CN110425325B - 一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，属于衬胶阀领域，一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，包括阀体，阀体上端连接有阀盖，阀盖下端连接有阀杆，阀杆下侧设有闸板，闸板连接于阀体中部，阀杆与闸板之间连接有圆销轴，阀体下端连接有螺栓，阀体内壁上连接有衬胶密封层，闸板外侧端同样连接有衬胶密封层，阀体内侧设有多个内衬补强杆，内衬补强杆两端部均与衬胶密封层连接，在阀体内壁增设衬胶密封层和内衬补强杆，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。

Description

一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀
技术领域
本发明涉及衬胶阀领域，更具体地说，涉及一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀。
背景技术
衬胶阀门用于控制非腐蚀性或一般腐蚀性以及强腐蚀性介质，阀体内腔表面无衬里或覆有可选择的各种氟塑料和各种橡胶，适用于各种不同工作温度和流体管路。衬胶阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、调节、节流、止回、分流或溢流等功能。 用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多， 阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。阀门可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、 液态金属和放射性流体等各种类型流体的流动。
随着现代工业的飞跃发展，衬胶阀门及其各类管路附件在石油、印染、化工等各领域中得到迅速应用的推广，显示了强大的生命力，做为工程中首选项目已引起各工程设计单位和施工单位的极大关注与青睐，是一种极具市场潜力的朝阳产品。
中国专利公开号为CN205423897U公开了一种衬胶双闸板楔式闸阀，包括一阀体腔体内容置有闸板和阀杆；所述阀体与阀盖连接；该阀盖上端通过支架设有手动驱动装置；该阀盖腔体内贯穿容置有与手动驱动装置连接的阀杆；所述手动驱动装置通过阀杆与闸板连接，阀杆通过密封环与阀盖密封滑动配合连接；所述阀体内壁设有衬胶密封层，该衬胶密封层延伸至阀体外侧阀密封法兰盘上；所述闸板为双闸板结构，两块闸板通过圆销轴连接，两块闸板两侧设有衬胶阀座，圆销轴上方与阀杆连接。该技术方案中的衬胶阀采用整个腔体内衬胶方式，增加阀座密封的可靠性、又耐磨，提高产品的使用寿命。产品为板焊结构，体积小，重量轻，安装和操作都方便。
冬季气温较低，与上述专利中的衬胶阀类似的，现有技术中管道内的工艺介质容易发生凝结堵塞，溶液介质经常会结晶而胀裂阀门，发生介质泄露从而产生严重的后果。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，它在阀体内壁增设衬胶密封层和内衬补强杆，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，包括阀体，所述阀体上端连接有阀盖，所述阀盖下端连接有阀杆，所述阀杆下侧设有闸板，所述闸板连接于阀体中部，所述阀杆与闸板之间连接有圆销轴，所述阀体下端连接有螺栓，所述阀体内壁上连接有衬胶密封层，所述闸板外侧端同样连接有衬胶密封层，所述阀体内侧设有多个内衬补强杆，所述内衬补强杆两端部均与衬胶密封层连接，在阀体内壁增设衬胶密封层和内衬补强杆，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
进一步的，所述衬胶密封层包括衬胶粘附组合层和衬胶抗变组合层，所述衬胶抗变组合层通过衬胶粘附组合层粘接于阀体内壁上和闸板表面，所述衬胶密封层还包括衬胶内护组合层和衬胶限位组合层，所述衬胶内护组合层经过滚压处理，且压延比为2.2-2.4，所述衬胶限位组合层与衬胶抗变组合层内壁固定连接，所述衬胶内护组合层固定连接于衬胶限位组合层内壁上，所述内衬补强杆端部与衬胶限位组合层固定连接。
进一步的，所述衬胶抗变组合层为气凝胶复合材料，气凝胶复合材料做为新材料应用于抗寒服的制作，可见其具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体内部衬胶密封层的夹层可有效保护阀体，同时可极大程度上满足阀体本身的冷缩，所述衬胶限位组合层为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体的胀裂作用。
进一步的，所述衬胶内护组合层的制作材料包括聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮，且聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮三者比例为4:2:0.7，且采用水冷却真空定型方法制备而成，管材拉伸比为4-5，熔融锥体长度控制在10-20毫米，吹胀模温度80-150℃，吹胀压力0.1-0.2兆帕，牵引线速度80-500毫米/分。
