CN103836233B - 一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种油田上专门用于输送原油的管线中配套专用阀，一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，包括圆柱轴、摆转阀芯、法兰接头阀体、紧固螺钉和外端盖，作为改进：法兰接头阀体上的出口弯管和进口弯管外端都有连接法兰，连接法兰外端是法兰密封平面，法兰密封平面上有4至8个螺栓通孔；阀芯扇形柱体的阀芯进口衬板面侧有环形流道口，阀芯扇形柱体的阀芯出口衬板面侧有圆形流道口；环形流道口与圆形流道口之间有变形流道相连通；变形流道所包容的变流道锥体部分与阀芯扇形柱体之间有四叶连接筋相连接；阀体进口平面硬质层和阀体出口平面硬质层的材质均采用铜合金硬质耐腐材料，四叶连接筋的单叶厚度为圆形流道口直径的1/16至1/18。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田上专门用于输送原油的管线中配套专用阀，尤其涉及无弹簧等任何阻碍零件的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀。
背景技术
众所周知，油田系统每次维修的费用都是惊人的，而原油中含有各种腐蚀性混合物，油田在开采过程中，一般油井产液中都含水以及其他腐蚀性介质，原油从油井采出后经输油管道向外输送，任何一次油路维修或更换以及管道堵塞后的清堵花费较高，且长时间影响油井生产。
众所周知，油田系统每次维修的费用都是惊人的，而原油中含有各种腐蚀性混合物，油田在开采过程中，一般油井产液中都含水以及其他腐蚀性介质，原油中的水，随着原油在加热过程汽化，增加了管路的气相负荷，造成常减压装置操作波动，严重时会造成冲塔事故。原油中的MgC12和CaC12可以水解产生具有腐蚀性的HCl，HCl溶于水中形成盐酸，具有很强的腐蚀作用，造成输送管路系统的腐蚀。原油从油井采出后经输油管道向外输送，任何一次油路维修或更换以及管道堵塞后的清堵花费较高，且长时间影响油井生产。
早先的国际专利申请PCT/AU02/00861中，描述了一种单向阀，其传送正压，以防止回流。在这种阀装置中，提供了一滑动柱塞，其与偏压翼片／膜片(web)相连，并且该柱塞的移动使该翼片伸展或收缩。该翼片构成一可变容积腔室的一部分，以保持正压。这种阀以及用于医学领域中的大多数其他单向阀的一个缺点在于，该阀通常包括在打开位置和关闭位置之间滑动的滑动柱塞。该滑动柱塞通常被偏压回关闭位置，导致泄漏。
我国专利申请号：90108376.3单向阀以及申请号：91102122.1低控制压力的顺序液控单向阀等都存在全程要克服复位弹簧阻力。自吸泵等所配套使用的单向阀也都存在全程要克服重力阻力，导致额外增加能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀体外部由连接法兰与外部进出管路相连接，阀体内部无弹簧等任何阻碍零件的，且工作全程无需额外消耗任何能耗的单向阀，采用以下技术：
一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，包括圆柱轴、摆转阀芯、法兰接头阀体、紧固螺钉和外端盖，作为改进：所述的法兰接头阀体上的出口弯管和进口弯管外端都有连接法兰，连接法兰外端是法兰密封平面，法兰密封平面上有4至8个螺栓通孔；所述的进口弯管内端连接着所述的法兰接头阀体的阀体进口平面硬质层，所述的出口弯管内端连接着所述的法兰接头阀体的阀体出口平面硬质层；所述的阀体进口平面硬质层和阀体出口平面硬质层的上边缘与阀体扇形弧面相连接，所述的阀体进口平面硬质层和阀体出口平面硬质层的下边缘与阀体圆凹弧面相连接，所述的法兰接头阀体两侧的阀体侧平面上各有螺钉孔；两只所述的外端盖上有与所述的螺钉孔相对应的端盖沉孔；所述的紧固螺钉穿过所述的端盖沉孔与所述的螺钉孔紧固相配合，将所述的外端盖的端盖内平面与所述的阀体侧平面紧贴密闭；两只所述的外端盖上的外盖轴孔与所述的圆柱轴两端密封配合；所述的圆柱轴外圆与所述的摆转阀芯的阀芯圆孔可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯两侧的阀芯圆管端面与两只所述的外端盖的端盖内平面间隙配合；所述的摆转阀芯的阀芯圆管弧面有阀芯扇形柱体；所述的阀芯扇形柱体的阀芯进口衬板面侧有环形流道口，所述的阀芯扇形柱体的阀芯出口衬板面侧有圆形流道口；所述的环形流道口与所述的圆形流道口之间有变形流道相连通；所述的变形流道所包容的变流道锥体部分与所述的阀芯扇形柱体之间有四叶连接筋相连接；所述的摆转阀芯及其变流道锥体部分和阀芯扇形柱体部