塑料截止閥的製作方法
2024-03-20 18:01:05 2
塑料截止閥的製作方法
【專利摘要】塑料截止閥，包括閥蓋、閥瓣、帶有外伸操作端的閥杆和塑料閥體。塑料閥體內設有閥座，閥座有閥座開口，塑料閥體兩端分別有進流口和出流口；閥瓣具有閥瓣杆，閥瓣杆位於閥蓋連接嵌件的通孔中；與閥蓋連接嵌件螺紋連接的閥蓋將可拆裝的閥杆限位在閥蓋內，閥杆以螺紋與閥瓣杆的相連接構成運動副，由閥杆旋轉帶動被限制轉動的閥瓣杆使閥瓣升降與閥座開口配合形成開關。閥蓋連接嵌件的通孔小於閥瓣，塑料閥體頂部的過渡連接口與具有閥蓋連接嵌件的塑料連接過渡件熱熔粘接為一體，並將閥瓣限制在塑料閥體內。該塑料截止閥在保證使用壽命的前提下，不僅大幅度減少對金屬材料的使用量，降低成本，並具有能方便維護/更換閥杆的功能。
【專利說明】塑料截止閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種與塑料供水管道配套使用的塑料截止閥，特別適合、但並非僅限於如聚乙烯(PE、PE-RT)、聚丙烯(PP、PPR)、聚丁烯(PB)及其鋼塑複合管等聚烯烴類塑料供水管道，所說的塑料截止閥為包括但並非僅限於採用金屬閥瓣的塑料截止閥。
【背景技術】
[0002]截止閥是一種廣泛使用的流體管道的開關。由於以聚丙烯(PP、PPR)、聚乙烯(PE、PE-RT)、聚丁烯(PB)為基本材料的聚烯烴類塑料管道能具有包括如不汙染水質等金屬管道所不及的優點，目前採用聚烯烴類塑料的供水管道在許多領域中都已有了廣泛的使用。具有同樣優點的塑料截止閥，由於能直接以熱熔承插式接口與塑料管道相連接，避免在連接過程中使用法蘭等類似連接件，相應提高了連接的可靠性，並且有利於降低管路造價和維護費用，因而作為與塑料水管配套使用的理想品種已有大量使用。
[0003]目前常見塑料截止閥的基本結構中，都包括有閥蓋、閥瓣、帶有外伸操作端(通常可連接手輪、手柄等操縱結構)的閥杆和塑料閥體。在塑料閥體內設置有閥座，閥座具有閥座開口，塑料閥體的兩端分別具有與閥座開口相連通的進流口和出流口。閥瓣具有閥瓣杆，閥瓣杆位於閥蓋連接嵌件的通孔中。與閥蓋連接嵌件螺紋連接的閥蓋將可拆裝的閥杆限位在閥蓋內。閥杆以其外螺紋與閥瓣杆的內螺紋相連接並構成運動副，由閥杆旋轉帶動被限制轉動的閥瓣杆使閥瓣升降並與閥座開口相配合形成開關。雖然塑料截止閥能具有許多傳統金屬閥門所不及的優點，但對其改進也仍一直在進行。以其中形成開關的閥瓣結構為例，中國專利CN201180845Y和CN202834106U就分別涉及了兩種不同類型的閥瓣結構，CN201180845Y採用的是傳統的橡膠墊形式閥瓣密封結構，CN202834106U則採用的是金屬錐形密封體的閥瓣。
[0004]在截止閥中帶動閥瓣作升降運動的閥瓣杆必需經閥體頂部的連接口伸入閥體內，並經螺旋等增強壓力的方式設置。雖然聚烯烴等塑料材料在塑料截止閥中使用，可大大減少對金屬材料的適用和消耗，但聚烯烴類塑料材料的一個顯著的弱點是強度低，因此在目前的塑料截止閥中，用於替代傳統金屬材料的聚烯烴等塑料材料都只是用於閥體的製造，對於閥瓣杆等涉及作動配合的結構件，除特殊情況下可使用具有高強度的工程塑料外，基本上仍需採用金屬材料的構件。為此，在塑料閥體的頂部連接口與閥瓣杆之間，都需要設置相應的連接過渡件才能實現閥瓣杆等金屬結構件與塑料閥體頂部的塑料連接口之間的連接。
[0005]另一方面，實踐和經驗表明，在上述文獻報導的兩類塑料截止閥中，採用傳統橡膠墊形式閥瓣密封結構的截止閥中，該橡膠墊密封閥瓣是日常使用中易損壞和需經常更換的部件，而金屬密封閥瓣的截止閥則甚至在其規定使用期限內基本都無需維護和更換。對於採用熱塑性材料的塑料截止閥閥體而言，其通常是由注塑工藝成型的，除產品成型後能夠開模、脫膜和抽芯等注塑工藝的基本要求外，為滿足製造及使用中處於閥體內的零部件、特別是易損壞部件的裝配及維護時的拆裝/更換，目前的塑料閥體結構中都還保留有必要的維修通道，即塑料閥體頂部的連接口都需大於閥瓣。因此，在儘量減少和避免對塑料截止閥的生產製造，以及日常的使用維護造成影響和困難的前提下，尋找能降低塑料截止閥對金屬材料使用和消耗的突破點，是進一步減少目前塑料截止閥對金屬材料使用和消耗的關鍵。