进一步的，所述内衬补强杆外表面包裹有强化防腐套，所述强化防腐套与内衬补强杆之间抽成真空，所述强化防腐套采用高结晶性材料，所述高结晶性材料包括PVF，且PVF制成膜状，它很坚韧而富于弹性，具有杰出的耐候性，在-94-230F温度范围内性能良好，它具有良好耐磨和耐沾污性，可与胶合板、乙烯基塑料和增强的聚酯及金属箔层合，所述内衬补强杆端部套设有密封紧固环，所述密封紧固环内壁与强化防腐套固定连接，所述强化防腐套和密封紧固环均与衬胶内护组合层固定连接，密封紧固环可保护衬胶内护组合层与强化防腐套的连接处不易裂开。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案在阀体内壁增设衬胶密封层和内衬补强杆，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
（2）衬胶密封层包括衬胶粘附组合层和衬胶抗变组合层，衬胶抗变组合层通过衬胶粘附组合层粘接于阀体内壁上和闸板表面，衬胶密封层还包括衬胶内护组合层和衬胶限位组合层，衬胶内护组合层经过滚压处理，且压延比为2.2-2.4，衬胶限位组合层与衬胶抗变组合层内壁固定连接，衬胶内护组合层固定连接于衬胶限位组合层内壁上，内衬补强杆端部与衬胶限位组合层固定连接。
（3）衬胶抗变组合层为气凝胶复合材料，气凝胶复合材料做为新材料应用于抗寒服的制作，可见其具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体内部衬胶密封层的夹层可有效保护阀体，同时可极大程度上满足阀体本身的冷缩，衬胶限位组合层为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体的胀裂作用。
（4）衬胶内护组合层的制作材料包括聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮，且聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮三者比例为4:2:0.7，且采用水冷却真空定型方法制备而成，管材拉伸比为4-5，熔融锥体长度控制在10-20毫米，吹胀模温度80-150℃，吹胀压力0.1-0.2兆帕，牵引线速度80-500毫米/分。
（5）内衬补强杆外表面包裹有强化防腐套，强化防腐套与内衬补强杆之间抽成真空，强化防腐套采用高结晶性材料，高结晶性材料包括PVF，且PVF制成膜状，它很坚韧而富于弹性，具有杰出的耐候性，在-94-230F温度范围内性能良好，它具有良好耐磨和耐沾污性，可与胶合板、乙烯基塑料和增强的聚酯及金属箔层合，内衬补强杆端部套设有密封紧固环，密封紧固环内壁与强化防腐套固定连接，强化防腐套和密封紧固环均与衬胶内护组合层固定连接，密封紧固环可保护衬胶内护组合层与强化防腐套的连接处不易裂开。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的衬胶密封层处的结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的衬胶密封层处的截面结构示意图；
图5为对比文件中的结构示意图；
图6为去除内衬补强杆状态下的衬胶密封层处的结构示意图。
图中标号说明：
1阀体、2衬胶密封层、21衬胶粘附组合层、22衬胶限位组合层、23衬胶内护组合层、24衬胶抗变组合层、3闸板、4阀杆、5螺栓、6阀盖、7内衬补强杆、8强化防腐套、9密封紧固环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图5，为对比文件中的部分阀体结构示意图，本发明基于该对比专利的结构图以及该对比文件中所提及的结构及其连接关系做进一步技术要点创造，故部分相同点不再赘述，但不影响本发明的完整性和公开充分性，请参阅图1，一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，包括阀体1，阀体1上端连接有阀盖6，阀盖6下端连接有阀杆4，阀杆4下侧设有闸板3，闸板3连接于阀体1中部，阀杆4与闸板3之间连接有圆销轴，阀体1下端连接有螺栓5，阀体1内壁上连接有衬胶密封层2，闸板3外侧端同样连接有衬胶密封层2，阀体1内侧设有多个内衬补强杆7，内衬补强杆7两端部均与连接于阀体1内壁上的衬胶密封层2连接，在阀体1内壁增设衬胶密封层2和内衬补强杆7，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
