CN107237899A - 一种高耐磨长寿命球阀及其制造方法 - Google Patents

一种高耐磨长寿命球阀及其制造方法 Download PDF

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王朝阳
梅静容
杨月红
严义江
娄永杰
王家毅
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0605—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/02—Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
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Abstract

本发明涉及一种高耐磨长寿命球阀及其制造方法，该球阀包括球阀主体及旋转柱、壳体、与壳体匹配的开关装置，还包括阀球及连接和固定阀球和旋转柱的连接支承结构；所述球阀主体通过密封结构与阀球相匹配，球阀主体与阀球匹配部位喷涂了二硫化钼涂层；所述阀球表面径向方面镶嵌多个平等且内部均匀集成有纳米氧化铝粉末的聚四氟乙烯树脂。本发明的高耐磨长寿命球阀可自润滑高耐磨减少磨损且使用寿命长。

Description

一种高耐磨长寿命球阀及其制造方法
技术领域
本发明涉及控水设备领域，尤其涉及一种高耐磨长寿命球阀及其制造方法。
背景技术
球阀是启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀按照驱动方式分为：气动球阀，电动球阀，手动球阀。
但现有技术中没有适用于大型水控设备长期频繁开关及震动剧烈的工况，因此亟待一种可自润滑减少磨损且可以承受长时剧烈震动的球阀。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种可自润滑高耐磨减少磨损且使用寿命长的高耐磨长寿命球阀及其制造方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种高耐磨长寿命球阀，包括球阀主体及旋转柱、壳体、与壳体匹配的开关装置，还包括阀球及连接和固定阀球和旋转柱的连接支承结构；所述球阀主体通过密封结构与阀球相匹配，球阀主体与阀球匹配部位喷涂了二硫化钼涂层；所述阀球表面径向方面镶嵌多个平等且内部均匀集成有纳米氧化铝粉末的聚四氟乙烯树脂。
一种制造阀球的方法，包括以下步骤：
①采用机械方式加工出球形坯件；
②在球形坯件表面按同一方向等间距加工出S形沟槽，沟槽深5mm-8mm，宽8mm-10mm；
③按S形沟槽共同构筑的主轴线平行方向竖切出两个相互平等的过流平面，获得阀球基体；
④将聚四氟乙烯树脂原料加热至350℃-360℃，成为流体状态，加入纳米氧化铝粉末，保温抽真空并搅拌均匀，获得混合流体；
⑤将步骤③获得的阀球基体浸入步骤④获得的混合流体内，旋转并搅拌10min-15min，取出冷却，获得阀球毛坯；
⑥采用油石球磨加工去除表面多余的塑料混合物，再采用机械方式精加工及抛光阀球毛坯表面，即获得所需阀球。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：在阀球表面采用S形的沟槽用于填充混合有纳米氧化铝粉末的聚四氟乙烯，一方面是由于纳米氧化铝粉末硬度高且耐磨，聚四氟乙烯是润滑性极好的材料，而匹配面上喷涂有固化滑膜之王二硫化钼，能在球阀转动时提供润滑，二硫化钼与氧化铝是一对适性非常好的摩擦副匹配材料，可以明显提高匹配部位的耐磨性和润滑性，其磨损寿命是常规技术摩擦关节的100倍以上，同时由于聚四氟乙烯材质偏软，还具有特殊的“冷流性”，在剧烈震动时可以吸收大量震动能并提供足够的缓冲，使最易受损的阀球抗意外能力增强，整个综合设计使本发明的使用寿命远高于现有技术，应用于大型水控设备时避免了经常维修更换带来的高额维护成本。
附图说明
图1 为本发明结构示意图；
图2 为阀球侧视图；
图中：开关装置1、壳体2、旋转柱3、连接支承结构4、阀球5、球阀主体6。
具体实施方式
实施例1
一种高耐磨长寿命球阀，该球阀包括球阀主体6及旋转柱3、壳体2、与壳体2匹配的开关装置1，还包括阀球5及连接和固定阀球5和旋转柱3的连接支承结构4；所述球阀主体6通过密封结构与阀球5相匹配，球阀主体6与阀球5匹配部位喷涂了二硫化钼涂层；所述阀球5表面径向方面镶嵌多个平等且内部均匀集成有纳米氧化铝粉末的聚四氟乙烯树脂。
制造上述阀球的方法，包括以下步骤：
①采用机械方式加工出球形坯件；
②在球形坯件表面按同一方向等间距加工出S形沟槽，沟槽深8mm，宽10mm；
③按S形沟槽共同构筑的主轴线平行方向竖切出两个相互平等的过流平面，获得阀球5基体；
④将聚四氟乙烯树脂原料加热至350℃-360℃，成为流体状态，加入纳米氧化铝粉末，保温抽真空并搅拌均匀，获得混合流体；
⑤将步骤③获得的阀球5基体浸入步骤④获得的混合流体内，旋转并搅拌15min，取出冷却，获得阀球5毛坯；
⑥采用油石球磨加工去除表面多余的塑料混合物，再采用机械方式精加工及抛光阀球5毛坯表面，即获得所需阀球5。
实施例2
整体与实施例1一致，差异之处在于：
制造上述阀球的方法，包括以下步骤：
①采用机械方式加工出球形坯件；
②在球形坯件表面按同一方向等间距加工出S形沟槽，沟槽深5mm，宽8mm；
⑤将步骤③获得的阀球5基体浸入步骤④获得的混合流体内，旋转并搅拌10min，取出冷却，获得阀球5毛坯。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种高耐磨长寿命球阀，其特征在于：该球阀包括球阀主体(6)及旋转柱(3)、壳体(2)、与壳体(2)匹配的开关装置(1)，还包括阀球(5)及连接和固定阀球(5)和旋转柱(3)的连接支承结构(4)；所述球阀主体(6) 通过密封结构与阀球(5)相匹配，球阀主体(6)与阀球(5)匹配部位喷涂了二硫化钼涂层；所述阀球(5)表面径向方面镶嵌多个平等且内部均匀集成有纳米氧化铝粉末的聚四氟乙烯树脂。
2.一种制造权利要求1所述高耐磨长寿命球阀的方法，其特征在于：其中阀球(5)的制造包括以下步骤：
①采用机械方式加工出球形坯件；
②在球形坯件表面按同一方向等间距加工出S形沟槽，沟槽深5mm-8mm，宽8mm-10mm；
③按S形沟槽共同构筑的主轴线平行方向竖切出两个相互平等的过流平面，获得阀球(5)基体；
④将聚四氟乙烯树脂原料加热至350℃-360℃，成为流体状态，加入纳米氧化铝粉末，保温抽真空并搅拌均匀，获得混合流体；
⑤将步骤③获得的阀球(5)基体浸入步骤④获得的混合流体内，旋转并搅拌10min-15min，取出冷却，获得阀球(5)毛坯；
⑥采用油石球磨加工去除表面多余的塑料混合物，再采用机械方式精加工及抛光阀球(5)毛坯表面，即获得所需阀球(5)。
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