一種聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構的製作方法
2023-12-02 17:32:16
專利名稱：一種聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及管道截斷閥門領域，特別涉及一種聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構。
背景技術：
聚乙烯(PE)全塑料球閥不受腐蝕，抗老化，壽命可達50年，而金屬閥門最多壽命25年；PE閥門可與PE管道熱熔連接，連接處強度高，不洩漏；並且可直埋，不需建閥門井。與金屬球閥相比，與管網連接的施工周期短、閥門重量輕，易於搬運和焊接、焊接質量可直接觀察，無需作複雜的無損檢測等。國際上歐美日韓等發達國家已普遍使用。
小口徑PE球閥均採用熱熔焊接成整體，大口徑球閥採用電熔工藝焊接。熱熔焊接工藝簡單，成本低，精度也相對低；電熔焊接工藝複雜，成本高。在熱熔焊接的閥門結構上，兩個密封圈分別固定在閥體和接管座上。裝配時，先將密封圈安裝在閥體密封圈安裝環和接管座密封圈安裝環上，將閥杆與闊球安裝在閥體上，然後在熱熔機將加熱模具的外圓柱面插入閥體上的熔接內圓柱面，將加熱模具的內圓柱面套入接管座的熱熔外圓柱面，待閥體上的熔接內圓柱面和接管座的熱熔外圓柱面熔化到一定厚度時，迅速移除加熱模具，然後將接管座插入閥體到一定深度，保壓並使其逐漸冷卻。
這種結構的缺點有二其一是在承插兩個熱熔面時，較難保證接管座與閥體的同心度。因此，目前塑料熱熔承插一般只適用於小口徑的塑料閥門。大口徑塑料閥門， 一般採用工藝複雜、成本高的電熔承插工藝。並且在實際操作中發現，即使是小口徑塑料閥門，熱熔承插後，也經常出現閥體與接管座同心度的問題。其二，當球閥口徑較大時，兩個熔膠面的直徑也較大，加熱模具在移開被融化的兩個圓柱面時較為困難。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，設計一種能保證球閥熱熔焊接過 程中閥體與接管座的同心度的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構。
為了實現上述技術目的，本發明包括如下技術特徵 一種聚乙烯塑料球閥 的熱熔焊接結構，包括閥體和接管座，接管座與閥體熱熔插接，閥體插接腔內 表面設有閥體熔膠面，接管座外表面設有接管座熔膠面，所述閥體插接腔內表 面與接管座外表面配合設有對接管座承插徑向限位，保證閥體與接管座同心度 的徑向限位結構。
更進一步的，所述徑向限位結構包括閥體徑向限位面和接管座徑向限位面; 所述閥體徑向限位面為與閥體同軸的內圓柱面；所述接管座徑向限位面為與接 管座同軸的外圓柱面；所述閥體徑向限位面與接管座徑向限位面貼合限位，保 證接管座承插後與閥體的同心度。本發明的通過閥體徑向限位面與接管座徑向 限位面的貼合，實現徑向限位，保持接管座與閥體的同心性。
更進一步的，所述閥體徑向限位面包括分別設於閥體熔膠面兩端的第一閥 體徑向限位面和第二閥體徑向限位面；接管座徑向限位面包括分別設於接管座 熔膠面兩端的第一接管座徑向限位面和第二接管座徑向限位面；第一閥體徑向 限位面與第一接管座徑向限位面貼合限位，第二閥體徑向限位面與第二接管座 徑向限位面貼合限位。
本發明的徑向限位結構分別位於閥體與接管座熔膠面的兩端，兩處的徑向 限位比僅有一次的徑向限位的效果更加明顯，更加能保證接管座與閥體的同心 性。
本發明的第二個目的是在接管座插接如闊體後，在兩者的熔膠貼合面的兩端形成二個環形的熔膠腔，既能容納熔膠面多餘的膠料，又能實現密封。實現 該技術目的通過接管座插接入閥體後，在閥體熔膠面和接管座熔膠面貼合處的 兩端形成第一容膠腔和第二容膠腔。
本發明的第三個目的在於解決大口徑塑料閥門不能適用熱熔承插的問題， 採用的技術特徵為所述閥體熔膠面為內圓臺側面；接管座熔膠面為與閥體熔 膠面相配合的外圓臺側面。也可以為，所述閥體熔膠面為與閥體軸線垂直的環 形平面；所述接管座熔膠面為與閥體熔膠面相配合的環形平面。
本發明的第四個目的在於解決接管座與閥體的軸向定位的問題，採用的技 術特徵為闊體與接管座配合設有對接管座承插入閥體軸向深度進行定位的軸 向定位結構。
更進一步的，所述軸向定位結構包括閥體軸向限位面和接管座軸向限位面; 閥體軸向限位面為插接腔內表面上與閥體軸線相垂直的環平面；接管座軸向限 位面為接管座外表面上與接管座軸線相垂直的環平面；閥體軸向限位面與接管 座軸向限位面貼合，定位接管座的承插軸向深度。
