CN108547979A - 一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀 - Google Patents

一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，涉及半导体设备的技术领域，包括球阀阀体，球阀阀体后端面安装有阀盖，球阀阀体左、右、前端面分别安装有接口阀盖衬套一体件，接口阀盖衬套一体件包括接口阀盖端和衬套端，衬套端安装有阀座，阀座的材质为含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料，球阀阀体的内部设有T型阀球，T型阀球的上部卡接有阀杆，阀杆安装在球阀阀体的上端面，T型球阀的下部卡接有定位柱，定位柱的下部设有定位销钉，定位销钉安装在球阀阀体的下端面。本发明中阀座的材质选用含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料，并将接口阀盖和衬套设计成一体件，提供了一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀。

Description

一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀
技术领域
本发明涉及半导体制造过程中制成工艺气体处理设备的技术领域，具体涉及一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀。
背景技术
阀是利用一个活动部件来开、关或部分地挡住一个或更多的开口或通道，使液流、空气流或其他气流或大量松散物料可以流出、堵住或得到调节的一种装置；亦指阀芯，这一装置的活动部件。传统三通球阀的阀座填料材质为PTFE，适用最高温度为84℃，当温度升高到120℃后，PTFE做的阀座机械性能会有比较明显的变化，不能满足半导体领域150℃要求，传统三通球阀长期工作在150℃时，因阀座硬度变小，阀座和阀球之间的密封力变小，造成球阀密封性能降低，使阀门寿命大大缩短，存在阀门泄漏风险。
中国专利申请号为CN107781463A公开了一种法兰球阀三通，包括三通管，所述三通管的外端固定安装有法兰盘，所述三通管的上部固定安装有阀体，所述阀体的内腔中固定安装有阀座，所述阀座的内侧活动安装有球体，所述球体的上部设置有卡槽所述卡槽的内腔中固定连接有阀杆，所述阀杆的下部外侧通过密封填充物与阀体活动连接，所述密封填充物的上侧设置有第二紧定螺帽，所述阀杆的上端通过第一紧定螺帽固定安装有把手，所述第一紧定螺帽和把手之间设置有防滑垫。该发明创造结构简单，可以控制不同的液体排放，克服了多个阀门单独安装所带来的装配麻烦问题，使得整体结构紧凑，结实，节约制做成本，并且减少了大量的潜在泄漏点。
中国专利申请号为CN207278940U公开了一种三通球阀,包括T型阀体，所述T型阀体顶部设有阀盖，所述阀盖底部两侧设有垫片，所述阀盖和T型阀体一侧设有第一安装孔，所述第一安装孔内设有螺栓，所述螺栓顶部设有螺母，所述阀盖底部设有置污槽，所述T型阀体一侧设有A流道以及另一侧设有B流道。该发明通过设有排污槽与置污槽，有利于方便打开阀盖清理污物，避免球阀长时间使用污物积累太多造成水源或输送液体的污染，通过球体截面设置为倒角长方体，有利于减小球体体积，从而减轻阀杆开启力度，并且在旋转过程中减小阻力，球体与密封圈相配合，密封效果好。
通过对上述两个对比文件仔细分析后发现：对比文件1中阀体为一体件，不可拆装，阀在制造时，将阀座内置与阀体内部，因而，随着阀自身使用时间的增加，阀座一旦和球阀失去密封性，就需要更换新的阀，造成极大的浪费，而对比文件2中，阀的后端面设计成可拆装的，但当阀座的机械性能降低或失效时也不便更换，同时，在上述两个对比文件中，阀座的材质均未提及，因此，对用于高温、酸性、碱性等环境的三通阀需要重新进行更加合理的设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，包括底板，包括球阀阀体，所述球阀阀体后端面通过螺钉安装有阀盖，所述球阀阀体左、右、前端面通过螺钉分别安装有接口阀盖衬套一体件，所述接口阀盖衬套一体件和球阀阀体的接触处设有密封垫片，所述球阀阀体的内部设有T型阀球，所述T型阀球的上部和下部分别设有卡槽，所述T型阀球的上部卡槽处设有阀杆，所述阀杆和球阀阀体的上端转动连接并贯穿球阀阀体的上端面，所述T型球阀的下部卡槽处设有定位柱，所述定位柱的下部转动连接有定位销钉，所述定位销钉安装在球阀阀体的下端面，所述定位销钉和球阀阀体的接触处设有定位垫片。
