一種陶瓷球閥的製作方法

2023-09-18 13:01:35 1

專利名稱：一種陶瓷球閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種可應用於多個領域的球閥，特別是涉及一種新型的陶瓷球閥。
技術背景球閥是一種應用十分廣泛的閥門，其具有良好的密封、通斷和防堵性能，使用中可使流路最簡單，可作到無阻調節並KV值最大，還具有自潔性能好、開閉簡單快捷和克服壓差能力強的諸多特點，但隨著工業技術的發展，在石油化工或各種特殊應用領域，管路中的流體的情況越來越複雜，流體中含有各種雜質或輸送過程涉及高溫、高壓和高速流動等環境條件，因此現有的閥門難以適應，最終會造成閥門的使用壽命會下降，很快出現液體洩露，使整個系統的運行穩定性下降，尤為是在自動控制運行要求越來越高時，上述問題特別突出。現有技術目前採用的辦法主要是閥門使用硬質合金球芯閥座或者是噴塗硬質合金的密封副，由於硬質合金材料中含有金屬粘結劑，不能使用金剛砂輪進行加工，只能用剛玉砂輪加工，因此加工後的硬質合金產品件硬度都不超過HRC70，對於管路中輸送硬度較高的無機非金屬鹽時，閥門的磨損就會相當嚴重，同時硬質合金的閥門由於密封副採用的是同種材質，造成摩擦係數很大，故閥門普遍存在扭矩大、密封副不耐腐蝕、易洩露等問題，概括之解決現有閥門或更為具體的球閥的耐磨性能是一個十分迫切的問題。
發明內容本實用新型的發明目的是公開一種密封可靠、耐磨損性大為提高的球閥。實現本實用新型的技術解決方案如下包括兩環狀閥座，兩環狀閥座之間有球體， 閥座位於閥體內，閥體兩側連接有法蘭，關鍵是閥座與閥體之間設有筒狀的陶瓷材料製備的閥體內襯，閥座與球體為陶瓷材料製備並有夾持接觸面，球體與閥杆連接。所述的閥座與球體的接觸面為弧線狀面接觸。所述的閥座的側面和端面分別設有側密封圈和端密封圈。所述的閥體兩端分別連接有法蘭，法蘭與閥體的接觸面有凸臺嚙合，端密封圈位於閥座和法蘭之間。所述的法蘭的內表面設有陶瓷材料製備的法蘭內襯，法蘭內襯的厚度由外端向內端漸減。所述的陶瓷製備的法蘭內襯和金屬法蘭、陶瓷製備的閥體內襯和金屬閥體之間為間隙配合，並使用粘結劑粘結固定。所述的閥體一體設有一安裝平臺，安裝平面上有多個安裝孔，閥杆由安裝平臺的中部穿出。本實用新型與已有技術有明顯的進步，陶瓷材料製備的球體8和閥座4之間構成硬對硬的弧線面密封副，密封性能大大提高，甚至能超過硬密封閥門的最高密封等級，達到軟密封的零洩露標準，如採用不同的穩定劑製造出硬度不同的氧化鋯陶瓷，可有效降低密封副的摩擦係數，使得閥門扭矩輕盈小巧；同時本實用新型完全的對稱結構，故無流向限制，可雙向使用，相當於使用壽命提高一倍，閥座4端部設置的端密封圈3可自動補償壓力、 溫度的變化及密封面的磨損；在閥體上設置的安裝平臺由於與閥體一體，在安裝平臺上安裝的自動驅動裝置可更為可靠，並可避免不斷運動或振動帶來的影響。

