三通球閥閥桿與球體連接有多種結(jié)構(gòu)，為適應(yīng)煤化工高溫高壓、多相流等苛刻工況場(chǎng)合，在煤化工用硬密封三通球閥中，我們選用銷連接同心結(jié)構(gòu)，以下為各種連接方式介紹。

1、方槽或矩形槽連接

采用這種連接結(jié)構(gòu)，閥桿與球體在接觸面上的比壓分布是不均勻的，球體連接槽比壓分布見(jiàn)圖1。三通球閥經(jīng)過(guò)一段時(shí)間啟閉運(yùn)行后，球體與閥桿的連接接觸部位會(huì)有不同程度的磨損，原有的緊密配合變成間隙配合，這樣會(huì)使閥桿與球體接觸面擠壓應(yīng)力極不均勻，局部擠壓面擠壓由彈性變形惡化到塑性變形。在球體連接面附近的涂層會(huì)龜裂和脫落，嚴(yán)重時(shí)涂層龜裂會(huì)擴(kuò)展至密封面導(dǎo)致閥門密封失效，球體擠壓變形見(jiàn)圖2。

圖1 球體連接槽比壓分布

注：Lzy—擠壓長(zhǎng)度；Bzy—擠壓應(yīng)力

圖2 球體擠壓變形

2、鍵連接

鍵在軸槽中易松動(dòng)，軸上鍵槽端部應(yīng)力集中較大，并且鍵槽需在銑床上加工，加工工藝相較其他連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3、銷連接

閥桿與球體銷連接同心結(jié)構(gòu)，避免因間隙配合導(dǎo)致球體與閥桿的圓心中心不在一條直線上，加工工藝性也簡(jiǎn)單。這種結(jié)構(gòu)接觸面比壓分布均勻，閥桿聯(lián)接部分的近似擠壓應(yīng)力和近似剪切應(yīng)力較傳統(tǒng)矩形聯(lián)接小，球體與閥桿梢連接結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。此連接方式具有傳統(tǒng)鎖渣閥中連桿球（球體與閥桿一體連接）的優(yōu)勢(shì)，操作力矩穩(wěn)定，傳遞扭矩足夠大，同時(shí)又避免連桿球的固有缺陷，當(dāng)球體和閥桿一體化設(shè)計(jì)時(shí)閥桿在介質(zhì)力的作用下會(huì)有一個(gè)向上位移的趨勢(shì)，進(jìn)而會(huì)造成球體與閥座接觸圓周上的分布比壓不均勻，在閥門開(kāi)關(guān)過(guò)程中磨損也會(huì)不均勻，最終會(huì)導(dǎo)致閥門的泄漏。

圖3 球體與閥桿銷連接結(jié)構(gòu)

1—閥座；2—球體；3—主閥體；4—閥桿；5—傳動(dòng)銷；6—副閥體