CN109027298A - 阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀 - Google Patents

Abstract

一种阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，包括上阀轴、大压盖、阀体、半球形阀芯和下阀轴，所述阀体的顶面和底面分别设有大压盖的安装孔，大压盖安装在安装孔内，所述半球形阀芯通过大压盖支撑固定在阀体内，上阀轴和下阀轴分别穿过安装在阀体顶面和底面的大压盖后与半球形阀芯连接，大压盖与阀轴之间安装有填料和轴承套，填料压盖将填料和支撑阀轴旋转的轴承套压在大压盖内；阀体的顶面和底面分别安装有用于将大压盖安装固定在阀体顶面和底面的上支架和下支架；下支架上安装有将下阀轴限位的底盖；阀体内部设有橡胶层；与半球形阀芯密封接触的橡胶层内设置有环形支撑骨架。本阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀密封性好，使用寿命长，制造成本低。

Description

阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀

技术领域

本发明涉及偏心球阀的技术领域，具体是一种阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀。

技术背景

偏心半球阀，外文名称：Eccentrichemisphericalvalve；偏心半球阀是一种比较新型的球阀类别，它有着自身结构所独有的一些优越性，如开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小。这样可减小所配执行器的规格。配以多回转电动执行机构，可实现对介质的调节和严密切断。广泛适用于石油、化工、城市给排水等要求严格切断的工况。偏心半球阀是靠旋转阀链来使阀门畅通或闭塞；球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到广泛的应用。

偏心半球阀由于其独特的密封特点，泛应用在各个工业管道的截留上。当应用在某些特殊的行业时，如强酸，强碱，结晶等行业，为了避免或减少被介质冲蚀，以往用于控制强酸、强碱等腐蚀性介质流量的球阀，一直靠国外进口货用特殊合金材料制造，因此，应用在强酸，强碱，结晶等行业中使用的偏心半球阀的制造成本会比传统的偏心半球阀的制造成本增加很多，就会造成很大浪费。为了节约成本，人们在阀体内设置衬层，减少阀体高性能的金属材料的用量，达到节约成本的目的。公开文献也报道了一些带衬层的球阀，例如：

1、中国专利：一种衬氟偏心球阀，申请号：201120150173.3，申请日：2011.05.12，专利权人：上海耐腐阀门集团有限公司，地址：201611上海市松江区茸江路999号，发明人：许定舜、孙培功、赵建军，摘要：本实用新型一种衬氟偏心球阀，包括阀体，阀体的一侧连接有阀接体，在阀体内设有带柄球，其特征在于：带柄球的球体部分为空心半球体，在带柄球的上端及下端外分别套有上填料箱及下填料箱，上填料箱及下填料箱与带柄球的两个端部之间分别设有填料，其中，位于带柄球上端的填料通过填料压盖压紧，位于带柄球下端的填料通过下盖压紧，在阀接体朝向带柄球的一侧上设有上下两个阀座。本实用新型提供的一种衬氟偏心球阀．其传递的扭矩力大、强度高，安全可靠，同时，开启的摩檫面小，介质流通的热转化损失也大为降低，节能降耗效果比原衬里球阀要明显，而且非常适合于介质中有颗粒状物质，或者介质稠粘性较大的场合。

2、中国专利：一种具有密封件保护功能的衬氟球阀，申请号：201710964241.1，申请日：2017.10.17，申请人：温州太科阀门科技有限公司，地址：325000浙江省温州市龙湾区高新园区度山路267号，发明人：薛力，摘要：本发明涉及一种具有密封件保护功能的衬氟球阀，包括阀体、衬氟球体、阀杆及主阀座，阀体内设置有流道，阀杆控制衬氟球体动作构成流道切断及联通，主阀座安装于流道并与衬氟球体密封配合，流道设置有与罐车联通的内联端及与外界联通的外联端，流道内壁设置有氟内衬，还包括设置于流道并位于内联端与衬氟球体之间的颗粒物料密封件及操作件，颗粒物料密封件在操作件控制下相对流道具有流通的第一状态及切断的第二状态，氟内衬与主阀座之间设置有定位件。采用上述方案，本发明提供一种避免因颗粒物料造成衬氟启闭件及阀座损伤的具有密封件保护功能的衬氟球阀。

