CN113101573B - 一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门。灭火器阀门包括阀杆和阀体，阀杆与阀体通过可磨耗封严涂层密封连接；可磨耗封严涂层的组成按重量百分比计为75％‑80％镍包石墨加10％‑15％二氧化钛包覆型聚苯酯加5％‑10％六方氮化硼，通过等离子喷涂形成，涂层孔隙率为10％～15％；等离子喷涂采用的工作气体为氩气和氢气的混合气；镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3；二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1。灭火器包括瓶体和所述的灭火器阀门，瓶体和灭火器阀门通过可磨耗封严涂层密封连接。

Description

一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门
技术领域
本发明涉及灭火器领域，具体涉及一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门。
背景技术
随着消防技术的发展，手提式二氧化碳灭火器由于灭火剂的价格低廉，操作时仅需压动手柄将密封阀门开启即可，而且灭火效果良好，特别是用完后重新充填二氧化碳十分方便，故日益受到用户的青睐。此种灭火器的内压较高，因此，国内外均采用顶压式密封阀(例如，公告号为CN2095308U的专利技术等)。它包含阀杆、密封体、阀体、压簧、手柄和灭火器接口。阀杆顶部为装有圆形橡胶密封圈的导向部，上述导向部可在阀体的导向孔内滑动，用圆形密封圈与导向孔的孔壁密封。阀杆的导向部的顶端伸出于导向孔，且与铰接在阀体上的手柄接触。阀杆底部设置有密封体座，圆形橡胶密圈设置在密封体座上。压簧一端支承在密封体座下部，另一端则支承在灭火器接口的弹簧座内。阀体与灭火器接口螺纹连接。压簧和灭火器内的二氧化碳压力将阀杆上的圆形橡胶密圈紧紧压贴在阀体的阀座上，从而形成密封条件。当扳动手柄时，压迫阀杆顶端，使阀杆下降从而打开阀门，灭火器内的二氧化碳在本身压力下从阀的出口处喷出。若放开手柄，则阀门又处于关闭状态。
发明内容
针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器阀门，通过采用经特殊喷涂工艺制备得到的特殊组成的可磨耗封严涂层，具有强耐腐蚀性和恰当的孔隙率，不但具有良好的可磨耗性能，而且对二氧化碳等灭火剂具有优异的密封性能，可显著提高灭火器的使用寿命。
一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器阀门，包括阀杆和阀体，阀杆与阀体通过可磨耗封严涂层密封连接；
所述可磨耗封严涂层的组成按重量百分比计为75％-80％镍包石墨加10％-15％二氧化钛包覆型聚苯酯加5％-10％六方氮化硼，通过等离子喷涂形成，涂层孔隙率为10％～15％；所述等离子喷涂采用的工作气体为氩气和氢气的混合气；
所述镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3；
所述二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1。
所述可磨耗封严涂层，如果孔隙率过大，超出上述限定范围，会导致涂层密封性能显著下降，无法实现对二氧化碳等灭火剂的良好密封，如果孔隙率过小，超出上述限定范围，则会导致涂层可磨耗性显著降低，难以装配和实际应用。
等离子喷涂过程采用氩气和氢气的混合气作为工作气体，氩气为惰性气体，可有效避免涂层、基体(如阀门部件)发生氧化，氢气流动速度较快，可较好地降低孔隙率，从而保证涂层具有强耐腐蚀性和恰当的孔隙率、可磨耗性，以及与基体的强结合力。
在一优选例中，所述的灭火器阀门，阀杆与阀体密封连接后连接处的可磨耗封严涂层的厚度为0.5～1.0mm。利用本发明的可磨耗封严涂层，只需0.5～1.0mm厚即可实现对二氧化碳等灭火剂的长效良好密封。
作为优选，所述的灭火器阀门，喷涂的可磨耗封严涂层的厚度比阀杆和阀体的间隙大0.5～1.5mm，该过盈设计的厚度大小不但有利于部件的装配，而且可保证使用时对二氧化碳等灭火剂具有优异的密封性能。