优选的，所述接口阀盖衬套一体件包括接口阀盖端和衬套端，所述接口阀盖衬套一体件在衬套端安装有阀座，所述阀座和T型阀球紧密接触，所述阀座的材质为含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料。
优选的，所述阀杆的下面部分为矩形块并和T型阀球的上部卡槽卡接，所述阀杆的中间部分为圆柱形并和球阀阀体的接触处设有阀杆垫圈，所述阀杆的中间部分往上还设有一段环形卡槽，所述环形卡槽处安装有O型圈并和球阀阀体的上端面紧密接触，所述球阀阀体的上端面中心处设有一凸台，凸台内设有台阶通孔，所述阀杆和台阶通孔之间还设有阀杆填料，所述阀杆填料的上部设有填料压盖，所述填料压盖通过螺栓对阀杆填料压紧，所述阀杆的上面部分为方形柱。
优选的，所述接口阀盖衬套一体件和T型阀球的内部通道的直径大小保持一致并处于相同的水平高度。
优选的，所述阀盖和接口阀盖衬套一体件在和球阀阀体采用螺钉安装时加装弹簧垫圈和平垫片。
优选的，所述填料压盖在和球阀阀体采用螺钉安装时加装弹簧垫圈和平垫片。
本发明的优点在于：通过将接口阀盖和衬套设计成一体件，既减小了接口阀盖和衬套在机械加工和装配时的难度，又显著提高了其自身的密封效果，再通过选用含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料作为阀座的材质，防止出现因温度太高、酸碱性太强等原因，阀座塑性变形大造成的泄漏或者阀门关闭不严，改善阀座密封效果，提高了阀的自身使用寿命。
附图说明
图1为本发明正视图的结构示意图。
图2为本发明俯视图的结构示意图。
图3为本发明中球阀阀体上端面的结构示意图。
图4为本发明中接口阀盖衬套一体件的结构示意图。
图5为本发明中阀座的结构示意图。
其中，1、球阀阀体；2、阀盖；3、接口阀盖衬套一体件；3-1、接口阀盖端；3-2、衬套端；4、密封垫片；5、阀座；6、T型球阀；7、阀杆；8、定位柱；9、定位销钉；10、定位垫片；11、阀杆垫圈；12、O型圈；13、阀杆填料；14、填料压盖；15、螺栓。
具体实施方式
为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图5所示，一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，包括球阀阀体1，所述球阀阀体1的后端面通过螺钉安装有阀盖2，所述球阀阀体1的左、右、前端面通过螺钉分别安装有接口阀盖衬套一体件3，所述接口阀盖衬套一体件3和球阀阀体1的接触处设有密封垫片4，所述球阀阀体1的内部设有T型阀球6，所述T型阀球6的上部和下部分别设有卡槽，所述T型阀球6的上部卡槽处设有阀杆7，所述阀杆7转动安装在球阀阀体1的上端并贯穿球阀阀体1的上端面，所述T型球阀6的下部卡槽处设有定位柱8，所述定位柱8的下部转动连接有定位销钉9，所述定位销钉9安装在球阀阀体1的下端面，所述定位销钉9和球阀阀体1的接触处设有定位垫片10。
在本发明中，所述接口阀盖衬套一体件3包括接口阀盖端3-1和衬套端3-2，所述接口阀盖衬套一体件3在衬套端3-2安装有阀座5，所述阀座5和T型阀球6紧密接触，所述阀座5的材质为含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料。
在本发明中，所述阀杆7的下面部分为矩形块并和T型阀球6的上部卡槽卡接，所述阀杆7的中间部分为圆柱形并和球阀阀体1的接触处设有阀杆垫圈11，所述阀杆7的中间部分往上还设有一段环形卡槽，所述环形卡槽处安装有O型圈12，并和球阀阀体1的上端面紧密接触，所述球阀阀体1的上端面还设有一凸台，凸台内设有台阶通孔，所述阀杆7和台阶通孔之间还设有阀杆填料13，所述阀杆填料13的上部设有填料压盖14，所述填料压盖14通过螺栓15对阀杆填料13压紧，所述阀杆7的上面部分为方形柱。
在本发明中，所述接口阀盖衬套一体件3和T型阀球6的内部通道的直径大小保持一致并处于相同的水平高度。
在本发明中，所述阀盖2和接口阀盖衬套一体件3在和球阀阀体1采用螺钉安装时加装弹簧垫圈和平垫片。
在本发明中，所述填料压盖14在和球阀阀体1采用螺钉安装时加装弹簧垫圈和平垫片。