【發明內容】
[0006]針對上述情況，本發明提供了一種進一步改進塑料截止閥，與目前同類產品相比，在保證正常使用壽命的前提下，可以顯著減少對金屬材料的使用/消耗量，節約了成本。
[0007]本發明塑料截止閥的基本結構，同樣包括有閥蓋、閥瓣、帶有外伸操作端的閥杆和塑料閥體。在塑料閥體內設置有閥座，閥座具有閥座開口，塑料閥體的兩端分別具有與閥座開口相連通的進流口和出流口。閥瓣具有閥瓣杆，閥瓣杆位於閥蓋連接嵌件的通孔中。與閥蓋連接嵌件螺紋連接的閥蓋將可拆裝的閥杆限位在閥蓋內。閥杆以其外螺紋與閥瓣杆的內螺紋相連接並構成運動副，由閥杆旋轉帶動被限制轉動的閥瓣杆使閥瓣升降並與閥座開口相配合形成開關。其中，所述閥蓋連接嵌件的通孔小於閥瓣，塑料閥體頂部的過渡連接口與具有閥蓋連接嵌件的塑料連接過渡件通過熱熔粘接固定為一體，並將閥瓣限制在塑料閥體內。其中所述的閥瓣優選為目前已有報導和/或使用的金屬材料閥瓣。
[0008]由於目前截止閥中的閥瓣杆等運動部件基本仍需使用金屬材料製造，為此，本發明上述結構中所述的閥蓋連接嵌件，雖不排除可採用適當工程塑料等形式的結構，目前仍優選採用為與所述該塑料連接過渡件結合為整體結構的金屬結構。包括閥蓋、具有閥瓣杆的閥瓣、閥杆、閥蓋連接嵌件和獨立止轉嵌件等在內的塑料截止閥中的金屬構件，都宜選擇包括如黃銅或不鏽鋼等不易鏽蝕的材料為佳。
[0009]在上述結構基礎上，本發明所述的塑料截止閥的具體結構的優選形式之一，可以使所述的閥蓋具有內螺紋，並與伸出在塑料閥體頂部的過渡連接口外具有外螺紋的閥蓋連接嵌件的延伸部螺紋連接。
[0010]為避免閥瓣杆可隨閥杆的旋轉而轉動，上述塑料截止閥中實現限制閥瓣杆轉動的方式之一，可以使所述的閥蓋連接嵌件上具有限制閥瓣杆轉動的止轉配合結構，例如使閥蓋連接嵌件與閥瓣杆直接採用目前常用的具有限制其相對旋轉功能的四邊形、六邊形或圓缺形等可相互配合的具有稜面的配合結構，和/或可相互限位的稜-槽等形式的凹凸配合的止轉配合結構。此外，也可以在所述的塑料連接過渡件上設置有用於限制閥瓣杆轉動的獨立止轉嵌件，如獨立設置的具有四邊形、六邊形或圓缺形等可相互配合的具有稜面的配合結構，和/或可相互限位的稜-槽等形式的凹凸配合而具有止轉功能的嵌件結構。
[0011]本發明所述的塑料截止閥的具體結構的另一種優選形式是，可以使所述閥蓋連接嵌件具有內螺紋，與伸入所述閥蓋連接嵌件通孔並具有外螺紋的閥蓋延伸部螺紋連接。
[0012]在此種結構形式的塑料截止閥中，為避免閥瓣杆可隨閥杆的旋轉而轉動的止轉方式，可以採用多種方式實現。即，使閥蓋上具有限制閥瓣杆轉動的止轉配合結構，或者是在所述的閥蓋連接嵌件上具有限制閥瓣杆轉動的止轉配合結構，或者是在所述的塑料連接過渡件上設有用於限制閥瓣杆轉動的獨立止轉嵌件。
[0013]所述的閥瓣具有閥瓣杆，閥瓣與閥瓣杆可以是整體結構，也可以是組合結構。
[0014]由上述內容可以理解，本發明通過縮小塑料連接過渡件中該閥蓋連接嵌件的通孔，從而進一步顯著減少閥蓋連接嵌件的體積，實現對金屬材料使用/消耗量的減少。雖然本發明上述結構中閥蓋連接嵌件的通孔小於閥瓣，塑料連接過渡件在與塑料閥體頂部的過渡連接口熱熔粘接固定為一體後，閥瓣即被限制在塑料閥體內不能被取出，但其對塑料截止閥的生產製造，以及日常使用中的維護或拆裝更換並不會帶來困難或障礙。首先，由於只有在塑料連接過渡件在與塑料閥體頂部的過渡連接口熱熔粘接固定為一體後，閥瓣才被限制在塑料閥體內不能取出，而在熱熔粘接固定之前並不存在這一問題。