在高温环境下可选用金属垫片，在一般的真空环境下可选用橡胶垫片。确保垫片的内径略大于管道内径，外径与法兰外径相同，并且放置平整，没有褶皱或扭曲。

对齐法兰并插入螺栓：将球阀的法兰与管道的法兰对齐，确保法兰孔完全对准。然后插入螺栓，注意螺栓要全部插入，并且长度合适，不能过长或过短。

拧紧螺栓：使用扳手按照对角线的方式逐步拧紧螺栓，使法兰均匀地压紧垫片。拧紧过程中要注意控制拧紧力度，不能过紧或过松。一般来说，要按照制造商提供的扭矩参数进行拧紧，如没有提供具体参数，可根据螺栓的规格和法兰的压力等级来确定合适的扭矩，通常小型法兰螺栓的拧紧扭矩在几十牛米到一二百牛米之间。

螺纹连接方式安装：

缠绕密封材料（如需要）：对于螺纹连接的球阀，如果需要加强密封，可在螺纹部分缠绕适量的密封材料，如聚四氟乙烯生料带。缠绕时要注意方向，一般是顺着螺纹方向缠绕，并且要均匀、紧密，缠绕层数根据螺纹的尺寸和密封要求而定，一般为 3 - 5 层。

旋入阀门：将球阀的螺纹端旋入管道的螺纹接口，使用管钳等工具进行操作。在旋入过程中，要确保阀门的轴线与管道的轴线重合，避免歪斜。同时，要注意旋入的深度，一般要使阀门的端面与管道的端面齐平或略突出一点。

焊接连接方式安装（如果适用）：

坡口准备（如果需要）：对于焊接连接的球阀，在焊接前要对焊接部位进行坡口准备。根据阀体和管道的材质、壁厚等因素，确定坡口的形式（如 V 型坡口、U 型坡口等）和尺寸。坡口的加工要符合焊接工艺的要求，表面要平整、光洁，无油污、铁锈等杂质。

定位与点焊：将球阀与管道进行定位，使两者的焊接部位对准。然后进行点焊，点焊的位置要均匀分布，点焊的长度和厚度要适当，一般点焊长度为 10 - 20mm，厚度为 2 - 3mm。点焊后要检查阀门的位置是否正确，如有偏差要及时调整。

正式焊接：选择合适的焊接工艺和焊接材料，如对于不锈钢阀体和管道，常用的焊接方法是氩弧焊。在焊接过程中，要注意控制焊接速度、电流和电压等参数，防止阀体过热变形。同时，要对焊接部位进行保护，避免氧化。焊接完成后，需要对焊接质量进行检查，如通过无损检测方法（如 X 光探伤、超声波探伤等）检查是否存在焊接缺陷。

安装后的检查与调试

密封性检查：安装完成后，首先要进行密封性检查。可以采用气压试验或水压试验的方法来检测阀门的密封性能。对于高真空球阀，气压试验更为常用。在阀门关闭状态下，向阀门一侧的管道内充入一定压力的气体（如氮气），然后使用检漏仪或肥皂水溶液等方法检查阀门是否有泄漏。如果发现泄漏，需要仔细检查密封部位，找出泄漏原因并进行修复。

操作灵活性检查：检查球阀的操作是否灵活。手动操作阀门的手柄或手轮，确保球体能够顺畅地旋转，没有卡滞、跳动等异常现象。如果阀门是通过电动或气动执行机构操作的，要连接好电源或气源，进行远程操作测试，检查执行机构与阀杆之间的连接是否正常，阀门的开启和关闭动作是否准确、快速。

GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析以下是一些检查高真空不锈钢球阀安装密封性的方法：

气压测试

充气：选择氮气或干燥空气等洁净气体，通过合适的充气装置，将气体充入阀门的一侧管道，充气压力一般为阀门额定工作压力的 1.1-1.5 倍左右.

检测：充气后使用的气体泄漏检测仪在阀门的各个部位，如阀体与管道连接部位、阀杆处、球体与阀座之间等进行检测，若检测仪显示有气体泄漏，则说明存在密封问题 。也可以采用涂抹肥皂水的方法，在可能泄漏的部位涂抹肥皂水，观察是否有气泡产生，若有气泡，则表明此处密封不严.

保压：充气达到规定压力后，关闭气源，保持压力稳定 15-30 分钟，若压力下降不超过规定允许值，如小于测试压力的 5%，则阀门密封性良好.

水压试验

注水排气：将阀门安装在专门的测试装置上，确保阀门处于关闭状态，然后通过试压泵将水缓慢注入阀门和连接管道内，同时在阀门的*高点设置排气孔，观察排气孔，当有连续的水流出且无气泡冒出时，说明空气已排尽.

