多段式預緊氧化鋯陶瓷球閥的製作方法
2023-10-19 06:35:27
本發明涉及一種閥，具體涉及一種陶瓷球閥。
背景技術：
球閥指帶有圓形開口的球體作為啟閉件，閥球旋轉運動（90°)來完成啟閉功能。目前我國的礦山、火電廠、有機矽行業、造紙行業的耐磨、耐腐管道上安裝使用的閥門是金屬密封面閥門，這種閥門的使用已有上百年的歷史；其間雖然也經過結構及材料的改進，但金屬材料因自身條件的限制，越來越不能適應高磨損、強腐蝕等惡劣工況的需要，主要表現為磨損、洩漏嚴重、使用壽命短，大大影響了系統運行的穩定性。
現有的球閥通常包括閥體、閥座、閥蓋、球體和閥杆。其中，球體在閥體中的定位是通過在球體上、下兩端加工兩段球軸，同時分別在閥體和閥蓋的對應部位加工球軸孔，球軸和球軸孔間通過軸承進行配合，從而實現對球體的定位。然而，現有球閥構無法滿足閥門潤溼件的耐腐蝕要求，不能方便快捷的完成閥體、閥蓋的堆焊和機加工，閥座裝配複雜。
技術實現要素：
本發明的目的在於針對現有技術的缺陷和不足，提供一種多段式預緊氧化鋯陶瓷球閥，它具有耐磨、耐腐蝕、不易洩漏、裝配工藝簡單等優點，使得球閥使用壽命長。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案是：
它由左右體、中間體、中間體陶瓷圈、第一O形圈、左右體陶瓷圈、陶瓷球體、第二O形圈、蝶環、軟鎳墊、上閥杆、V形填料、螺栓螺母、鍵、填料壓蓋、支架、蝸輪、止退墊、陶瓷閥座、下閥杆、密封墊組成；左右體的左體內腔鑲嵌有左右體陶瓷圈，左右體陶瓷圈的內腔右側設置有臺階，左右體陶瓷圈和左右體的左體的內側設置有陶瓷閥座，左右體左體的右邊內側設置有蝶形支撐面，蝶形支撐面內設置有蝶環，蝶環產生的預緊力作用在閥座背面的斜面平臺上，產生預緊力作用，蝶環同時也能起到密封隔離的作用；中間體設置兩個相互對應的左右體的左體和右體之間，左右體和中間體之間通過螺栓螺母固定連接；中間體的內側設置有中間體陶瓷圈，中間體陶瓷圈的內側為陶瓷閥座；陶瓷閥座的內側前端球形密封面與陶瓷球體形成密封接觸面；陶瓷球體的下端設置有圓形孔，下閥杆的上端連接在圓形孔內，下閥杆為倒置T形，下閥杆穿過中間體下方的孔並用螺栓固定在中間體的下方，陶瓷球體的右側與左側結構對應相同，右側左右體陶瓷圈的中間空作為出口端；上閥杆的下端呈長方形，上閥杆下端的長方形插入在陶瓷球體的上端通孔內，長方形的上方為圓柱形，圓柱形的外側為中間體陶瓷圈，圓柱形的上方設置有隔斷層，隔斷層的外圓面與中間體的上孔內壁相接觸，隔斷層的上方為圓柱體，圓柱體和中間體的上孔內壁之間設置有V形填料，V形填料可以保證密封的同時也能穩固上閥杆；中間體的上方設置有支架，支架和上閥杆之間設置有填料壓蓋，填料壓蓋也設置在V形填料的上方；上閥杆的上端設置通過鍵與蝸輪相連接。
所述的左右體內側設置有止口臺階，左右體陶瓷圈設置在止口臺階1-2的左側作為球閥的進口端。
所述的左右體陶瓷圈和陶瓷閥座的連接處之間設置有第一O形圈，第一O形圈用於左右體陶瓷圈和陶瓷閥座以及左右體之間的密封。
所述的陶瓷閥座和中間體陶瓷圈之間設置有第二O形圈，第二O形圈保證了陶瓷閥座和中間體陶瓷圈之間密封效果。
所述的陶瓷閥座的背面設置有斜面平臺。斜面平臺用於承接蝶環產生的預緊力。
所述的下閥杆和中間體的連接處設置有密封墊。
所述的上閥杆下端的長方形和陶瓷球體的上端通孔接觸面上設置有軟鎳墊。由於通孔下方有流體通過，所以對密封性能要求非常高，這裡採用軟鎳墊能保證密封效果。
所述的上閥杆的圓柱形和隔斷層之間設置有止退層，止退層的外側設置有止退墊。止退墊保證了中間體陶瓷、上閥杆和中間體連接處穩固和密封。
所述的本發明通過蝸輪和鍵的連接轉動上閥杆，從帶動陶瓷球體在90度範圍內轉動，從而控制本發明的開啟和關閉。
本發明的閥門採用多段式結構，左右體通過止口臺階進行鑲嵌陶瓷層，內腔的陶瓷層和各個連接面之間的密封，避免了流通介質與本體金屬進行直接接觸。由於陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優異的隔熱性能，熱膨脹係數接近於鋼等優點。所以本發明在流體通過的時候都在陶瓷通道內通過，避免了流通與閥門金屬體的接觸，大大降低了金屬體的氧化速度，而且陶瓷熱膨脹係數接近於鋼所以即使通過的流體是高溫或者低溫狀體的流體，仍然可以保證本發明的穩定運行。
根據上述技術方案本發明具有耐磨、耐腐蝕、不易洩漏、裝配工藝簡單等優點，使得球閥使用壽命長。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中左右體1的剖視圖；