3、中国专利：具有密封件保护功能的衬氟球阀，申请号：201721336928.2，申请日：2017.10.17，地址：325000浙江省温州市龙湾区高新园区度山路267号，发明人：薛力，摘要：本实用新型涉及一种具有密封件保护功能的衬氟球阀，包括阀体、衬氟球体、阀杆及主阀座，阀体内设置有流道，阀杆控制衬氟球体动作构成流道切断及联通，主阀座安装于流道并与衬氟球体密封配合，流道设置有与罐车联通的内联端及与外界联通的外联端，还包括设置于流道并位于内联端与衬氟球体之间的颗粒物料密封件及操作件，颗粒物料密封件在操作件控制下相对流道具有流通的第一状态及切断的第二状态。采用上述方案，本实用新型提供一种避免因颗粒物料造成衬氟启闭件及阀座损伤的具有密封件保护功能的衬氟球阀。

4、中国专利：带衬层的偏心球阀，申请号：201520248619.4，申请日：2015.04.23，专利权人：刘向阳，地址：530001广西壮族自治区南宁市西乡塘区秀厢大道军安新村C栋1单元302室，发明人：刘向阳，摘要：本实用新型公开一种带衬层的偏心球阀，包括阀体、阀轴和阀芯，其特征在于：所述阀体内部设有衬层，阀体的侧面设有进流口和出流口，阀体的顶面和底面分别设有安装孔，大压盖安装在安装孔内，所述阀芯通过大压盖支撑固定在阀体内，阀轴由上阀轴和下阀轴构成；上阀轴和下阀轴分别穿过安装在阀体顶面和底面的大压盖后与阀芯连接，大压盖与阀轴之间设有填料垫、填料和轴承套，填料压盖将填料垫、填料和支撑阀轴旋转的轴承套压在大压盖内。本实用新型的球阀具有设置巧妙，生产成本低，安装方便，密封性好，可适应各种介质等特点。

5、中国专利：一种带内衬陶瓷球阀，申请号：201610438129.X，申请日：2016.06.20，申请人：中一节能耐磨技术宜兴有限公司，地址：214225江苏省无锡市宜兴市丁蜀镇工业园宜浦路北，发明人：季林举，张仁洪，摘要：一种带内衬陶瓷球阀，包括金属阀体、装配于金属阀体两端对称的左右法兰，阀体与左右法兰共同构成密封阀腔，左右法兰流道内表面以及阀体内腔表面均衬有聚四氟乙烯内衬，左右法兰流道内配设有对称的左右陶瓷阀座，金属阀体内配设有陶瓷阀体内衬，左右陶瓷阀座与陶瓷阀体内衬配合连接构成独立的球阀腔体，球阀腔体内设置有陶瓷球芯，陶瓷球芯顶端阀杆穿出陶瓷阀体内衬和金属阀体上对应开设的阀杆孔，金属阀体的阀杆孔与阀杆间设置有填料函、填料压环和填料压盖。本发明具有两层内衬，金属外体内衬聚四氟乙烯，陶瓷内衬，在阀门内腔形成了两个独立密封的密封腔，满足特殊工况的要求，阀门里不会发生外漏，延长了阀门的使用寿命。

