1. Плавающий шаровой клапан
В клапане этого типа шар не фиксируется на месте; под давлением среды он слегка смещается и плотно прижимается к уплотнительной поверхности на выходном конце, обеспечивая герметичное уплотнение. Несмотря на простоту конструкции и превосходные характеристики уплотнения, вся нагрузка, оказываемая рабочей средой на шар, передается на выходное уплотнительное кольцо; поэтому материал уплотнительного кольца должен выдерживать эту нагрузку. Такая конструктивная конструкция широко используется для шаровых кранов низкого и среднего давления.
2. Шаровой кран с цапфой
Шарик в этом клапане неподвижен и не перемещается под давлением. Вместо этого клапан имеет плавающие седла; под средним давлением седла смещаются, прижимая уплотнительные кольца к шару, обеспечивая герметичное уплотнение. Подшипники обычно устанавливаются на верхнем и нижнем штоках, поддерживающих шар, что приводит к низкому рабочему моменту; эта конструкция подходит для клапанов высокого давления и большого диаметра. Для дальнейшего снижения рабочего крутящего момента и повышения надежности уплотнения были разработаны шаровые краны с масляным уплотнением; они впрыскивают специальную смазку между уплотняющими поверхностями для образования масляной пленки, которая улучшает характеристики уплотнения и снижает крутящий момент, что делает их особенно подходящими для применений с высоким давлением и большим диаметром.
3. Эластичный шаровой кран
Этот клапан имеет эластичный шарик. И шар, и уплотнительные кольца седла изготовлены из металла, что обеспечивает высокое контактное давление уплотнения; поскольку одного лишь давления среды недостаточно для достижения требуемого уплотнения, необходимо приложить внешнюю силу. Эти клапаны подходят для высокотемпературных сред высокого давления. Эластичность достигается за счет вырезания прорези в нижней части внутренней стенки шара. При закрытии клапана клиновидная головка штока расширяет шар, плотно прижимая его к седлу, создавая уплотнение. Перед вращением шара клиновидная головка освобождается, позволяя шару вернуться к исходной форме и создавая небольшой зазор между шаром и седлом, что уменьшает трение на уплотнительных поверхностях и снижает рабочий момент.