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面和所述的阀芯出口衬板面有厚度为1.3至1.5毫米的氮化硅陶瓷衬板，该氮化硅陶瓷衬板由以Si3N4(氮化硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO3(碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si3N493—94；MgO1.6—1.8；BaCO32.2—2.4；结合粘土2.3—2.4；所述的阀体进口平面硬质层和所述的阀体出口平面硬质层的厚度为1.2至1.4毫米，所述的阀体进口平面硬质层和所述的阀体出口平面硬质层的材质均采用铜合金硬质耐腐材料，所述的铜合金硬质耐腐材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:41—42、Ni:8—9、Cr:15—16、Mo:5—6、Zn:23—24、Sn:1—2，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：C少于0.05、Si少于0.20、Mn少于0.25、S少于0.0l0、P少于0.015；所述的四叶连接筋的单叶厚度为圆形流道口直径的1/16至1/18。
作为进一步改进：所述的圆形流道口直径等于或小于所述的出口弯管流道直径；所述的阀芯出口衬板面上有出口面密封圈槽，所述的出口面密封圈槽直径大于所述的出口弯管流道直径12至13毫米。
作为进一步改进：所述的环形流道口内圈直径比所述的进口弯管流道直径大23至25毫米；所述的阀芯进口衬板面上有进口面密封圈槽，所述的进口面密封圈槽直径小于所述的环形流道口内圈直径11至12毫米，所述的进口面密封圈槽直径大于所述的进口弯管流道直径11至12毫米。
作为进一步改进：所述的外盖轴孔上有定轴密封圈槽。
作为进一步改进：所述的阀体进口平面硬质层与所述的阀体出口平面硬质层之间的夹角为94度至96度；所述的阀体进口平面硬质层与所述的阀体出口平面硬质层的延伸相交线与所述的圆柱轴轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯进口衬板面与所述的阀芯出口衬板面之间的夹角为54度至55度；所述的阀芯进口衬板面与所述的阀芯出口衬板面的延伸相交线与所述的圆柱轴轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀体扇形弧面轴心线与所述的圆柱轴轴心线相重叠，所述的阀体圆凹弧面轴心线与所述的圆柱轴轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面轴心线与所述的圆柱轴轴心线相重叠，阀芯扇形弧面轴心线与所述的圆柱轴轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面与所述的阀体圆凹弧面之间的间隙为5至6毫米；所述的阀芯扇形柱体的阀芯扇形弧面与所述的阀体扇形弧面之间的间隙为5至6毫米；所述的阀芯扇形柱体的阀芯扇形侧面与所述的端盖内平面之间的间隙为5至6毫米。
本发明的优点是：
1.法兰接头阀体的出口弯管和进口弯管外端都有连接法兰与外部进出管路相连接；
2.法兰接头阀体水平布置，采用摆转阀芯上的变流道锥体部分与阀芯扇形柱体之间构成变形流道与环形流道口和圆形流道口相连通。正向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体的阀芯出口衬板面顺时针旋转20度就能贴到阀体出口平面硬质层上，使得圆形流道口对出口弯管；流体从环形流道口经变形流道后，汇集到圆形流道口的流体从出口弯管处流出；逆向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体的阀芯进口衬板面逆时针旋转20就能贴到阀体进口平面硬质层上，由于环形流道口与进口弯管错开，流体从圆形流道口经变形流道后，被阻止在环形流道口，无法从进口弯管处流出，使得本发明整体部件中无弹簧等任何阻碍零件，就能实现单向流动功能；
3.借助于围绕圆柱轴轴心线摆转的阀芯扇形柱体上的变形流道特别设计，用四叶连接筋将变流道锥体与阀芯扇形柱体构成结构独特的变形流道，初始力推开阀芯后，剩余工作全程无需额外消耗任何能耗，就能精确实现单向阀的开启和关闭功能；
4.阀体内部无需置任何弹簧等可能产生较大阻力损失的中间物体，特别适合在粘液或激流管路中使用；彻底避免了因阻尼弹簧不能承受激流冲击发生偏压或失灵所导致的意外故障；
5.氮化硅陶瓷衬板与工程橡胶体粘结后的硬度和耐磨性以及抗冲击性能与常规阀芯材料不锈钢比对有明显提高；