经研究发现，现有的偏心球阀的内衬橡胶容易受热，受拉造成损伤，降低密封性及使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种密封性好，使用寿命长，制造成本低，用于强酸、强碱、结晶等行业的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，包括上阀轴、大压盖、阀体、半球形阀芯和下阀轴，所述阀体的侧面设有进流口和出流口；所述阀体的顶面和底面分别设有大压盖的安装孔，大压盖安装在安装孔内，所述半球形阀芯通过大压盖支撑固定在阀体内，上阀轴和下阀轴分别穿过安装在阀体顶面和底面的大压盖后与半球形阀芯连接，大压盖与阀轴之间安装有填料和轴承套，填料压盖将填料和支撑阀轴旋转的轴承套压在大压盖内；阀体的顶面安装有用于将大压盖安装固定在阀体顶面的上支架；阀体的底部安装有用于将大压盖安装固定在阀体底面的下支架；下支架上安装有将下阀轴限位的底盖；阀体内部设有橡胶层；与半球形阀芯密封接触的橡胶层内设置有环形支撑骨架；增加橡胶层的强度，避免橡胶层与半球形阀芯摩擦后变形，能提高密封性及延长使用寿命。阀体的进流口或出流口通过压盘安装有阀座，压盘和阀座也采用相同的衬胶技术，保证整个偏心半球阀耐强酸、强碱。

优选的：进流口和出流口的阀体上设置有法兰连接面，用于与管道连接。

优选的：所述的橡胶层采用氟橡胶制成。最好是采用改性氟橡胶制成。橡胶层与阀体内部采用楔形连接，即凹凸连接；当流体温度高、冲击力大时，橡胶层不易走位变形，提高耐温和耐冲击效果好。改性氟橡胶是利用氟橡胶和聚偏氟乙烯在密炼机内混炼得到，具体是按重量份数取氟橡胶60-80份、聚偏氟乙烯15-20份、钛酸酯偶联剂1-3份、二氧化硅粉3-10份、橡胶吸酸剂5-10份、橡胶活性剂3-5份、橡胶耐热防护剂2-3份和橡胶硫化剂5-15份，先将钛酸酯偶联剂、二氧化硅粉、橡胶吸酸剂、橡胶活性剂和橡胶耐热防护剂放入密炼机内，30秒后加入氟橡胶和聚偏氟乙烯，在80-150℃温度下保持10-15分钟，然后加入橡胶硫化剂翻炼在150-250℃温度下保持3-5分钟，即可出胶。

采用的二氧化硅粉是利用二氧化硅经过超微粉碎得到。在氟橡胶中添加超微粉碎的SiO₂后，产品的强度、耐磨性和抗老化性等性能均达到或超过普通氟橡胶橡胶制品，其耐磨性、抗拉强度、抗折性、抗老化性能均提高明显。

钛酸酯偶联剂应用在橡胶行业，对填料改性可起补强作用，可减少橡胶用量和防老剂用量，提高制品耐磨强度和抗老化能力，其光泽也得到显著提高。

橡胶活性剂为粉体聚乙二醇PEG4000；

上述其它的材料都可以在市场上购买得到。将氟橡胶经过改性后能提高力学性能、耐高温性能和耐腐蚀性能。经过改性后，制得的橡胶层弹性佳，柔韧性好，不易老化。

优选的：所述的环形支撑骨架由碳素纤维、铜丝或不锈钢丝制成。将环形支撑骨架固定在将与半球形阀芯密封接触的位置，然后再衬胶，即可将环形支撑骨架埋在橡胶层内。

优选的：与半球形阀芯密封接触的橡胶层的密封面上设置有由钢丝织成的网，形成钢丝橡胶密封面。所述的钢丝的直径为0.1毫米，织成的网的网眼为4-5毫米。钢丝橡胶密封面提高密封面的强度，避免开关阀门时造成衬胶层损坏，造成外漏。

优选的：所述的填料为硅橡胶。

优选的：所述的阀体采用铸钢或球磨铸铁制成。

优选的：所述的半球形阀芯采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成，半球形阀芯采用光滑球面设置。

优选的：所述的上阀轴和下阀轴采用316L不锈钢制成。

优选的：所述的大压盖采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

本发明的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀的优点：

1、本发明的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀的阀体内设置有采用氟橡胶制成的橡胶层；橡胶层与阀体内部采用楔形连接，即凹凸连接；当流体温度高、冲击力大时，橡胶层不易走位变形，提高耐温和耐冲击效果好。

2、与半球形阀芯密封接触的橡胶层内设置有环形支撑骨架；环形支撑骨架由碳素纤维、铜丝或不锈钢丝制成，设置环形支撑骨架，能提高该处橡胶的弹性和强度，保证了密封的可靠性，不会因多次使用后，易变形，橡胶层弹性不够，造成密封性差，而无法使用。