请参阅图2，衬胶密封层2包括衬胶粘附组合层21和衬胶抗变组合层24，衬胶抗变组合层24通过衬胶粘附组合层21粘接于阀体1内壁上和闸板3表面，衬胶密封层2还包括衬胶内护组合层23和衬胶限位组合层22，衬胶内护组合层23经过滚压处理，且压延比为2.2-2.4，在阀体1内壁处，衬胶限位组合层22与衬胶抗变组合层24内壁固定连接，衬胶内护组合层23固定连接于衬胶限位组合层22内壁上，内衬补强杆7端部与衬胶限位组合层22固定连接；在闸板3外侧端处，衬胶限位组合层22与衬胶抗变组合层24远离衬胶粘附组合层21的一端面固定连接，衬胶内护组合层23固定连接于衬胶限位组合层22远离衬胶抗变组合层24的一端面上。
请参阅图4，多个内衬补强杆7沿着阀体1横向等距分布，且多个内衬补强杆7交错排列于阀体1内部，使得阀体1内部的衬胶限位组合层22均匀受力。
衬胶抗变组合层24为气凝胶复合材料，气凝胶复合材料做为新材料应用于抗寒服的制作，可见其具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体1内部衬胶密封层2的夹层可有效保护阀体1，同时可极大程度上满足阀体1本身的冷缩，衬胶限位组合层22为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体1的胀裂作用。
衬胶内护组合层23的制作材料包括聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮，且聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮三者比例为4:2:0.7，且采用水冷却真空定型方法制备而成，管材拉伸比为4-5，熔融锥体长度控制在10-20毫米，吹胀模温度80-150℃，吹胀压力0.1-0.2兆帕，牵引线速度80-500毫米/分。
请参阅图3，内衬补强杆7外表面包裹有强化防腐套8，强化防腐套8与内衬补强杆7之间抽成真空，强化防腐套8采用高结晶性材料，高结晶性材料包括PVF，且PVF制成膜状，它很坚韧而富于弹性，具有杰出的耐候性，在-94-230F温度范围内性能良好，它具有良好耐磨和耐沾污性，可与胶合板、乙烯基塑料和增强的聚酯及金属箔层合，内衬补强杆7端部套设有密封紧固环9，密封紧固环9内壁与强化防腐套8固定连接，强化防腐套8和密封紧固环9均与衬胶内护组合层23固定连接，密封紧固环9可保护衬胶内护组合层23与强化防腐套8的连接处不易裂开。
冬季气温较低，现有技术中管道内的工艺介质容易发生凝结堵塞，溶液介质经常会结晶而胀裂阀门，发生介质泄露从而产生严重的后果；而本方案中在阀体1内壁增设衬胶密封层2和内衬补强杆7，衬胶密封层2包括衬胶粘附组合层21、衬胶抗变组合层24、衬胶内护组合层23和衬胶限位组合层22，且气凝胶复合材料制作而成的衬胶抗变组合层24具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体1内部衬胶密封层2的夹层可有效保护阀体1，同时可极大程度上满足阀体1本身的冷缩，衬胶限位组合层22为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体1的胀裂作用，以及改进的衬胶内护组合层23共同决定了其自身良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，另外，对于流经阀体1内部的低浓度溶液，多个内衬补强杆7位于阀体1内部几乎不会影响溶液的流动，多个内衬补强杆7交错排列于阀体1内部，使得阀体1内部的衬胶限位组合层22均匀受力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
实施例2：
请参阅图5，为对比文件中的部分阀体结构示意图，本发明基于该对比专利的结构图以及该对比文件中所提及的结构及其连接关系做进一步技术要点创造，故部分相同点不再赘述，但不影响本发明的完整性和公开充分性，一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，包括阀体1，阀体1上端连接有阀盖6，阀盖6下端连接有阀杆4，阀杆4下侧设有闸板3，闸板3连接于阀体1中部，阀杆4与闸板3之间连接有圆销轴，阀体1下端连接有螺栓5，阀体1内壁上连接有衬胶密封层2，闸板3外侧端同样连接有衬胶密封层2，在阀体1内壁增设衬胶密封层2，其本身具有良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能。
请参阅图6，衬胶密封层2包括衬胶粘附组合层21和衬胶抗变组合层24，衬胶抗变组合层24通过衬胶粘附组合层21粘接于阀体1内壁上和闸板3表面，衬胶密封层2还包括衬胶内护组合层23和衬胶限位组合层22，衬胶内护组合层23经过滚压处理，且压延比为2.2-2.4，在阀体1内壁处，衬胶限位组合层22与衬胶抗变组合层24内壁固定连接，衬胶内护组合层23固定连接于衬胶限位组合层22内壁上；在闸板3外侧端处，衬胶限位组合层22与衬胶抗变组合层24远离衬胶粘附组合层21的一端面固定连接，衬胶内护组合层23固定连接于衬胶限位组合层22远离衬胶抗变组合层24的一端面上。