试验发现，送料速度与孔隙率成正相关，等离子体能量(等离子体电压与电流乘积)与孔隙率成负相关，为了综合兼顾可磨耗封严涂层的密封性、孔隙率和可磨耗性等性质，作为优选，所述等离子喷涂的条件为：
喷涂用粉末的粒径为30～90μm，组成按重量百分比计为75％-80％镍包石墨加10％-15％二氧化钛包覆型聚苯酯加5％-10％六方氮化硼，其中镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3，二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1；上述粒径范围的喷涂用粉末较好地增加洛氏硬度，减小孔隙率，从而适当减小可磨耗性；
所述喷涂用粉末的送料速度为15～25g/min，喷涂距离为10-30mm，等离子体电压为60-80V，电流为400-500A，所述氩气的流量为45-54L/min，所述氢气的流量为1-1.5L/min。
在一优选例中，所述的灭火器阀门，阀杆贯穿阀体的阀腔，阀腔顶部为导向槽，侧面为灭火剂出口，底部为灭火剂进口，灭火剂进口处设有密封段，阀杆底部的密封体座在其下方弹簧上顶作用下与密封段接触；阀杆在导向槽的导向限制作用下只能进行上下运动；
阀杆和导向槽之间、密封体座和密封段之间均通过所述可磨耗封严涂层密封接触。
使用时，下压阀杆，密封体座与密封段脱离接触，灭火剂就通过灭火剂进口进入阀腔，并通过灭火剂出口排出。
作为一个总的发明构思，本发明还提供了一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器，包括瓶体和所述的灭火器阀门，所述瓶体和灭火器阀门通过所述的可磨耗封严涂层密封连接。
在一优选例中，所述的灭火器，所述瓶体和灭火器阀门密封连接后连接处的可磨耗封严涂层的厚度为0.5～1.0mm。利用本发明的可磨耗封严涂层，只需0.5～1.0mm厚即可实现对二氧化碳等灭火剂的长效良好密封。
作为优选，所述的灭火器，所述瓶体和灭火器阀门连接处喷涂的可磨耗封严涂层的厚度比所述瓶体和灭火器阀门的间隙大0.5～1.5mm，该过盈设计的厚度大小不但有利于部件的装配，而且可保证使用时对二氧化碳等灭火剂具有优异的密封性能。
作为优选，所述的灭火器，所述瓶体和灭火器阀门之间螺纹连接。
本发明的通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门结构简单，装配容易，具有良好的产业化价值。
本发明与现有技术相比，主要优点包括：
1、相比使用圆形橡胶密圈进行密封会遇到的腐蚀以及密封不当等会缩短灭火器使用寿命的问题，本发明采用可磨耗封严涂层进行密封，通过对喷涂工艺、材料组成等方面进行全方位调控，涂层孔隙率、可磨耗性能和耐腐蚀性均大有改善，得到了特别适用于二氧化碳等灭火剂密封的具有强耐腐蚀性和恰当的孔隙率的可磨耗封严涂层，不但具有良好的可磨耗性能，而且对二氧化碳等灭火剂具有优异的密封性能，可显著提高灭火器的使用寿命。
2、在需要密封的位置额外喷涂0.5～1.5mm厚的可磨耗封严涂层，在配合之后，可磨耗封严涂层会被磨去0.5～1.5mm，从而形成良好的密封条件。并且，本发明的可磨耗封严涂层不会遇到圆形橡胶密圈所遇到的一些腐蚀、密封不当等情况，灭火器的使用寿命显著提高。
附图说明
图1为实施例的通过可磨耗封严涂层密封的灭火器阀门的结构示意图；
图中：
1-阀杆；
2-阀体；
3-密封体座；
4-连接段；
5-灭火剂进口；
6-导向槽；
7-螺纹连接部；
8-密封段；
9-阀腔；
10-灭火剂出口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
如图1所示，本实施例的通过可磨耗封严涂层密封的灭火器阀门，包括阀杆1和阀体2，阀杆1贯穿阀体2的阀腔9，阀腔9顶部为导向槽6，侧面为灭火剂出口10，底部为灭火剂进口5，灭火剂进口5处设有密封段8，自然状态下，阀杆1底部的密封体座3在其下方弹簧(未画出)上顶作用下与密封段8接触；阀杆1在导向槽6的导向限制作用下只能进行上下运动；阀杆1和导向槽6之间、密封体座3和密封段8之间均存在0.5～1mm的间隙，在阀杆1、密封体座3上喷涂1.5～2mm厚的可磨耗封严涂层，装配之后，可磨耗封严涂层被磨去0.5～1.5mm，实现阀杆1和导向槽6之间、密封体座3和密封段8之间的密封接触，避免二氧化碳等灭火剂泄漏。