6.本发明的关键密封平面，阀体进口平面硬质层和所述的阀体出口平面硬质层所采用的铜合金硬质耐腐材料具有良好的耐磨性、耐高温、耐腐蚀以及抗冲击性强，结合耐腐蚀和冲击联合实验数据对照表中可以得出，每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障影响油田系统管路停止故障的隐患。采用铜合金硬质耐腐材料能在很大程度上延长使用寿命，直接效益和间接效益都很客观。
附图说明
图1是本发明过轴心线的剖面图（正向流通状态）。
图2是图l中本发明处于反向截止状态。
图3是图1中A—A剖视图。
图4是图1中的摆转阀芯20立体图（展现环形流道口22）。
图5是图2中的摆转阀芯20立体图（展现圆形流道口21）。
图6是图1或图2中的法兰接头阀体30立体图。
具体实施方式
下面结合附图，用实施例对本发明做进一步说明：
图l、图2、图3、图4、图5和图6中，一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，包括圆柱轴10、摆转阀芯20、法兰接头阀体30、紧固螺钉70和外端盖90，作为改进：所述的法兰接头阀体30上的出口弯管31和进口弯管32外端都有连接法兰35，连接法兰35外端是法兰密封平面34，法兰密封平面34上有4至8个螺栓通孔37；所述的进口弯管32内端连接着所述的法兰接头阀体30的阀体进口平面硬质层38，所述的出口弯管31内端连接着所述的法兰接头阀体30的阀体出口平面硬质层39；所述的阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39的上边缘与阀体扇形弧面63相连接，所述的阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39的下边缘与阀体圆凹弧面62相连接，所述的法兰接头阀体30两侧的阀体侧平面36上各有螺钉孔27；两只所述的外端盖90上有与所述的螺钉孔27相对应的端盖沉孔97；所述的紧固螺钉70穿过所述的端盖沉孔97与所述的螺钉孔27紧固相配合，将所述的外端盖90的端盖内平面98与所述的阀体侧平面36紧贴密闭；两只所述的外端盖90上的外盖轴孔91与所述的圆柱轴10两端密封配合；所述的圆柱轴10外圆与所述的摆转阀芯20的阀芯圆孔81可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯20两侧的阀芯圆管端面89与两只所述的外端盖90的端盖内平面98间隙配合；所述的摆转阀芯20的阀芯圆管弧面82有阀芯扇形柱体25；所述的阀芯扇形柱体25的阀芯进口衬板面28侧有环形流道口22，所述的阀芯扇形柱体25的阀芯出口衬板面29侧有圆形流道口21；所述的环形流道口22与所述的圆形流道口21之间有变形流道88相连通；所述的变形流道88所包容的变流道锥体24部分与所述的阀芯扇形柱体25之间有四叶连接筋44相连接；所述的摆转阀芯20及其变流道锥体24部分和阀芯扇形柱体25部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面28和所述的阀芯出口衬板面29有厚度为1.3至1.5毫米的氮化硅陶瓷衬板，该氮化硅陶瓷衬板由以Si3N4(氮化硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO3(碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si3N493—94；MgO1.6—1.8；BaCO32.2—2.4；结合粘土2.3—2.4；所述的阀体进口平面硬质层38和所述的阀体出口平面硬质层39的厚度为1.2至1.4毫米，所述的阀体进口平面硬质层38和所述的阀体出口平面硬质层39的材质均采用铜合金硬质耐腐材料，所述的铜合金硬质耐腐材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:41—42、Ni:8—9、Cr:15—16、Mo:5—6、Zn:23—24、Sn:1—2，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：C少于0.05、Si少于0.20、Mn少于0.25、S少于0.0l0、P少于0.015；所述的四叶连接筋44的单叶厚度为圆形流道口21直径的1/16至1/18。
作为进一步改进：所述的圆形流道口21直径等于或小于所述的出口弯管31流道直径；所述的阀芯出口衬板面29上有出口面密封圈槽51，所述的出口面密封圈槽51直径大于所述的出口弯管31流道直径12至13毫米。