圖3是圖2的左視圖；
圖4是本發明中中間體2的剖視圖；
圖5是本發明中陶瓷球體6的剖視圖。
附圖標記說明：左右體1、中間體2、中間體陶瓷圈3、第一O形圈4、左右體陶瓷圈5、陶瓷球體6、第二O形圈7、蝶環8、軟鎳墊9、上閥杆10、V形填料11、螺栓螺母12、鍵13、填料壓蓋14、支架15、蝸輪16、止退墊17、陶瓷閥座18、下閥杆19、密封墊20、預留槽21。
具體實施方式
參看圖1-5所示，本具體實施方式採用的技術方案是：它由左右體1、中間體2、中間體陶瓷圈3、第一O形圈4、左右體陶瓷圈5、陶瓷球體6、第二O形圈7、蝶環8、軟鎳墊9、上閥杆10、V形填料11、螺栓螺母12、鍵13、填料壓蓋14、支架15、蝸輪16、止退墊17、陶瓷閥座18、下閥杆19、密封墊20組成；左右體1的左體內腔鑲嵌有左右體陶瓷圈5，左右體陶瓷圈5的內腔右側設置有臺階5-1，左右體陶瓷圈5和左右體1的左體的內側設置有陶瓷閥座18，左右體1左體的右邊內側設置有蝶形支撐面1-1，蝶形支撐面1-1內設置有蝶環8，蝶環8產生的預緊力作用在閥座背面的斜面平臺上，產生預緊力作用，蝶環8同時也能起到密封隔離的作用；中間體2設置兩個相互對應的左右體1的左體和右體之間，左右體1和中間體2之間通過螺栓螺母12固定連接；中間體2的內側設置有中間體陶瓷圈3，中間體陶瓷圈3的內側為陶瓷閥座18；陶瓷閥座18的內側前端球形密封面與陶瓷球體6形成密封接觸面；陶瓷球體6的下端設置有圓形孔6-1，下閥杆19的上端連接在圓形孔6-1內，下閥杆19為倒置T形，下閥杆19穿過中間體2下方的孔並用螺栓固定在中間體2的下方，陶瓷球體6的右側與左側結構對應相同，右側左右體陶瓷圈5的中間空作為出口端；上閥杆10的下端呈長方形10-1，上閥杆10下端的長方形10-1插入在陶瓷球體6的上端通孔內，長方形10-1的上方為圓柱形10-2，圓柱形10-2的外側為中間體陶瓷圈3，圓柱形10-2的上方設置有隔斷層10-4，隔斷層10-4的外圓面與中間體2的上孔內壁相接觸，隔斷層10-4的上方為圓柱體10-5，圓柱體10-5和中間體2的上孔內壁之間設置有V形填料11，V形填料11可以保證密封的同時也能穩固上閥杆10；中間體1的上方設置有支架15，支架15和上閥杆10之間設置有填料壓蓋14，填料壓蓋14也設置在V形填料11的上方；填料壓蓋14並可以向下壓緊。上閥杆11的上端設置通過鍵13與蝸輪16相連接。
所述的中間體陶瓷圈3、左右體陶瓷圈5、陶瓷球體6的材質選用為氧化鋯陶瓷；氧化鋯陶瓷是一種重要的結構材料，它是一種超硬物質，密度小、本身具有潤滑性，並且耐磨損，除氫氟酸外，它不與其他無機酸反應，抗腐蝕能力強；高溫時也能抗氧化。左右體1和中間體2的材質選擇904L，904L是一種含碳量很低的高合金化的奧氏體不鏽鋼，在稀硫酸中有很好抗腐蝕性。
所述的左右體1內側設置有止口臺階1-2，左右體陶瓷圈5設置在止口臺階1-2的左側作為球閥的進口端。
所述的左右體陶瓷圈5和陶瓷閥座18的連接處之間設置有第一O形圈4，第一O形圈4用於左右體陶瓷圈5和陶瓷閥座18以及左右體1之間的密封。
所述的陶瓷閥座18和中間體陶瓷圈3之間設置有第二O形圈7，第二O形圈7保證了陶瓷閥座18和中間體陶瓷圈3之間密封效果。
所述的陶瓷閥座18的背面設置有斜面平臺18-1。斜面平臺18-1用於承接蝶環8產生的預緊力。
所述的下閥杆19和中間體2的連接處設置有密封墊20。
所述的上閥杆10下端的長方形和陶瓷球體6的上端通孔接觸面上設置有軟鎳墊9。由於通孔下方有流體通過，所以對密封性能要求非常高，這裡採用軟鎳墊9能保證密封效果。
所述的上閥杆10的圓柱形10-2和隔斷層10-4之間設置有止退層10-3，止退層10-3的外側設置有止退墊17。止退墊17保證了中間體陶瓷3、上閥杆10和中間體2連接處穩固和密封。
所述的陶瓷閥座18、陶瓷球體6和中間體陶瓷圈3之間設置有預留槽21。預留槽21形成密封空間與蝶環8的預緊力疊加一起從而達到更好的密封效果，又可以根據預留槽21的介質壓力的大小使得閥門的扭矩大小可調節。
本具體實施方式通過蝸輪和鍵的連接轉動上閥杆10，從帶動陶瓷球體6在90度範圍內轉動，從而控制球閥的開啟和關閉；陶瓷球體6的圓形孔6-1與下閥杆19連接形成一個完整的傳動機構，通過渦輪16靈活的轉動，實現本球閥的開啟和關閉。
以上所述，僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。