所述可磨耗封严涂层的组成按重量百分比计为75％镍包石墨加15％二氧化钛包覆型聚苯酯加10％六方氮化硼，所述镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3，所述二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1。所述可磨耗封严涂层通过等离子喷涂形成，涂层孔隙率为10％～15％；所述等离子喷涂采用的工作气体为氩气和氢气的混合气。所述等离子喷涂的条件为：喷涂用粉末的粒径为30～90μm，组成按重量百分比计为75％镍包石墨加15％二氧化钛包覆型聚苯酯加10％六方氮化硼，其中镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3，二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1；所述喷涂用粉末的送料速度为15～25g/min，喷涂距离为10mm，等离子体电压为60V，电流为500A，所述氩气的流量为54L/min，所述氢气的流量为1.5L/min。
使用时，下压阀杆1，密封体座3与密封段8脱离接触，灭火剂就通过灭火剂进口5进入阀腔9，并通过灭火剂出口10排出。
本实施例的灭火器阀门与瓶体组装成灭火器时，灭火器阀门通过底部的螺纹连接部7与瓶体连接。旋紧后，阀体2位于螺纹连接部7上方的连接段4与瓶体口会存在0.5～1.0mm的间隙，因此，在连接段4喷涂1.5～2mm厚的可磨耗封严涂层，装配之后，可磨耗封严涂层被磨去0.5～1.5mm，实现阀体2与瓶体的密封接触，避免二氧化碳等灭火剂泄漏。
本发明的通过可磨耗封严涂层密封的灭火器及其阀门结构简单，装配容易，具有良好的产业化价值。
此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器阀门，包括阀杆(1)和阀体(2)，其特征在于，阀杆(1)与阀体(2)通过可磨耗封严涂层密封连接；
所述可磨耗封严涂层的组成按重量百分比计为75％-80％镍包石墨加10％-15％二氧化钛包覆型聚苯酯加5％-10％六方氮化硼，通过等离子喷涂形成，涂层孔隙率为10％～15％；所述等离子喷涂采用的工作气体为氩气和氢气的混合气；
所述镍包石墨中镍和石墨的质量比为7:3；
所述二氧化钛包覆型聚苯酯中二氧化钛和聚苯酯的质量比为1～1.1:1。
2.根据权利要求1所述的灭火器阀门，其特征在于，阀杆(1)与阀体(2)密封连接后连接处的可磨耗封严涂层的厚度为0.5～1.0mm。
3.根据权利要求1所述的灭火器阀门，其特征在于，喷涂的可磨耗封严涂层的厚度比阀杆(1)和阀体(2)的间隙大0.5～1.5mm。
4.根据权利要求1所述的灭火器阀门，其特征在于，所述等离子喷涂的条件为：
喷涂用粉末的粒径为30～90μm；
所述喷涂用粉末的送料速度为15～25g/min，喷涂距离为10-30mm，等离子体电压为60-80V，电流为400-500A，所述氩气的流量为45-54L/min，所述氢气的流量为1-1.5L/min。
5.根据权利要求1所述的灭火器阀门，其特征在于，阀杆(1)贯穿阀体(2)的阀腔(9)，阀腔(9)顶部为导向槽(6)，侧面为灭火剂出口(10)，底部为灭火剂进口(5)，灭火剂进口(5)处设有密封段(8)，阀杆(1)底部的密封体座(3)在其下方弹簧上顶作用下与密封段(8)接触；
阀杆(1)和导向槽(6)之间、密封体座(3)和密封段(8)之间均通过所述可磨耗封严涂层密封接触。
6.一种通过可磨耗封严涂层密封的灭火器，其特征在于，包括瓶体和权利要求1～5任一权利要求所述的灭火器阀门，所述瓶体和灭火器阀门通过权利要求1或4中所述的可磨耗封严涂层密封连接。
7.根据权利要求6所述的灭火器，其特征在于，所述瓶体和灭火器阀门密封连接后连接处的可磨耗封严涂层的厚度为0.5～1.0mm。
8.根据权利要求6所述的灭火器，其特征在于，所述瓶体和灭火器阀门连接处喷涂的可磨耗封严涂层的厚度比所述瓶体和灭火器阀门的间隙大0.5～1.5mm。
9.根据权利要求6所述的灭火器，其特征在于，所述瓶体和灭火器阀门之间螺纹连接。
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