3、与半球形阀芯密封接触的橡胶层的密封面上设置有由钢丝织成的网，形成钢丝橡胶密封面。所述的钢丝的直径为0.1毫米，织成的网的网眼为4-5毫米。钢丝橡胶密封面提高密封面的强度，避免开关阀门时造成衬胶层损坏，造成外漏。

附图说明

图1是实施例1中阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀的结构示意图；

图中序号的名称为:

1、上阀轴，2、上支架，3、填料压盖，4、轴承套，5、填料，6、大压盖，7、阀体，8、半球形阀芯，9、支撑架，10、橡胶层，11、下阀轴，12、下支架，13、底盖。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本发明，下面结合附图，对本阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀做进一步说明。

如图所示：

实施例1

阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，包括上阀轴1、大压盖6、阀体7、半球形阀芯8和下阀轴11，所述阀体7的侧面设有进流口和出流口；所述阀体7的顶面和底面分别设有大压盖6的安装孔，大压盖6安装在安装孔内，所述半球形阀芯8通过大压盖6支撑固定在阀体7内，上阀轴1和下阀轴11分别穿过安装在阀体7顶面和底面的大压盖6后与半球形阀芯8连接，大压盖6与阀轴之间安装有填料5和轴承套4，填料压盖3将填料5和支撑阀轴旋转的轴承套4压在大压盖6内；阀体7的顶面安装有用于将大压盖6安装固定在阀体7顶面的上支架2；阀体7的底部安装有用于将大压盖6安装固定在阀体7底面的下支架12；下支架12上安装有将下阀轴11限位的底盖13；阀体7内部设有橡胶层10；与半球形阀芯8密封接触的橡胶层10内设置有环形支撑骨架。

进流口和出流口的阀体7上设置有法兰连接面，用于与管道连接。

所述的橡胶层10采用氟橡胶制成。橡胶层10与阀体7内部采用楔形连接；当流体温度高、冲击力大时，橡胶层不易走位变形，提高耐温和耐冲击效果好。

所述的环形支撑骨架由碳素纤维、铜丝或不锈钢丝制成。

与半球形阀芯8密封接触的橡胶层10的密封面上设置有由钢丝织成的网，形成钢丝橡胶密封面。所述的钢丝的直径为0.1毫米，织成的网的网眼为4-5毫米。钢丝橡胶密封面提高密封面的强度，避免开关阀门时造成衬胶层损坏，造成外漏。

所述的填料5为硅橡胶。

所述的阀体7采用铸钢或球磨铸铁制成。

所述的半球形阀芯8采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

所述的上阀轴1和下阀轴11采用316L不锈钢制成。

所述的大压盖6采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

实施例2

阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，包括上阀轴1、大压盖6、阀体7、半球形阀芯8和下阀轴11，所述阀体7的侧面设有进流口和出流口；所述阀体7的顶面和底面分别设有大压盖6的安装孔，大压盖6安装在安装孔内，所述半球形阀芯8通过大压盖6支撑固定在阀体7内，上阀轴1和下阀轴11分别穿过安装在阀体7顶面和底面的大压盖6后与半球形阀芯8连接，大压盖6与阀轴之间安装有填料5和轴承套4，填料压盖3将填料5和支撑阀轴旋转的轴承套4压在大压盖6内；阀体7的顶面安装有用于将大压盖6安装固定在阀体7顶面的上支架2；阀体7的底部安装有用于将大压盖6安装固定在阀体7底面的下支架12；下支架12上安装有将下阀轴11限位的底盖13；阀体7内部设有橡胶层10；与半球形阀芯8密封接触的橡胶层10内设置有环形支撑骨架。