因此，在生產製造過程中，只需對截止閥零部件的裝配順序做適當調整即可:在對塑料連接過渡件與塑料閥體頂部的過渡連接口進行熱熔粘接固定之前，先將帶有閥瓣的閥瓣杆套裝於在塑料連接過渡件中的該閥蓋連接嵌件通孔中後，再將塑料連接過渡件與塑料閥體過渡連接口部相互熔連接。而對於日常使用維護中對易損部件的拆裝/更換，由前述CN202834106U可知，採用金屬錐形密封體閥瓣後，該金屬閥瓣在塑料截止閥的規定使用期內通常不會損壞，因而該金屬閥瓣已屬於是無需考慮維修或更換的非易損結構件。此時易損而需要考慮維護/更換的構件，只是帶有外伸操作端的閥杆。由本發明塑料截止閥的上述基本結構可知，以外螺紋與閥瓣杆的內螺紋相連接並構成運動副的閥杆不僅是可拆裝的，並且只是被閥蓋限位在閥蓋內，因此，只需將與閥蓋連接嵌件螺紋連接的閥蓋打開，就可以方便地對閥杆進行拆裝維護或更換。
[0015]在塑料截止閥中，為正常使用以及為保留對需要維護/更換的零部件的拆裝通道而必需使用金屬材料所付出的代價是必要的。但若對隨技術的發展和進步已無需維護/更換的零部件而保留已無意義的維修通道而繼續使用消耗金屬材料，這種代價的付出實質上應是一種浪費。因此，本發明上述結構形式的塑料截止閥正是遵循這一原則，對目前傳統形式的塑料截止閥，在保留並儘量減小需要更換零部件的維修通道的基礎上，取消了對已屬於無需更換零部件維修通道的沿用保留而對金屬材料的不必要消耗，實現了進一步節約材料和降低生產成本。同時，本發明上述結構的改進，既不會影響目前塑料截止閥的生產製造，也不會影響塑料截止閥在其正常使用期限內的使用，以及在日常使用中對易損部件的維護/更換的操作，具有滿意的推廣應用價值。
[0016]以下結合附圖所示實施例的【具體實施方式】，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發明的範圍內。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是實施例1中塑料截止閥的結構示意圖。
[0018]圖2是實施例2中塑料截止閥的結構示意圖。
[0019]圖3是實施例3中塑料截止閥的結構示意圖。
[0020]圖4是實施例3中獨立止轉嵌件的示意圖。
[0021]圖5是實施例4中塑料截止閥的結構示意圖。
[0022]圖6是實施例5中塑料截止閥的結構示意圖。
[0023]圖7是實施例5中閥蓋連接嵌件的結構示意圖。
[0024]圖8是圖7的俯視圖。[0025]圖9是實施例6中塑料截止閥的結構示意圖。
[0026]圖10是實施例6中獨立止轉嵌件的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]實施例1
如圖1所示。本例塑料截止閥的基本結構中，包括塑料閥體1、閥蓋6、金屬閥瓣9、閥杆7的外伸操作端5連接有操作手輪12。在塑料閥體I內設置有閥座，閥座具有閥座開口10，塑料閥體I的兩端分別具有與閥座開口 10相連通的進流口 18和出流口 19。金屬閥瓣9具有閥瓣杆4，閥瓣杆4位於閥蓋連接嵌件3的通孔中。與閥蓋連接嵌件3螺紋連接的閥蓋6將可拆裝的閥杆7限位在閥蓋6內。閥杆7以其外螺紋與閥瓣杆4的內螺紋相連接並構成運動副，由操作手輪12旋轉閥杆7，帶動被限制轉動的閥瓣杆4使閥瓣9升降並與閥座開口 10相配合形成開關。其中，閥蓋連接嵌件3的通孔小於閥瓣9，塑料閥體I頂部的過渡連接口 11與具有閥蓋連接嵌件3的塑料連接過渡件2通過熱熔粘接固定為一體，並將金屬閥瓣9限制在塑料閥體I內。閥蓋6具有內螺紋，並與伸出在塑料閥體I頂部的過渡連接口 11外具有外螺紋的閥蓋連接嵌件3的延伸部螺紋連接。閥蓋連接嵌件3上具有限制閥瓣杆4轉動的止轉配合結構，即閥蓋連接嵌件3具有六邊形的內孔，直接與具有六邊形截面外周面的閥瓣杆4相配合。閥蓋6與閥蓋連接嵌件3、塑料連接過渡件2三者之間採用O型密封圈13進行密封，閥杆7與閥蓋6之間採用O型密封圈14進行密封，所述進流口 18和出流口 19分別為內壁由塑料材料構成的熱熔承插式進流口和熱熔承插式出流口。塑料閥體I的材料可以是聚丙烯(PPR)，塑料連接過渡件2中的塑料材料可以和塑料閥體I的塑料材料相同，也為聚丙烯(PPR)。閥蓋連接嵌件3、具有閥瓣杆4的金屬閥瓣9、閥蓋6和閥杆7的都可以採用黃銅材料。