衬胶抗变组合层24为气凝胶复合材料，气凝胶复合材料做为新材料应用于抗寒服的制作，可见其具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体1内部衬胶密封层2的夹层可有效保护阀体1，同时可极大程度上满足阀体1本身的冷缩，衬胶限位组合层22为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体1的胀裂作用。
衬胶内护组合层23的制作材料包括聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮，且聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮三者比例为4:2:0.7，且采用水冷却真空定型方法制备而成，管材拉伸比为4-5，熔融锥体长度控制在10-20毫米，吹胀模温度80-150℃，吹胀压力0.1-0.2兆帕，牵引线速度80-500毫米/分。
冬季气温较低，现有技术中管道内的工艺介质容易发生凝结堵塞，溶液介质经常会结晶而胀裂阀门，发生介质泄露从而产生严重的后果；而本方案中在阀体1内壁增设衬胶密封层2，衬胶密封层2包括衬胶粘附组合层21、衬胶抗变组合层24、衬胶内护组合层23和衬胶限位组合层22，且气凝胶复合材料制作而成的衬胶抗变组合层24具有良好的柔软性能和抗寒性能，在本方案中作为阀体1内部衬胶密封层2的夹层可有效保护阀体1，同时可极大程度上满足阀体1本身的冷缩，衬胶限位组合层22为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好和强度高，抗冻性能极佳，几乎不会因寒冷发生任何形变，从而决定了其可抑制溶液介质结晶对阀体1的胀裂作用，以及改进的衬胶内护组合层23共同决定了其自身良好的抗冻性能，能在低温环境下抑制溶液介质结晶产生的张力，极大程度上使得衬胶阀避免胀裂问题，从而提高低温环境下使用衬胶阀时的安全性能，对比实施例1中，本实施例2中去除内衬补强杆7，可适用于流通较高浓度溶液的阀体1，避免内衬补强杆7影响较高浓度溶液流淌的通畅性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，包括阀体（1），其特征在于：所述阀体（1）上端连接有阀盖（6），所述阀盖（6）下端连接有阀杆（4），所述阀杆（4）下侧设有闸板（3），所述闸板（3）连接于阀体（1）中部，所述阀杆（4）与闸板（3）之间连接有圆销轴，所述阀体（1）下端连接有螺栓（5），所述阀体（1）内壁上连接有衬胶密封层（2），所述闸板（3）外侧端同样连接有衬胶密封层（2），所述阀体（1）内侧设有多个内衬补强杆（7），所述内衬补强杆（7）两端部均与衬胶密封层（2）连接；所述衬胶密封层（2）包括衬胶粘附组合层（21）和衬胶抗变组合层（24），所述衬胶抗变组合层（24）通过衬胶粘附组合层（21）粘接于阀体（1）内壁上和闸板（3）表面；所述衬胶密封层（2）还包括衬胶内护组合层（23）和衬胶限位组合层（22），所述衬胶限位组合层（22）与衬胶抗变组合层（24）内壁固定连接，所述衬胶内护组合层（23）固定连接于衬胶限位组合层（22）内壁上，所述内衬补强杆（7）端部与衬胶限位组合层（22）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述衬胶内护组合层（23）经过滚压处理，且压延比为2.2-2.4。
3.根据权利要求1所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述衬胶内护组合层（23）的制作材料包括聚全氟乙丙烯，且采用水冷却真空定型方法制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述衬胶内护组合层（23）的制作材料还包括SiC和聚醚醚酮，且聚全氟乙丙烯、SiC和聚醚醚酮三者比例为4:2:0.7。
5.根据权利要求1所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述内衬补强杆（7）外表面包裹有强化防腐套（8），所述强化防腐套（8）与内衬补强杆（7）之间抽成真空。
6.根据权利要求5所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述强化防腐套（8）采用PVF，且PVF制成膜状。
7.根据权利要求5所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述内衬补强杆（7）端部套设有密封紧固环（9），所述密封紧固环（9）内壁与强化防腐套（8）固定连接，所述强化防腐套（8）和密封紧固环（9）均与衬胶内护组合层（23）固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种适用低温环境的防冻凝氟塑料衬胶阀，其特征在于：所述衬胶抗变组合层（24）为气凝胶复合材料，所述衬胶限位组合层（22）为碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料。
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