前言：双向流硬密封旋球阀是上海双球阀门杨总和技术总工经过多年的潜心研究，集人类在阀门史上的智慧和成果，在第一代双向弹性硬密封球阀和蝶阀、第二代双向流硬密封旋球阀、O球阀、V球阀、半球阀、锅盖阀的基础上开发出来第三代产品，同一产品同时解决了两大世界性难题即一对密封副，正向和反向均能可靠地密封，同时在硬碰硬密封条件下做到零泄漏，实现了阀门界多年为之奋斗的梦想，为阀门行业创建了全新的起点和里程碑。
        一、适用范围，双向流硬密封旋球阀广泛应用于钢铁、冶金、电力、石油、石化、化工、自来水、造纸、制药、环保等行业和部门。
        二、历史沿革，无论是球阀还是蝶阀，长时间各自发展，唯一的交集都用有限转角的驱动装置。其早期其共同的特点均是用软密封。软密封的最主要的优点是密封容易实现，缺点是在液体中容易泡胀、老化，而其密封是靠摩擦、变形实现的，因而使用寿命很短，一般约为三年左右，现在虽然还在大量使用，主要是取其价格极低的原因。因为软密封使用寿命太短，有的工程还未结束，阀门就要更换，而且不能用于高温，其实用价值极为有限。人们考虑用硬密封，但这种转角启闭方式作用力不能正向直接作用到阀芯上，有力也使不上。中线蝶阀、球阀和单偏心蝶阀是软密所专用名称。
        在许多情况下必须要用双向密封，例如在管路系统中，提供系统的介质压力的所有的泵不是都同时开启；管网有一定长度为保证供应而形成一个很多子系统，压力不同的子系统与子系统相互隔离和联络；有的可能各种管路混在一起如制冷水、纯水、生水、热水、回收水、污水等难以分开，以及化工原料等，这些节点都必须装设双向密封阀门，否则必然漏水、浪费能量或各种介质混杂一起成了废料。
        蝶阀和球阀的发展过程不同，中间经过一段过程叫多层次硬密封蝶阀，其表面上是多层金属片加软夹层，实际上还是软密封，即把软质材料夹压紧挤出来贴合密封面，出现了两个非常大的问题，一是夹板用的XB板即石棉板，对接触和饮用水的人造成高致癌的后果，现在还有很多厂还在生产，图纸上说的是石墨，其实际用的还是石棉板。二是真正使用石墨夹层，众所周知，石墨是一种粉状无定形物质，本身无附着力，加入的粘结剂处于液体中尤其在很多带有强烈分散能力的流体介质中，很快就会弥散开来，只能经常不断地紧螺栓，不断地挤压出来，直到最终全部散失为止。因为一定宽度的密封面在中线、单偏心、两偏心时密封面相互干涉无法启闭，只有转动中心线两边有不同角度才能启闭，所以三偏心蝶阀是多层次蝶阀的专用名称。
        由于多层次密封是假硬密封真软密封,其使用寿命还是很短，而且带来新的问题，如多层次夹层遇到固态颗粒顶一下或人为碰一下，使多层次板缩进就会出现大漏。修复夹紧多层次的夹层要停止使用并吊出阀板，更新夹层工程量很大。因此在流体工程方面极需硬碰硬密封阀门。第一代硬碰硬密封蝶阀阀座用的是冲压成型的弹性片，各厂家所用的形状也各不相同，阀板密封面一般均用部分球体，这样球阀和蝶阀开始结合起来。弹性密封蝶阀的优点是球体与阀座不须对磨和配对，缺点是强行挤入磨擦密封磨损大，而且长时间使用及温度变化引起记忆回复乱变形，寿命很短，而且不能用于高温和杂质。
        第二代硬碰硬密封蝶阀与第一代的区别是阀座用实体金属，在密封面上可以堆焊各种材料形成硬度不同的系列，与阀体结合的一面是O形圈。阀座在阀体内串动，正向压力时阀芯推动阀座后退，阀座又被阀体内突条顶住，形成密封。反向时阀芯被压力推开，阀座也跟着被推进，这样又形成密封。也有在阀座与阀体内突条之间增加一圈圆柱弹簧或波形弹簧，以增加推力。其主要优点是具有真正的硬碰硬密封，缺点是阀座与阀芯必须配对研磨，阀座因为薄，加工时很容易变形，而且也不耐杂质高温，其工作温度取决于非金属内件的可耐温度， 介质中的杂质堵塞缝隙使阀座不能串动而失效。
        关于第一代与第二代的划分有争议的是蝶阀和球阀，因为其出现的时间正好相反，球阀的弹性密封是为了去掉球体与阀座对磨工序而发展起来的，而这道工序需要全部人工的五分之一、全部工资支出的八分之一至十分之一，而且不能通配，在长周期的转移、装配过程中不能搞错或稍有损伤。