[0028]當需要維修時，可先拆下操作手輪12，旋轉閥蓋6可使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7可使其與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。根據需要，可通過此操作分別更換O型密封圈13、O型密封圈14、閥杆7、閥蓋6以及操作手輪12等。
[0029]實施例2
如圖2所示。本例塑料截止閥的基本結構與實施例1 一致，差別是在閥蓋6的外端經螺紋配置有一個外六方壓蓋17，並將一銅壓圈16緊壓在聚四氟乙烯填料15上，由聚四氟乙烯填料15對閥杆7與閥蓋6間進行密封。塑料閥體I的材料可以為聚乙烯(PE-RT)，塑料連接過渡件2的塑料材料和塑料閥體I的塑料材料相同，也是聚乙烯(PE-RT)。閥蓋連接嵌件3、具有閥瓣杆4的金屬閥瓣9、閥蓋6、外六方壓蓋17和銅壓圈16的材料都可以為黃銅，閥杆7的材料可以為不鏽鋼。
[0030]當需要維修時，可先拆下操作手輪12，旋轉外六方壓蓋17將其從閥蓋6上拆下，旋轉閥蓋6可進一步使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7可與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。通過此操作可分別更換O型密封圈13、閥杆7、閥蓋6、聚四氟乙烯填料15、銅壓圈16、外六方壓蓋17以及操作手輪12等。
[0031]實施例3
如圖3和圖4所示。本例塑料截止閥的基本結構與實施例1 一致，差別在於限制閥瓣杆4轉動的止轉配合結構的設置方式不同，採用的是在塑料連接過渡件2上單獨設有用於限制閥瓣杆4轉動的獨立止轉嵌件8。獨立止轉嵌件8具有六邊形的內孔，直接與具有六邊形截面外周面的閥瓣杆4相配合。塑料閥體I的材料是聚乙烯(PE)，塑料連接過渡件2的塑料材料和塑料閥體I的塑料材料相同，也是聚乙烯(PE)。獨立止轉嵌件8的材料是黃銅。
[0032]當需要維修時，可先拆下操作手輪12，旋轉閥蓋6即可使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7可使其與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。通過此操作可分別更換O型密封圈13、O型密封圈14、閥杆7、閥蓋6以及操作手輪12等。
[0033]實施例4
如圖5所示。本例塑料截止閥的基本結構也與實施例1的一致，不同處在於，其中的閥蓋連接嵌件3具有內螺紋，與伸入所述閥蓋連接嵌件3通孔並具有外螺紋的閥蓋6延伸部螺紋連接。閥蓋6上具有限制閥瓣杆4轉動的止轉配合結構。採用的是閥蓋6與閥瓣杆4相配合的部分具有六邊形的內孔，直接與具有六邊形截面外周面的閥瓣杆4相配合。具有閥瓣杆4的金屬閥瓣9的材料是不鏽鋼。
[0034]當需要維修時，旋轉閥蓋6即可使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7即可使其與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。通過此操作可以分別更換O型密封圈14、閥杆7以及閥蓋6等。
[0035]實施例5