圖1為本實用新型的一種實施例的結構剖視圖。圖2為圖1的結構外觀圖。圖3為圖1的結構展開圖。
具體實施方式
請參見圖1 圖3，本實用新型的具體實施例如下包括兩環狀閥座4，兩環狀閥座 4之間有球體8，兩環狀閥座4對稱設置並夾持球體8，閥座4位於閥體7內，閥體7兩側連接有法蘭2，兩環狀閥座4和閥體7連接的法蘭2為對稱設置，如需要亦可以是非對稱設置， 法蘭2和閥座4的內腔形成流體流動的通道，球體8的轉動可開啟或關閉上述的通道；上述的通道在流體通過過程中，通道內表面和球體8均受到流體的衝力、摩擦力和流體對材料的各種腐蝕作用，因此關鍵是在閥座4與閥體7之間設有筒狀的陶瓷材料製備的閥體內襯 5，閥座4與球體8為陶瓷材料製備並有夾持接觸面，則閥體內襯5與閥座4形成一陶瓷材料製備的流體通道，則可避免各類液體對通道壁面的各種腐蝕作用，同時閥座4與球體8之間的接觸面亦為陶瓷材料接觸面，可減少二者之間的摩擦力，球體8與閥杆13連接，通過操縱或旋轉閥杆13控制球體8的運動達到開啟或關閉閥門的作用。在本實用新型中，閥座4和球體8之間的接觸面構成密封副，該接觸面的構成十分重要，其對密封性能有重要作用，經一系列的試驗並考慮安裝過程中的作用力、流體流動產生的力和閥杆13方向來的作用力，上述的接觸面為弧線面時密封效果較佳，該弧線面可以是圓面或橢圓面，實質上左右閥座4與球體8之間存在四個弧線面，該四個弧線面在左右方向上為對稱設置，該弧線面不僅保證閥門具有良好的密封性能，同時還具有無可比擬的自潔性能。在上述的閥座4的側面和端面分別設有側密封圈6和端密封圈3，側密封圈6位於閥體內襯5和閥座4之間，以增加二者之間的密封性能；端密封圈3位於閥座4與法蘭2 之間，端密封圈3由丁腈橡膠製備，端密封圈3不僅起到密封的作用，其具有的彈性還可自動補償因壓力、溫度的變化和密封副磨損導致的密封副接觸面的極微小間隙；同時為儘量減少對上述的密封副受到的外力影響，閥體7兩端分別連接有法蘭2，法蘭2與閥體7的接觸面有凸臺嚙合，該凸臺嚙合使法蘭2與閥體7之間為金屬直接接觸，且為安裝為最先接觸面，則可避免閥座4受到過大的外力，可確保閥門的密封不受外力影響。為進一步提高耐磨性能，在法蘭2的內表面設有陶瓷材料製備的法蘭內襯1，法蘭內襯1的厚度由外端向內端漸減，由此法蘭2的內徑為變徑結構，可進一步提高強度和利於流體的流動，法蘭內襯1與法蘭2之間可以由粘接劑或其它方式連接，則整個流體通道的內表面均可由陶瓷材料構成，極大地提高了整個閥門的抗腐蝕和密封性能。上述的陶瓷製備的法蘭內襯1和金屬法蘭2、陶瓷製備的閥體內襯5和金屬閥體7之間為間隙配合，並使用粘結劑粘結固定。由於閥門整個管路系統中經常要關閉或開啟，尤為是隨著自動控制技術的普遍使用和技術要求的提高，閥門的關閉或開啟需自動控制，如由電機帶動閥杆13轉動，而電機由自動控制系統管理控制，驅動系統或驅動執行機構的安裝是一個必須解決的問題，驅動執行機構設置的不合理或在管路系統中一般沒有合適的安裝位置，則會使閥杆13除受到轉動力以外還有可能受到其它方向的力，因此在閥體7上一體設有一安裝平臺19，安裝平臺19上有多個安裝孔，閥杆13由安裝平臺19的中部穿出，驅動電機或驅動執行機構可直接設置在安裝平臺19上，則可方便安裝，又可保證自動驅動的安全可靠，還可避免閥杆13 受到其它外力的作用而影響密封副的密封。在閥杆13上還設有0型密封圈9、鞍型填料10、中間填料11和頂部填料12，經填料壓環14和填料壓板16用壓板螺栓15將閥杆13安裝與密封，由螺栓17和螺母18將左右法蘭2與閥體7固定安裝。本實用新型具有非常好的密封性能和耐腐蝕性能，可作為換代的產品。
權利要求1.一種陶瓷球閥，包括兩環狀閥座，兩環狀閥座(4)之間有球體(8)，閥座(4)位於閥體(7)內，閥體(7)兩側連接有法蘭O)，其特徵在於閥座⑷與閥體(7)之間設有筒狀的陶瓷材料製備的閥體內襯(5)，閥座(4)與球體(8)為陶瓷材料製備並有夾持接觸面，球體(8)與閥杆(13)連接。
2.按權利要求1所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的閥座(4)與球體(8)的接觸面為弧線狀面接觸。
3.按權利要求1或2所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的閥座的側面和端面分別設有側密封圈(6)和端密封圈(3)。
4.按權利要求3所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的閥體(7)兩端分別連接有法蘭 O)，法蘭(2)與閥體(7)的接觸面有凸臺嚙合，端密封圈(3)位於閥座⑷和法蘭(2)之間。
5.按權利要求4所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的法蘭O)的內表面設有陶瓷材料製備的法蘭內襯(1)，法蘭內襯(1)的厚度由外端向內端漸減。
6.按權利要求5所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的陶瓷製備的法蘭內襯(1)和金屬法蘭O)、陶瓷製備的閥體內襯(5)和金屬閥體(7)之間為間隙配合，並使用粘結劑粘結固定。
7.按權利要求6所述的陶瓷球閥，其特徵在於所述的閥體(7)—體設有一安裝平臺，安裝平面上有多個安裝孔，閥杆(13)由安裝平臺的中部穿出。
專利摘要本實用新型公開了一種密封可靠、耐磨損性大為提高的陶瓷球閥，包括兩環狀閥座(4)，兩環狀閥座(4)之間有球體(8)，閥座(4)位於閥體(7)內，閥體(7)兩側連接有法蘭(2)，關鍵是閥座(4)與閥體(7)之間設有筒狀的陶瓷材料製備的閥體內襯(5)，閥座(4)與球體(8)為陶瓷材料製備並有夾持接觸面，球體(8)與閥杆(13)連接。本實用新型密封性能大大提高，超過硬密封閥門的最高密封等級，達到軟密封的零洩露標準，無流向限制，可雙向使用。
文檔編號F16K5/06GK202252067SQ20112021207
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月22日 優先權日2011年6月22日
發明者王秋光, 金浩軍 申請人:煙臺開發區金泰美林科技有限公司