        综上种种，能耐双向压力、高、低温并能工作在杂质工质的第三代双向硬碰硬阀门急需开发出来，以解决国家经济发展之必须，图1为三代双向硬碰硬密封的结构比较。

      三、结构特点，双向流硬密封旋球阀主体为球阀与蝶阀的结合，主要结构类似蝶阀，而阀芯为部分球体即阀芯取球体实际有效的一部分即密封面附近的一部分，阀座为环锥面并与阀体一体，阀芯转动中心与球体中心不同心。剖面图上可见球体的弧面与环锥面接触为点接触，因而形成连续不断的线密封，但球体的弧面与环锥面接触的点与球中心形成的垂足都不与环锥面剖线垂直，换言之，阀座密封面不是球体的切线形成的连续面。有反力器当存在在反向作用压力或反向作用压力大于正向作用压力形成反压差时能抵消反向作用力，使之达到双向密封。（产品结构特点确定了该产品有如下优点；
        1、自适应功能，基于熵增原理，在重力或其它力的作用下，圆锥面内的球体能从任一方向运动与圆锥面自动对正中心并重合，即在介质作用下，阀芯与阀座中心不同心的情况下能自动完成对正中心和自动重合密封。
        2、启、闭无磨擦，基于球体偏心转动原理，开启时球体一瞬间离开阀座，关闭时球体一瞬间与阀座重合，因而启闭时无磨擦。
        3、自动弥合磨损，在球体或阀座有等距扩圈性磨损时，同样基于球体偏心转动原理，关闭时球体运动到其重合位置，并在熵增原理作用下自动调整姿态而越关越紧。
        4、基于同样的原理,在密封线投影面上,球体关闭时其面积不断膨胀,开启时其面积不断缩小。
        5、放大密封比压，线接触密封可以获得极大的密封比压，使硬碰硬密封获得零泄漏成为可能。而球面的特性使其嵌入极浅，只要密封副材料硬度搭配选取适当和阀座材料的消痕性能、抗冲刷磨损性能良好，在达到零泄漏的情况下确保长使用寿命。
        6、使用寿命长，阀芯密封面与阀座密封面均为金属实体，可根据需要采用气体保护或真空堆焊、等离子喷涂溅击、以太镭射原子渗透等方法在基体上形成匀质或梯度的高合金钢、耐磨不锈钢、硬质合金、超硬陶瓷合金、立方氮化硼、人造金刚石等材料层，以适应各种不同的工况，获得超高的使用寿命。
        7、在极端温度下工作，本产品没有橡胶、塑料等工作温度受限制的零部件，因而选用适当的阀体材料可在低于零下-200℃或高于是1200℃以上的条件下使用，也可在各种腐蚀介质中使用，应用区间得到了大大的拓展。
        8、可在固液两相或固液气三相同时存在的介质中使用，也可在亚固态流态介质如无定形粉体、固态颗粒体、炉渣、尾矿、浓密矿浆、渣浆、砼浆、纸浆、泥浆工况下使用。
        9、流体压力、压差、流量、温度的调节，本产品由于阀芯为球体的一部分并小于球体的一半，阀座为圆锥面，因而可用于流体压力、压差、流量的调节，流体压力、压差、流量、温度与阀芯的开度基本上呈等百分比的关系。小开度时优点尤为明显，因其正向小开度时，流体相对迸射指向阀腔中心，迸射的流体在阀腔中心相互冲撞，有效地消除流体介质的冲击势能，减少噪声与振动。流线型阀芯降低甚至消除阀芯背面负压旋涡区，消除空化空蚀的对阀芯的危害。在很大区域的中等开度范围内，流体流量、压力、压差与开度的关系近似等百分比，其可调区为开度的30~80%，可调口径大、比例大。

      10、通道流畅、流阻系数小，流阻系数仅为截止阀的三分之一至五分之一。流线型内件挂渣少，阀腔下部积渣少。没有闸阀的小开度振动剧烈和闸阀、球阀小开度时冲刷磨损特别严重的缺点。
        11、可以用作为多功能隔离式泵控阀、自力式调节阀、浮球控制阀、减压调节阀、泄压安全阀等，
        12、占空少、重量轻，本产品制造体积、安装体积、操作体积均很小，重量轻，仅为球阀的五分之一、闸阀的三分之一、截止阀的二分之一，操作占高仅为闸阀的六分之一，截止阀的二分之一。由于阀芯基本对称平衡，启闭力矩小，在无螺纹、蜗轮减力的情况下，约为球阀的四分之一。启闭转角小于等于90°，因而启闭行程短、启闭迅速。因其结构长度短，因而可生产大口径、极大口径的阀门。