如圖6、圖7和圖8所示。本例塑料截止閥的基本結構也與實施例4的一致，不同處在於，其中的閥蓋連接嵌件3具有內螺紋，與伸入所述閥蓋連接嵌件3通孔並具有外螺紋的閥蓋6延伸部螺紋連接。閥蓋6的內孔是圓孔。閥蓋連接嵌件3上具有限制閥瓣杆4轉動的止轉配合結構。也就是說，閥蓋連接嵌件3上半部分具有的內螺紋與閥蓋6延伸部螺紋連接；閥蓋連接嵌件3的下半部分具有六邊形的內孔，所述六邊形的內孔直接與具有六邊形截面外周面的閥瓣杆4相配合。
[0036]當需要維修時，可先拆下操作手輪12，旋轉閥蓋6可使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7可與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。通過此操作就可以分別更換O型密封圈14、閥杆7、閥蓋6以及操作手輪12等。
[0037]實施例6
如圖9和圖10所示。本例塑料截止閥的基本結構也與實施例4的一致，不同處在於，其中的閥蓋連接嵌件3具有內螺紋，與伸入所述閥蓋連接嵌件3通孔並具有外螺紋的閥蓋6延伸部螺紋連接。另外，閥蓋連接嵌件3與限制閥瓣杆4轉動的止轉配合結構的設置方式不同，採用的是在塑料連接過渡件2上單獨設有用於限制閥瓣杆4轉動的獨立止轉嵌件8。獨立止轉嵌件8具有六邊形的內孔，直接與具有六邊形截面外周面的閥瓣杆4相配合。
[0038]當需要維修時，可先拆下操作手輪12，旋轉閥蓋6即可使其與閥蓋連接嵌件3脫離，旋轉閥杆7就可使其與閥瓣杆4脫離。反向操作可依次安裝完好。這樣就可以分別更換O型密封圈14、閥杆7、閥蓋6以及操作手輪12等。
【權利要求】
1.塑料截止閥，包括閥蓋(6)、閥瓣(9)、帶有外伸操作端的閥杆(7)和塑料閥體(1)，在塑料閥體(I)內設置有閥座，閥座具有閥座開口( 10 )，塑料閥體(I)的兩端分別具有與閥座開口( 10 )相連通的進流口和出流口，閥瓣(9 )具有閥瓣杆(4)，閥瓣杆(4)位於閥蓋連接嵌件(3)的通孔中，與閥蓋連接嵌件(3)螺紋連接的閥蓋(6)將可拆裝的閥杆(7)限位在閥蓋(6)內，閥杆(7)以其外螺紋與閥瓣杆(4)的內螺紋相連接並構成運動副，由閥杆(7)旋轉帶動被限制轉動的閥瓣杆(4)使閥瓣(9)升降並與閥座開口(10)相配合形成開關，其特徵是所述閥蓋連接嵌件(3)的通孔小於閥瓣(9)，塑料閥體(I)頂部的過渡連接口(11)與具有閥蓋連接嵌件(3)的塑料連接過渡件(2)通過熱熔粘接固定為一體，並將閥瓣(9)限制在塑料閥體(I)內。
2.如權利要求1所述的塑料截止閥，其特徵是所述的閥瓣(9)為金屬閥瓣。
3.如權利要求1或2所述的塑料截止閥，其特徵是所述的閥蓋(6)具有內螺紋，並與伸出在塑料閥體(I)頂部的過渡連接口(11)外具有外螺紋的閥蓋連接嵌件(3)的延伸部螺紋連接。
4.如權利要求3所述的塑料截止閥，其特徵是所述閥蓋連接嵌件(3)上具有限制閥瓣杆(4)轉動的止轉配合結構。
5.如權利要求3所述的塑料截止閥，其特徵是所述的塑料連接過渡件(2)上設有用於限制閥瓣杆(4 )轉動的獨立止轉嵌件(8 )。
6.如權利要求1或2所述的塑料截止閥，其特徵是所述閥蓋連接嵌件(3)具有內螺紋，與伸入所述閥蓋連接嵌件(3)通孔並具有外螺紋的閥蓋(6)延伸部螺紋連接。
7.如權利要求6所述的是塑料截止閥，其特徵所述的閥蓋連接嵌件(3)上具有限制閥瓣杆(4)轉動的止轉配合結構。
8.如權利要求6所述的是塑料截止閥，其特徵所述塑料連接過渡件(2)上設有用於限制閥瓣杆(4)轉動的獨立止轉嵌件(8)。
【文檔編號】F16K1/38GK103939625SQ201410203483
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月15日 優先權日:2014年5月15日
【發明者】羅榮森, 羅榮堯 申請人:羅榮森