作为进一步改进：所述的环形流道口22内圈直径比所述的进口弯管32流道直径大23至25毫米；所述的阀芯进口衬板面28上有进口面密封圈槽52，所述的进口面密封圈槽52直径小于所述的环形流道口22内圈直径11至12毫米，所述的进口面密封圈槽52直径大于所述的进口弯管32流道直径11至12毫米。
作为进一步改进：所述的外盖轴孔91上有定轴密封圈槽59。
作为进一步改进：所述的阀体进口平面硬质层38与所述的阀体出口平面硬质层39之间的夹角为94度至96度；所述的阀体进口平面硬质层38与所述的阀体出口平面硬质层39的延伸相交线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯进口衬板面28与所述的阀芯出口衬板面29之间的夹角为54度至55度；所述的阀芯进口衬板面28与所述的阀芯出口衬板面29的延伸相交线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀体扇形弧面63轴心线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠，所述的阀体圆凹弧面62轴心线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面82轴心线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠，阀芯扇形弧面83轴心线与所述的圆柱轴10轴心线相重叠。
作为进一步改进：所述的阀芯圆管弧面82与所述的阀体圆凹弧面62之间的间隙为5至6毫米；所述的阀芯扇形柱体25的阀芯扇形弧面83与所述的阀体扇形弧面63之间的间隙为5至6毫米；所述的阀芯扇形柱体25的阀芯扇形侧面85与所述的端盖内平面98之间的间隙为5至6毫米。
实施例中：
法兰接头阀体30水平布置，阀体进口平面硬质层38与阀体出口平面硬质层39之间的夹角为95度，阀芯进口衬板面28与阀芯出口衬板面29之间的夹角为55度。正向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体25的阀芯出口衬板面29顺时针旋转20度就能贴到阀体出口平面硬质层39上，使得圆形流道口21对出口弯管31；流体从环形流道口22经变形流道88后，汇集到圆形流道口21的流体从出口弯管31处流出；逆向流动时，流体推力将阀芯扇形柱体25的阀芯进口衬板面28逆时针旋转20度就能贴到阀体进口平面硬质层38上，由于环形流道口22与进口弯管32错开，流体从圆形流道口21经变形流道88后，被阻止在环形流道口22，无法从进口弯管32处流出，使得本发明整体部件中无弹簧等任何阻碍零件，就能实现单向流动功能。
阀芯进口衬板面28和阀芯出口衬板面29有厚度为1.4毫米的氮化硅陶瓷衬板，该氮化硅陶瓷衬板由以Si3N4(氮化硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO3碳酸钡及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si3N493.5；MgO1.7；BaCO32.3；结合粘土2.4。
该氮化硅陶瓷衬板具体制作方法是将上述各材料按一定配比掺合以后，压制成型，在1720℃高温下煅烧成型；而后用粘结剂将其与工程橡胶体表面粘结呈一体。
根据以上配比及方法制作的氮化硅陶瓷衬板，在1720℃高温煅烧下形成一种新型的钢玉材料，在显微镜下可以看出其主要晶相为刚玉，并夹有少量莫来石和玻璃相，其莫氏硬度大于8、小于9，不仅具有良好的强度而且还有很好的耐磨性能。
阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39的厚度为1.3毫米，阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39的材质均采用铜合金硬质耐腐材料，该铜合金硬质耐腐材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:41—42、Ni:8—9、Cr:15—16、Mo:5—6、Zn:23—24、Sn:1—2，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：C:0.04、Si:0.16、Mn:0.25、S:0.008、P:0.013。
用氧炔焰将钛合金硬质合金粉末喷在法兰接头阀体30的阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39所处部位表面后，将法兰接头阀体30整个放入密闭电炉中，同时以5L／min的流量往炉内输入氮气，然后加热至1100℃后断电断气，随炉冷却至210℃时出炉，即完成法兰接头阀体30的阀体进口平面硬质层38和阀体出口平面硬质层39硬质合金的喷焊。