进流口和出流口的阀体7上设置有法兰连接面，用于与管道连接。

所述的橡胶层10采用改性氟橡胶制成。橡胶层10与阀体7内部采用楔形连接；当流体温度高、冲击力大时，橡胶层不易走位变形，提高耐温和耐冲击效果好。改性氟橡胶是利用氟橡胶和聚偏氟乙烯在密炼机内混炼得到，具体是按重量份数取氟橡胶60-80份、聚偏氟乙烯15-20份、钛酸酯偶联剂1-3份、二氧化硅粉3-10份、橡胶吸酸剂5-10份、橡胶活性剂3-5份、橡胶耐热防护剂2-3份和橡胶硫化剂5-15份，先将钛酸酯偶联剂、二氧化硅粉、橡胶吸酸剂、橡胶活性剂和橡胶耐热防护剂放入密炼机内，30秒后加入氟橡胶和聚偏氟乙烯，在80-150℃温度下保持10-15分钟，然后加入橡胶硫化剂翻炼在150-250℃温度下保持3-5分钟，即可出胶。

所述的环形支撑骨架由碳素纤维、铜丝或不锈钢丝制成。

与半球形阀芯8密封接触的橡胶层10的密封面上设置有由钢丝织成的网，形成钢丝橡胶密封面。所述的钢丝的直径为0.1毫米，织成的网的网眼为4-5毫米。钢丝橡胶密封面提高密封面的强度，避免开关阀门时造成衬胶层损坏，造成外漏。

所述的填料5为硅橡胶。

所述的阀体7采用铸钢或球磨铸铁制成。

所述的半球形阀芯8采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

所述的上阀轴1和下阀轴11采用316L不锈钢制成。

所述的大压盖6采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

应用实施例

广西某化工厂，需要使用150℃以上的98%硫酸，原先输送管道上都是按照进口的偏心半球阀，价格都在2000元以上。为了降低成本，该厂使用了阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀（胶层未设置环形支撑骨架），价格在800-900元之间，但是使用不到8个月，需更换胶层，且阀体腐蚀严重；后来该厂试使用了本发明的衬胶偏心球阀，价格在900元左右，到目前为止，使用了近一年半，不需更换胶层，阀体出现轻微腐蚀现象。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，包括上阀轴（1）、大压盖（6）、阀体（7）、半球形阀芯（8）和下阀轴（11），所述阀体（7）的侧面设有进流口和出流口；所述阀体（7）的顶面和底面分别设有大压盖（6）的安装孔，大压盖（6）安装在安装孔内，所述半球形阀芯（8）通过大压盖（6）支撑固定在阀体（7）内，上阀轴（1）和下阀轴（11）分别穿过安装在阀体（7）顶面和底面的大压盖（6）后与半球形阀芯（8）连接，大压盖（6）与阀轴之间安装有填料（5）和轴承套（4），填料压盖（3）将填料（5）和支撑阀轴旋转的轴承套（4）压在大压盖（6）内；其特征在于：阀体（7）的顶面安装有用于将大压盖（6）安装固定在阀体（7）顶面的上支架（2）；阀体（7）的底部安装有用于将大压盖（6）安装固定在阀体（7）底面的下支架（12）；下支架（12）上安装有将下阀轴（11）限位的底盖（13）；阀体（7）内部设有橡胶层（10）；与半球形阀芯（8）密封接触的橡胶层（10）内设置有环形支撑骨架。

2.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的橡胶层（10）采用改性氟橡胶制成。

3.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：橡胶层（10）与阀体（7）内部采用楔形连接。

4.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的环形支撑骨架由碳素纤维、铜丝或不锈钢丝制成。

5.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：与半球形阀芯（8）密封接触的橡胶层（10）的密封面上设置有由钢丝织成的网，形成钢丝橡胶密封面。

6.根据权利要求5所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的钢丝的直径为0.1毫米，织成的网的网眼为4-5毫米。

7.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的填料（5）为硅橡胶。

8.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的阀体（7）采用铸钢或球磨铸铁制成。

9.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的半球形阀芯（8）采用316L不锈钢、904L不锈钢、哈氏合金或20号钢制成。

10.根据权利要求1所述的阀体内衬胶耐强酸、强碱偏心半球阀，其特征在于：所述的上阀轴（1）和下阀轴（11）采用316L不锈钢制成。