内螺纹连接三通换向球阀结构设计

　　在化工流体输送、中小型水处理支路、暖通空调水系统分流合流的工况里，经常会遇到单路介质需要切换流向、或者两路介质需要合并输送的需求，这时候如果采用多个两通球阀加外接三通接头的组合，不仅管路安装空间被大量接头占用，多阀操作的不同步还很容易造成管路憋压、介质串流的问题，这款三通球阀的结构设计，就是针对这类中小通径管路的流向切换需求做的优化。从结构上看，这款阀采用的是方体锻造式阀体结构，三个接口呈T型布置在同一水平面上，接口采用内螺纹连接形式，适配常规低压流体输送用的镀锌管、不锈钢管的螺纹连接标准，安装时不需要额外焊接法兰，只需要在管端缠好生料带或者配合密封胶拧入即可，对于现场改造、设备预装的场景来说，安装效率比法兰式三通阀高很多，

　　也不需要预留法兰螺栓的操作空间，整体安装边界更紧凑。手动操作的杠杆式手柄做了加长设计，手柄末端的长度刚好满足单人徒手操作时的力矩需求，开关位置的卡位结构做在阀杆顶部的压盖位置，手柄扳动到90度位置时会有明显的卡位反馈，不需要额外观察阀位指示就能判断当前的通路状态，避免现场操作时的误判。阀体内部的球体采用的是T型通孔结构，相比L型三通球，T型结构可以实现三个接口之间的两两连通或者三路同时连通，能满足更多的流向组合需求，比如在循环水系统里可以实现旁路和主路的切换，在加料管路里可以实现两种介质的切换进料，不需要额外增设阀门。球体和阀座的密封采用软质密封结构，密封面的接触比压经过计算，在公称压力1.6MPa的工况下可以实现零泄漏，

　　阀杆部位采用了双重O型圈密封，加上压盖的预紧结构，避免阀杆部位在频繁开关过程中出现外漏。阀体的连接采用的是侧进式螺栓压紧结构，四个长螺栓贯穿左右阀体，把中体和左右端的连接体压紧在一起，相比顶装式的结构，这种结构的装配难度更低，车间装配的时候不需要专用工装就能完成球体和密封座的装入，后期现场维护的时候，只需要把四个连接螺栓松开，就能拆开阀体清理内部的杂质、更换磨损的阀座，不需要把整个阀从管路上拆下来，维护成本更低。从安装尺寸来看，三个接口的中心距和同通径的两通内螺纹球阀的接口中心距保持一致，在原有两通阀的管路上改造时，只需要调整一小段管路的长度就能替换安装，不需要重新做整体管路的排布。阀杆顶部的高度控制在合理范围，

　　手柄扳动时的转动半径不会和周边的管路、支架产生干涉，在密集排布的阀组里安装时，也能保证操作手柄有足够的活动空间。在实际选型应用的时候，这款阀适合用在水、轻质油品、低压气体等洁净介质的管路上，不适合用在含有大量固体颗粒的介质工况，避免颗粒卡涩球体或者划伤密封面造成内漏。建模的时候，所有的螺纹连接尺寸都按照管螺纹的标准做了建模简化，密封槽的尺寸、螺栓的规格都和实际采购的标准件一一对应，装配的时候做了干涉检查，确保扳动手柄的时候，球体在阀体内转动顺畅，不会和阀体内壁、密封座产生卡滞，阀杆的防飞出结构也做了还原，就算阀腔内部出现异常升压，阀杆也不会被内部压力顶出造成外漏事故。