本發明與現有技術相比，接管座和闊體間設有徑向的限位面徑向定位，保 證了接管座與閥體間的同心度，而且閥體與接管座熔膠面為端面或者為圓臺面， 並在閥體與接管座上設置用來限制承插深度的限位端面，可有效解決大口徑塑 料閥門閥體與接管座不能使用熱熔承插的問題。
圖1為本發明實施例1中整體結構示意圖； 圖2為本發明實施例1的閥體剖面示意圖； 圖3為本發明實施例1的接管座剖面示意圖； 圖4為本發明實施例2的閥體剖面示意圖；圖5為本發明實施例2的接管座剖面示意圖。
具體實施例方式
本發明為一種聚乙烯塑料球闊的熱熔焊接結構，實施例1具體參見附圖1，
閥體與接管座熱熔焊接後的塑料球閥整體的結構圖，包括閥杆帽l、閥杆2、閥 杆密封圈3、閥體4、閥球密封圈5、密封圈支撐圈6、閥球7、接管座8、閥杆 端面密封圈9、第一容膠腔11和第二容膠腔12，圖中10為熔膠面，該熔膠面 為圓臺側面。
附圖2，為實施例1的閥體4剖示圖，閥體4主要包括內管壁49、閥球密 封圈安裝環48、閥球室47、閥體軸向限位面41、第一閥體徑向限位面43、第 二閥體徑向限位面46、與接管座容膠倉壁面84構成第一容膠腔11的閥體容膠 倉壁面42、與接管座容膠倉壁面82構成第二容膠腔12的閥體容膠倉壁面45、 與接管座8的接管座熔膠面83相熔接的閥體熔膠面44。
所述閥球密封圈安裝環48、閥球室47、第一閥體徑向限位面43、第二閥體 徑向限位面46皆為與閥體同軸的內圓柱側面。閥體軸向限位面41、閥體容膠倉 壁面42、閥體容膠倉壁面45為與閥體軸垂直的環形端面；實施例1中的閥體熔 膠面44為內圓臺側面。
所述第一閥體徑向限位面43、第二闊體徑向限位面46分別與第一接管座徑 向限位面85和第二接管座徑向限位面81相配合，對接管座8的徑向進行限位， 保證接管座與閥體的同心度，從而保證閥體與接管座的同心度。
所述閥體軸向限位面41與接管座8的接管座軸向限位面86相配合，對接 管座8的軸向進行限位，保證兩個閥球密封圈的軸向間距。
所述閥體容膠倉壁面42與45分別與接管座容膠倉壁面82與84構成第一容膠腔11和第二容膠腔12，用於容納多餘的熔態塑料。
附圖3，為本發明實施例1的接管座8的剖視圖，所述接管座8包括管身
88、接管座軸向限位面86、第一接管座徑向限位面85、第二接管座徑向限位面 81接管座容膠倉壁面84與82、接管座熔膠面83。
所述管身88、第一接管座徑向限位面85、第二接管座徑向限位面81為與 接管座同軸的外圓柱面側面；接管座軸向定位端面86、接管座容膠倉壁面84與 82為與接管座軸垂直的環形端面。實施例1的接管座熔膠面83外圓臺側面。
所述第一閥體徑向限位面43、第二閥體徑向限位面46分別與第一接管座徑 向限位面85和第二接管座徑向限位面81相配合，對接管座8的徑向進行限位， 保證接管座與閥體的同心度，從而保證閥體與接管座的同心度，從而保證兩個 閥球密封圈的同心度。
所述閥體軸向限位面41與接管座8的接管座軸向限位面86相配合，對接 管座8的軸向進行限位，保證兩個閥球密封圈的軸向間距。
所述閥體容膠倉壁面42與45分別與接管座容膠倉壁面82與84構成第一 容膠腔11和第二容膠腔12，用於容納多餘的熔態塑料。
所述閥體熔膠面為內圓臺側面；接管座熔膠面為與閥體熔膠面相配合的外 圓臺側面。此是為了解決大口徑塑料閥門不能適用熱熔承插的問題。
附圖4，為本發明實施例2的閥體4結構示意圖，實施例2的特點是閥體 4與接管座8的熔膠面為垂直於閥體軸線的環形平面(即端面熔接)。闊體4包 括閥體軸向限位面44、第一閥體徑向限位面43、第二閥體徑向限位面41、與接 管座8的接管座熔膠面85相熔合的閥體熔膠面42，闊體熔膠面42為垂直於閥 體軸線的環形平面。所述第一閥體徑向限位面43、第二閥體徑向限位面41皆為與閥體同軸的內
圓柱側面。閥體軸向限位面44、閥體熔膠面42為垂直於閥體軸線的環形平面。
閥體熔膠面42與接管座8的接管座熔膠面85熱熔焊接在一起，閥體軸向 限位面44與接管座軸向限位面88相配合，對接管座8的軸向進行限位，保證 兩個閥球密封圈5的軸向間距。第一閥體徑向限位面43、第二閥體徑向限位面 41分別與接管座8的第一接管座徑向限位面87與第二接管座徑向限位面81相 配合對接管座8的徑向進行限位，保證接管座與閥體的同心度，從而保證兩個 閥球密封圈的同心度。第一閥體徑向限位面43、閥體熔膠面42與接管座8的熔 膠槽86、熔膠倉壁面84、 83構成第一容膠腔11和第二容膠腔12，用於容納多 餘的熔態塑料。
附圖5，為本發明實施例2的接管座8結構示意圖，所述的接管座8的熔膠 面為垂直於接管座軸線的環形平面(即端面熔接)。包括接管座軸向限位面88、 第一接管座徑向限位面87和第二接管座徑向限位面81，與閥體熔膠面42相熔 接的接管座熔膠面85。接管座熔膠面85為垂直於接管座軸線的環形平面。接管 座上設有熔膠槽86、熔膠倉壁面84、 83，分別與閥體4的第一徑向限位43、閥 體熔膠面42構成第一容膠腔11和第二容膠腔12，用於容納多餘的熔態塑料。