本发明在使用时，阀座5的材质选用RPTFE，RPTFE由悬浮聚四氟乙烯树脂经模压定型，烧结而成，在已知塑料中RPTFE具有最优良的耐化学腐蚀性与介电性能，能在-250℃-+250℃温度范围内使用，在已知塑料中RPTFE具有最低摩擦系数，最好的耐腐蚀性能，经过多次测试证明，20％玻纤填充PTFE材质做的阀座5，因材质硬度大，在一定预紧力作用下阀座5和T型阀球6之间很难形成密封带，不能起到密封作用，当预紧力增大，阀座5和T阀球6之间的摩擦力增大，外界提供的扭力不足以转动T型阀球，造成阀门不能正常启闭或者启闭不严，形成内漏；10％玻纤填充PTFE和纯PTFE机械性能基本一致，用作阀座5性能没有明显改善；13％～17％玻纤填充PTFE材质的阀座5，经过上万次测试，其机械性能和化学性能完全满足长期工作在150℃的环境。因此，当高温、酸性、碱性等的物质流过本发明中所涉及的三通阀时，阀座5可有效预防因温度太高或酸碱性太强，导致阀座5塑性变形大造成的泄漏或者阀门关闭不严的问题，大大改善了阀座5密封效果。
本发明中接口阀盖和衬套做成一体的，有效防止了介质从接口阀盖和衬套之间的缝隙泄漏传统三通球阀的接口阀盖和衬套是分离的，这种结构既增大机械加工和装配难度，又增加了阀门泄漏风险，同时，因传统三通球阀的接口阀盖和衬套是两个部件，在装配过程中，这两个部件之间需要再安装一只密封圈，防止阀体内的介质从这两个部件之间泄漏出去。
基于上述，本发明通过将接口阀盖和衬套设计成一体件，既减小了接口阀盖和衬套在机械加工和装配时的难度，又显著提高了其自身的密封效果，再通过选用含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料作为阀座的材质，防止出现因温度太高、酸碱性太强等原因，阀座塑性变形大造成的泄漏或者阀门关闭不严的问题，改善了阀座的密封效果，提高了阀的自身使用寿命。
因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，其特征在于：包括球阀阀体(1)，所述球阀阀体(1)的后端面通过螺钉安装有阀盖(2)，所述球阀阀体(1)的左、右、前端面通过螺钉分别安装有接口阀盖衬套一体件(3)，所述接口阀盖衬套一体件(3)和球阀阀体(1)的接触处设有密封垫片(4)，所述球阀阀体(1)的内部设有T型阀球(6)，所述T型阀球(6)的上部和下部分别设有卡槽，所述T型阀球(6)的上部卡槽处设有阀杆(7)，所述阀杆(7)和球阀阀体(1)的上端转动连接并贯穿球阀阀体(1)的上端面，所述T型球阀(6)的下部卡槽处设有定位柱(8)，所述定位柱(8)的下部转动连接有定位销钉(9)，所述定位销钉(9)安装在球阀阀体(1)的下端面，所述定位销钉(9)和球阀阀体(1)的接触处设有定位垫片(10)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，所述接口阀盖衬套一体件(3)包括接口阀盖端(3-1)和衬套端(3-2)，所述接口阀盖衬套一体件(3)在衬套端(3-2)安装有阀座(5)，所述阀座(5)和T型阀球(6)紧密接触，所述阀座(5)的材质为含有玻璃纤维的聚四氟乙烯复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，所述阀杆(7)的下面部分为矩形块并和T型阀球(6)的上部卡槽卡接，所述阀杆(7)的中间部分为圆柱形并和球阀阀体(1)的接触处设有阀杆垫圈(11)，所述阀杆(7)的中间部分往上还设有一段环形卡槽，所述环形卡槽处安装有O型圈(12)并和球阀阀体(1)的上端面紧密接触，球阀阀体(1)的上端面中心处往上设有凸台，凸台内设有台阶通孔，所述阀杆(7)和台阶通孔之间还设有阀杆填料(13)，所述阀杆填料(13)的上部设有填料压盖(14)，所述填料压盖(14)通过螺栓(15)对阀杆填料(13)压紧，所述阀杆(7)的上面部分为方形柱。
4.根据权利要求1所述的一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，所述接口阀盖衬套一体件(3)和T型阀球(6)的内部通道的直径大小相同并处于相同的水平高度。
5.根据权利要求1所述的一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，所述阀盖(2)和接口阀盖衬套一体件(3)在和球阀阀体(1)采用螺钉安装并加装弹簧垫圈和平垫片。
6.根据权利要求3所述的一种适用于高温、酸性、碱性环境的三通球阀，所述填料压盖(14)在和球阀阀体(1)采用螺钉安装并加装弹簧垫圈和平垫片。
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