出口面密封圈槽51直径大于出口弯管31流道直径12毫米。
环形流道口22内圈直径比进口弯管32流道直径大24毫米；进口面密封圈槽52直径小于环形流道口22内圈直径11毫米，进口面密封圈槽52直径大于进口弯管32流道直径11毫米。
阀芯圆管弧面82与阀体圆凹弧面62之间的间隙为6毫米；阀芯扇形柱体25的阀芯扇形弧面83与阀体扇形弧面63之间的间隙为6毫米；阀芯扇形柱体25的阀芯扇形侧面85与端盖内平面98之间的间隙为6毫米。
四叶连接筋44的单叶厚度为圆形流道口21直径的1/17。环形流道口22的流道外圆直径为258毫米，环形流道口22的流道内圆直径为192毫米；圆形流道口21的直径为170毫米，四叶连接筋44的单叶厚度为10毫米。环形流道口22的流通截面积与圆形流道口21的流通截面积之间近似相等。
主体组装过程：
将摆转阀芯20放入法兰接头阀体30之中，阀芯圆管弧面82位于阀体圆凹弧面62之中。
圆柱轴10外圆穿过摆转阀芯20的阀芯圆孔81可旋转滑动配合。
两只外端盖90的外盖轴孔91上的定轴密封圈槽59内预先放好密封圈，让两只外端盖90的端盖内平面98分别朝向法兰接头阀体30两侧的阀体侧平面36，外盖轴孔91对准圆柱轴10。
40颗紧固螺钉70分别穿过外端盖90的端盖沉孔97与法兰接头阀体30的阀体侧平面36上的螺钉孔27紧固相配合，将外端盖90的端盖内平面98与阀体侧平面36紧贴密闭。
管路组装过程：
法兰接头阀体30上的连接法兰35设计，确保与外部管路可以方便连接且安全可靠。
使用过程：
本发明整体水平放置，阀芯扇形柱体25位于阀芯圆孔81上方。
图1中，当正向流体从进口弯管32进来，初始流体推动阀芯扇形柱体25的阀芯出口衬板面29贴紧阀体出口平面硬质层39后，流道形成了：从进口弯管32到环形流道口22经变形流道88从圆形流道口21出来，再从出口弯管31出去的顺畅过程。位于出口面密封圈槽51内的密封圈在阀芯出口衬板面29与阀体出口平面硬质层39之间起到密封作用。阀芯进口衬板面28所受压力大于阀芯出口衬板面29所受压力，确保畅流的正向流体不会产生回流现象。全过程在持续期间无需额外消耗任何能耗就能维持工作。
图2中，当反向流体从出口弯管31进来，初始流体推动阀芯扇形柱体25的阀芯进口衬板面28贴紧阀体进口平面硬质层38后，流道被截止。从出口弯管31到圆形流道口21经变形流道88在环形流道口22时被阀芯进口衬板面28挡住，位于进口面密封圈槽52内的密封圈在阀芯进口衬板面28与阀体进口平面硬质层38之间起到密封作用。被截止流通后的反向流体无法再到达进口弯管32，阀芯出口衬板面29所受压力大于阀芯进口衬板面28所受压力，确保单向截止可靠稳定。整个截止持续期间无需额外消耗任何能耗就能维持工作。
借助于围绕圆柱轴10轴心线摆转的阀芯扇形柱体25上的变形流道88特别设计，实现了初始力推开阀芯后，剩余工作全程无需额外消耗任何能耗，就能精确实现单向阀的开启和关闭功能。
表1为氮化硅陶瓷衬板与常规阀芯材料不锈钢的耐腐蚀和冲击联合实验数据对比，可见氮化硅陶瓷衬板的表面磨损量远少于常规双相不锈钢材质的表面磨损量。
（表1）氮化硅陶瓷衬板与常规阀芯材料不锈钢的实验对照表
表2采用本发明的铜合金硬质耐腐材料与常规双相不锈钢材质的耐腐蚀和冲击联合实验数据对比，可见铜合金硬质耐腐材料的表面粗糙度受损程度远小于常规双相不锈钢材质的表面粗糙度受损程度。
（表2）耐腐蚀和冲击联合实验对照表
本发明整体部件中无弹簧等任何阻碍零件的，采用摆转阀芯20上的变流道锥体24部分与阀芯扇形柱体25之间构成变形流道88与环形流道口22和圆形流道口21相连通，结合表1和表2中的对照数据可以得出，本发明能确保每年系统设备大检修之前能正常运行，彻底消除了因单向阀故障影响油田系统管路停止故障的隐患。
Claims (7)
1.一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，包括圆柱轴（10）、摆转阀芯（20）、法兰接头阀体（30）、紧固螺钉（70）和外端盖（90），其特征是：所述的法兰接头阀体（30）上的出口弯管（31）和进口弯管（32）外端都有连接法兰（35），连接法兰（35）外端是法兰密封平面（34），法兰密封平面（34）上有4至8个螺栓通孔（37）；所述的进口弯管（32）内端连接着所述的法兰接头阀体（30）的阀体进口平面硬质层（38），所述的出口弯管（31）内端连接着所述的法兰接头阀体（30）的阀体出口平面硬质层（39）；所述的阀体进口平面硬质层（38）和阀体出口平面硬质层（39）的上边缘与阀体扇形弧面（63）相连接，所述的阀体进口平面硬质层（38）和阀体出口平面硬质层（39）的下边缘与阀体圆凹弧面（62）相连接，所述的法