CN105114650A - 高性能陶瓷球阀 - Google Patents

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罗起飞
戴文柏
王邦捷
卓桂朝
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Abstract

本发明公开了高性能陶瓷球阀，所述陶瓷球阀包括陶瓷制成的阀座、球体、阀杆、阀体衬套、填料函、阀座衬套以及金属材料制成的阀体、阀盖、紧固件、手柄座、驱动轴、填料压套、填料压板；所述阀座衬套上设有一台阶内孔，所述台阶内孔的外径与阀盖内孔配合连接，所述台阶内孔的内经与阀座尾部外圆配合连接，其连接处设有多道弹性密封圈。本发明结构简单、采用多重密封结构，可确保腐蚀性介质不会与金属接触，从而避免因金属材料被介质腐蚀而导致重大安全隐患。

Description

高性能陶瓷球阀
技术领域
本发明涉及一种球阀，特别涉及高性能陶瓷球阀。
背景技术
中国各行业普遍使用的阀门为金属阀门，金属阀门的使用已有上百年的历史，虽然金属阀门经过结构及材料的改进，但受金属材料属性的限制，不能适应越来越高的磨损、强腐蚀等恶劣工况的需求，主要体现在使用寿命短，泄露严重，大大影响了系统运行的稳定性；传统的金属阀门急需从材料、设计及制造工艺等方面的彻底革新；然而陶瓷材料由于本身的物理特性，它具有极佳的耐化学腐蚀、耐磨损、耐高温、耐冲刷等性能优势；因此，陶瓷球阀广泛用于煤化工、多晶硅等苛刻工况中。
目前，普通的陶瓷球阀阀座、球体采用陶瓷材料，壳体采用金属材料，且陶瓷内件与金属壳体之间没有采取可靠的密封措施，因此，这种结构只能用于耐磨工况，不能用于强腐蚀工况，使用受限。对于即要求耐磨又要求耐腐蚀的特殊工况，必须从结构上进行改进，确保强腐蚀性流体不会与金属壳体接触，才能从根本上解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于耐磨、耐腐蚀等苛刻工况，并能长周期使用的高性能陶瓷球阀。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
高性能陶瓷球阀，所述陶瓷球阀包括陶瓷制成的阀座、球体、阀杆、阀体衬套、填料函、阀座衬套以及金属材料制成的阀体、阀盖、紧固件、手柄座、驱动轴、填料压套、填料压板；所述阀座衬套上设有一台阶内孔，所述台阶内孔的外径与阀盖内孔配合连接，所述台阶内孔的内经与阀座尾部外圆配合连接，其连接处设有多道弹性密封圈。
在本发明的一个实施例中，所述阀座与阀盖之间设有弹性元件。
在本发明的一个实施例中，阀座的密封面为球面，并与球体紧密配合。
在本发明的一个实施例中，所述球体上设有矩形槽，所述阀杆的端部安装在矩形槽内。
在本发明的一个实施例中，所述阀体衬套上设有一横向通孔和一纵向台阶孔。
在本发明的一个实施例中，：阀座头部与阀体衬套内孔配合，配合处采用弹性密封圈密封。
在本发明的一个实施例中，所述填料函、阀杆、阀体衬套之间相互配合连接，各配合面之间均设有弹性密封圈，阀杆与填料函之间设有填料。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明结构简单、采用多重密封结构，可确保腐蚀性介质不会与金属接触，确保了腐蚀性流体无法侵入金属零件表面，满足阀门长周期使用的密封性能，从而避免因金属材料被介质腐蚀而导致重大安全隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明阀座结构示意图；
图3为本发明阀体衬套结构示意图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、阀座20、球体21、矩形槽30、阀杆40、阀体衬套41、横向通孔42、纵向台阶孔50、填料函60、阀座衬套61、台阶内孔70、阀体80、阀盖90、紧固件100、手柄座110、驱动轴120、填料压套130、填料压板140、弹性密封圈150、弹性元件160、填料。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图3所示，本发明公开了高性能陶瓷球阀，陶瓷球阀包括由陶瓷制成的阀座10、球体20、阀杆30、阀体衬套40、填料函50、阀座衬套60以及由金属材料制成的阀体70、阀盖80、紧固件90、手柄座100、驱动轴110、填料压套120、填料压板130；阀座衬套60上设有一台阶内孔61，台阶内孔的外径与阀盖80内孔配合连接，台阶内孔的内经与阀座10尾部外圆配合连接，其连接处设有多道弹性密封圈140，其提高了球阀整体的密封性能。
本发明阀座10与阀盖之80间设有弹性元件150，弹性元件150可为阀座与球体之间的密封面提供一个初始预紧比压，使之完全吻合并可靠密封；
阀座10的密封面为球面，并与球体紧密配合，在弹性元件及介质压力的作用下，该密封面与球体始终接触并保持良好密封。
球体20上设有矩形槽21，阀杆30的端部安装在矩形槽21内，阀杆用以传递扭矩，使阀门能正常操作；在阀体衬套40上设有一横向通孔41和一纵向台阶孔42，其提高了安装的便捷性和密封的可靠性。
本发明阀座10头部与阀体衬套内孔配合，配合处采用弹性密封圈140密封，其具有密封性能强的优点。
本发明填料函50、阀杆30、阀体衬套40之间相互配合连接，各配合面之间均设有弹性密封圈140，阀杆30与填料函50之间还设有填料160，其实现了双重密封。
本发明陶瓷零件与金属零件之间的配合处均设有多重密封结构，可确保腐蚀性介质不会与金属接触，从而避免因金属材料被介质腐蚀而导致重大安全隐患。
因陶瓷属于脆性材料，无法承载较大的管道拉伸或弯曲应力，故与管道连接的阀体、阀盖选用金属材料，可避免管道应力对阀门产生不利影响；利用陶瓷本身具有的极佳耐磨和耐腐蚀性能，故与介质接触的零件选用陶瓷材料。同时，各配合处的弹性密封圈选用耐蚀性能良好的非金属材料，可同时抵抗介质冲刷和腐蚀。
同时，本发明的结构设计在于阀座静密封和阀杆动密封处均设有多重密封，确保了腐蚀性流体无法侵入金属零件表面，满足阀门长周期使用的密封性能，从而将金属材料与陶瓷材料的各自优势得以完美结合，即能节省成本又可满足工况要求，其性能是普通阀门无法媲美的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.高性能陶瓷球阀，其特征在于，所述陶瓷球阀包括陶瓷制成的阀座、球体、阀杆、阀体衬套、填料函、阀座衬套以及金属材料制成的阀体、阀盖、紧固件、手柄座、驱动轴、填料压套、填料压板；所述阀座衬套上设有一台阶内孔，所述台阶内孔的外径与阀盖内孔配合连接，所述台阶内孔的内经与阀座尾部外圆配合连接，其连接处设有多道弹性密封圈。
2.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：所述阀座与阀盖之间设有弹性元件。
3.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：阀座的密封面为球面，并与球体紧密配合。
4.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：所述球体上设有矩形槽，所述阀杆的端部安装在矩形槽内。
5.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：所述阀体衬套上设有一横向通孔和一纵向台阶孔。
6.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：阀座头部与阀体衬套内孔配合，配合处采用弹性密封圈密封。
7.根据权利要求1所述的高性能陶瓷球阀，其特征在于：所述填料函、阀杆、阀体衬套之间相互配合连接，各配合面之间均设有弹性密封圈，阀杆与填料函之间设有填料。
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