本發明的安裝過程為首先，依次一個閥球密封圈、 一個密封圈支撐圈、 閥杆密封圈、閥杆端面密封圈、閥杆、閥球裝入閥體，然後將一個閥球密封圈、 一個密封圈支撐圈裝入接管座，接下來在熱熔機上熱熔閥體與接管座的熔膠面， 然後接合這兩個熔膠面並保壓，完成閥體的裝配。由於採用了圓臺面和端面熔 接，使大口徑球閥的熔接裝配可採用熱熔焊接，從而避免了工藝複雜、成本高 的電熔焊接工藝。並且由於兩個熱熔面在接合過程中，可有效保證兩個閥球密 封圈的軸向間距，和閥體與接管座的同心度。
權利要求
1、一種聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，包括閥體(4)和接管座(8)，接管座(8)與閥體(4)熱熔插接，閥體(4)插接腔內表面設有閥體熔膠面(42)，接管座(8)外表面設有接管座熔膠面(83)，其特徵在於所述閥體(4)插接腔內表面與接管座(8)外表面配合設有對接管座(8)承插徑向限位，保證閥體(4)與接管座(8)同心度的徑向限位結構。
2、 根據權利要求1所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於所述徑向限位結構包括閥體徑向限位面和接管座徑向限位面；所述閥體徑向限位面為與閥體同軸的內圓柱面；所述接管座徑向限位面為與接管座同軸的外圓柱面；所述閥體徑向限位面與接管座徑向限位面貼合限位，保證接管座(8)承插後與閥體(4)的同心度。
3、 根據權利要求2所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於所述閥體徑向限位面包括分別設於閥體熔膠面(42)兩端的第一閥體徑向限位面(43)和第二閥體徑向限位面(46);接管座徑向限位面包括分別設於接管座熔膠面(83)兩端的第一接管座徑向限位面(85)和第二接管座徑向限位面(81);第一閥體徑向限位面(43)與第一接管座徑向限位面(85)貼合限位，第二閥體徑向限位面(46)與第二接管座徑向限位面(81)貼合限位。
4、 根據權利要求3所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於所述接管座(8)插接入閥體(4)後，在閥體熔膠面(42)和接管座熔膠面(83)貼合處的兩端形成第一容膠腔(11)和第二容膠腔(12)。
5、 根據權利要求1 4任一項所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於所述閥體熔膠面(42)為內圓臺側面；接管座熔膠面(83)為與閥體熔膠面(42)相配合的外圓臺側面。
6、 根據權利要求1 4任一項所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於所述閥體熔膠面(42)為與閥體軸線垂直的環形平面；所述接管座熔膠面(83)為與閥體熔膠面(42)相配合的環形平面。
7、 根據權利要求1 4任一項所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於閥體(4)與接管座(8)配合設有對接管座(8)承插入閥體(4)軸向深度進行定位的軸向定位結構。
8、 根據權利要求7所述的聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，其特徵在於..所述軸向定位結構包括閥體軸向限位面(41)和接管座軸向限位面(86);閥體軸向限位面(41)為插接腔內表面上與閥體軸線相垂直的環平面；接管座軸向限位面(86)為接管座(8)外表面上與接管座軸線相垂直的環平面；閥體軸向限位面(41)與接管座軸向限位面(86)貼合，定位接管座(8)的承插軸向深度。
全文摘要
本發明為一種聚乙烯塑料球閥的熱熔焊接結構，所述閥體插接腔內表面與接管座外表面配合設有對接管座承插徑向限位，保證閥體與接管座同心度的徑向限位結構。閥體與接管座熔膠面為端面或者為圓臺面，並在閥體與接管座上設置用來限制承插深度的限位端面，可有效解決大口徑塑料閥門閥體與接管座不能使用熱熔承插的問題。
文檔編號F16K5/06GK101634370SQ200910040479
公開日2010年1月27日 申請日期2009年6月23日 優先權日2009年6月23日
發明者楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯塑科技實業有限公司