兰接头阀体（30）两侧的阀体侧平面（36）上各有螺钉孔（27）；两只所述的外端盖（90）上有与所述的螺钉孔（27）相对应的端盖沉孔（97）；所述的紧固螺钉（70）穿过所述的端盖沉孔（97）与所述的螺钉孔（27）紧固相配合，将所述的外端盖（90）的端盖内平面（98）与所述的阀体侧平面（36）紧贴密闭；两只所述的外端盖（90）上的外盖轴孔（91）与所述的圆柱轴（10）两端密封配合；所述的圆柱轴（10）外圆与所述的摆转阀芯（20）的阀芯圆孔（81）可旋转滑动配合；所述的摆转阀芯（20）两侧的阀芯圆管端面（89）与两只所述的外端盖（90）的端盖内平面（98）间隙配合；所述的摆转阀芯（20）的阀芯圆管弧面（82）有阀芯扇形柱体（25）；所述的阀芯扇形柱体（25）的阀芯进口衬板面（28）侧有环形流道口（22），所述的阀芯扇形柱体（25）的阀芯出口衬板面（29）侧有圆形流道口（21）；所述的环形流道口（22）与所述的圆形流道口（21）之间有变形流道（88）相连通；所述的变形流道（88）所包容的变流道锥体（24）部分与所述的阀芯扇形柱体（25）之间有四叶连接筋（44）相连接；所述的摆转阀芯（20）及其变流道锥体（24）部分和阀芯扇形柱体（25）部分整体材质均采用工程橡胶，所述的阀芯进口衬板面（28）和所述的阀芯出口衬板面（29）有厚度为1.3至1.5毫米的氮化硅陶瓷衬板，该氮化硅陶瓷衬板由以Si3N4(氮化硅)为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO3（碳酸钡）及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为Si3N493—94；MgO1.6—1.8；BaCO32.2—2.4；结合粘土2.3—2.4；所述的阀体进口平面硬质层（38）和所述的阀体出口平面硬质层（39）的厚度为1.2至1.4毫米，所述的阀体进口平面硬质层（38）和所述的阀体出口平面硬质层（39）的材质均采用铜合金硬质耐腐材料，所述的铜合金硬质耐腐材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:41—42、Ni:8—9、Cr:15—16、Mo:5—6、Zn:23—24、Sn:1—2，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：C少于0.05、Si少于0.20、Mn少于0.25、S少于0.010、P少于0.015；所述的四叶连接筋（44）的单叶厚度为圆形流道口（21）直径的1/16至1/18。
2.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的圆形流道口（21）直径等于或小于所述的出口弯管（31）流道直径；所述的阀芯出口衬板面（29）上有出口面密封圈槽（51），所述的出口面密封圈槽（51）直径大于所述的出口弯管（31）流道直径12至13毫米。
3.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的环形流道口（22）内圈直径比所述的进口弯管（32）流道直径大23至25毫米；所述的阀芯进口衬板面（28）上有进口面密封圈槽（52），所述的进口面密封圈槽（52）直径小于所述的环形流道口（22）内圈直径11至12毫米，所述的进口面密封圈槽（52）直径大于所述的进口弯管（32）流道直径11至12毫米。
4.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的外盖轴孔（91）上有定轴密封圈槽（59）。
5.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的阀体进口平面硬质层（38）与所述的阀体出口平面硬质层（39）之间的夹角为94度至96度；所述的阀体进口平面硬质层（38）与所述的阀体出口平面硬质层（39）的延伸相交线与所述的圆柱轴（10）轴心线相重叠。
6.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的阀芯进口衬板面（28）与所述的阀芯出口衬板面（29）之间的夹角为54度至55度；所述的阀芯进口衬板面（28）与所述的阀芯出口衬板面（29）的延伸相交线与所述的圆柱轴（10）轴心线相重叠。
7.根据权利要求1所述的一种法兰头铜合金四叶连筋变流道水平阀，其特征是：所述的阀体扇形弧面（63）轴心线与所述的圆柱轴（10）轴心线相重叠，所述的阀体圆凹弧面（62）轴心线与所述的圆柱轴（10）轴心线相重叠。
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