升压保压：启动试压泵，继续缓慢升高压力至规定的试验压力，试验压力通常根据阀门的公称压力和相关标准来确定，一般为公称压力的 1.5 倍左右 。达到试验压力后，保持压力稳定 10-30 分钟，密切观察压力表示数，确保压力波动在允许范围内.

检查泄漏：保压时间结束后，对阀门进行全面检查，观察是否有水滴渗出，重点检查部位包括阀杆处、阀体与阀盖的连接处、密封面以及其他可能存在泄漏风险的部位，可以用干净的白布或滤纸擦拭阀门的各个连接部位和密封面，若白布或滤纸上有明显的水渍，说明该部位存在泄漏.

氦气检漏试验

准备工作：将阀门放置在一个密封良好的测试容器或系统中，确保阀门与测试环境之间的连接紧密，无额外的泄漏路径。同时对氦质谱检漏仪进行校准和预热，使其处于正常工作状态.

充氦气：向阀门内部充入一定压力的氦气，充氦气的压力要根据阀门的类型、尺寸和测试要求进行合理设定，一般在较低压力下进行，如 0.5-1bar，充入过程中要确保氦气均匀地充满阀门内部的各个部位.

检测泄漏：使用氦质谱检漏仪对阀门外部进行扫描检测，操作人员将检漏仪的探头沿着阀门的表面缓慢移动，确保覆盖所有可能存在泄漏的部位，如密封面、阀杆、阀体连接处等。当氦质谱检漏仪检测到氦气泄漏时，仪器会发出相应信号.

真空箱检测

放置阀门：将安装好的高真空不锈钢球阀放入真空箱中，确保阀门与真空箱之间的连接密封良好，关闭真空箱门。

抽真空：启动真空泵，对真空箱进行抽真空操作，直至达到所需的真空度，一般要求真空度达到 10³ Pa 以下。

观察与检测：在真空环境下，通过真空箱上的观察窗或检测设备，观察阀门表面是否有气泡冒出或其他泄漏迹象。同时，可以使用氦质谱检漏仪等设备对真空箱内的氦气浓度进行检测，若检测到氦气泄漏，则说明阀门存在密封问题 。

超声波检测

介质注入：在阀门的一侧注入含有一定浓度超声波反射颗粒的液体，如添加了微小玻璃珠或金属粉末的油液。

超声波扫描：使用超声波检测仪的探头在阀门的另一侧进行扫描检测，当阀门存在泄漏时，泄漏处的液体流动会导致超声波信号的变化，检测仪会捕捉到这些变化并显示出来，从而判断阀门的密封性能。

外观检查

直接观察：在阀门安装完成后，仔细观察阀门的外观，查看阀体、阀杆、连接部位等是否有明显的泄漏迹象，如是否有液体或气体渗出、是否有气泡产生等.
辅助工具检查：可以使用放大镜、内窥镜等工具对阀门的密封部位进行仔细检查，查看是否有微小的裂缝、砂眼、磨损等缺陷，这些缺陷可能会导致密封不严 。

三、GUQ型系列真空(压力)球阀选型分析注意事项

在使用气动真空球阀时，需要注意以下几个方面：

1. 定期检查阀门及密封件的磨损情况，及时更换损坏的零部件。

2. 保持阀门及周围环境清洁，避免杂质进入阀门内部影响使用效果。

3. 注意阀门的操作方式和工作参数，避免超出额定工作范围导致设备损坏或事故发生。

综上所述，理解气动真空球阀的结构设计和操作方式对于正确使用和维护气动真空球阀具有重要意义。只有深入理解其结构设计特点和操作方式，才能更好地发挥其在工业生产中的作用，并确保设备的安全稳定运行。

运输与贮存
1、储运前检查各种标志是否完整、齐全、清晰、包装箱是否整齐牢固，无破损伤裂，*后检查钉箱包扎的可靠性和安全性。
2、运输时应轻装轻卸，严禁抛滑和撞击。
开箱与检查
1、产品运输到达用户后打开包装箱，小心搬运，打开即可安装使用。
2、包装箱内应有产品使用说明书、产品装箱单、产品合格证。
订货需知
1.产品型号与名称；                               
2.公称通径DN（mm）；                             
3.公称压力；                                      
4.连接方式及标准；                                    
5.阀体材质；                                     
6.额定流量系数；
7.介质种类和温度范围；
8.阀前、阀后压力；
9.气源压力及控制方式；
10.其它特殊要求；
11.建议用户安装空气过滤器和减压阀