CN1821634B - 塑料截止阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料截止阀。该塑料截止阀具有阀盖、阀瓣、阀杆和塑料阀体,所述阀杆穿过阀盖,在塑料阀体内设置有阀座,所述阀座具有阀座开口,所述阀座开口与位于阀杆底部的阀瓣相对,所述塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口,所述塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口,所述阀盖与阀盖连接口相连接,其特征是所述阀座由聚烯烃材料制成,所述阀瓣的与阀座相接触部位由金属材料制成。本发明的技术方案可以有效地避免因在阀瓣上设置橡胶软垫而带来的软垫连接部渗漏、软垫脱落、软垫翘曲等诸多现有产品中易于出现的弊病,相应可以免去在出现上述弊病时对塑料截止阀的拆卸和维修。

Description

塑料截止阀
技术领域
本发明涉及一种塑料截止阀。
背景技术
与聚烯烃类塑料供水管道(PPR、PP、PE及其钢塑复合管)配套使用的塑料截止阀具有不污染水源的优点。现有的这种塑料截止阀具有阀盖、阀瓣、阀杆和塑料阀体,其阀杆穿过阀盖,在塑料阀体内设置有阀座,该阀座具有与位于阀杆底部的阀瓣相对的阀座开口,阀座与阀瓣配合而构成对上述阀座开口进行密封的密封副。就这一由阀座和阀瓣构成的密封副来说,其所用材料的选取需要充分考虑到塑料截止阀的制造工艺和制造成本、使用寿命等诸多因素。现有塑料截止阀的阀座部位采用聚烯烃材料制成,阀瓣的与阀座相接触部位由一橡胶片充当,由此构成的密封副存在着耐磨性较差、易于脱落的缺陷,影响了产品的使用寿命。为此,本申请人在中国实用新型专利申请200420032750.9号中提供了一种塑料截止阀阀体,该截止阀阀体的特点就在于让阀座由周边嵌入塑料阀体的阀座嵌件构成。该阀座嵌件可以由金属材料(如铜合金等)制成,即为金属阀座嵌件;该阀座嵌件也可以由聚甲醛或尼龙、超高分子量聚乙烯等塑料材料制成,即为塑料阀座嵌件;另外,也还可以采用其它耐磨材料制成上述阀座嵌件。由于该技术方案中特别地设置了独立的阀座嵌件,可以使塑料截止阀阀体在阀座部位的耐磨性更好,从而有利于增强塑料截止阀的密封性能,确保产品具有足够长的使用寿命。但不可否认的是:虽然采用独立的阀座嵌件可以确保阀座部位的耐磨性,但却增加了塑料截止阀的制造难度,相应增加了塑料截止阀的制作成本,且仍然不能解决阀瓣上的橡胶片脱落的问题。因此,有必要对现有塑料截止阀中阀座和阀瓣的材料作进一步的优选。
发明内容
本发明的目的即是通过优选塑料截止阀中阀座和阀瓣的材料,提供一种制造较为简单,且能确保产品的密封性能和使用寿命的塑料截止阀。
本发明的目的通过以下方式实现:选取聚烯烃材料为阀座的制造材料,选取金属材料作为阀瓣的与阀座相接触部位的材料,从而得到一种制造简单方便、阀座部位的耐磨性能和密封性能满足要求、产品使用寿命较长的塑料截止阀。
具体来说,本发明的塑料截止阀具有阀盖、阀瓣、阀杆和塑料阀体,所述阀杆穿过阀盖,在塑料阀体内设置有阀座,所述阀座具有阀座开口,所述阀座开口与位于阀杆底部的阀瓣相对,所述塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口,所述塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口,所述阀盖与阀盖连接口相连接,其特征是所述阀座由聚烯烃材料制成,所述阀瓣的与阀座相接触部位由金属材料制成。
在本发明中,制作阀座的聚烯烃材料可以是聚乙烯材料,也可以是聚丙烯材料,还可以是聚丁烯材料等等,当然,在必要时,也可以在上述聚烯材料中适量加入填充剂、染料等添加剂。也就是说,本发明中所述的上述聚烯烃材料并非特指纯度为100%的聚烯烃材料。另外,除阀座的制作材料为聚烯烃材料之外,本发明还推荐让整个阀体均采用聚烯烃材料制成,从而有利于简化阀体的制作并降低产品的制作成本。本发明中让阀瓣的与阀座相接触部位由金属材料制成,所采用的金属材料可以是铜或铜合金、不锈钢、铝合金等不易锈蚀的金属材料。当选用铜合金时,所说的铜合金可以是铝黄铜或铝青铜、锰黄铜等等。
在本发明中,可以仅仅用金属材料制成阀瓣的与阀座相接触部位,但也可以让整个阀瓣全部由金属材料制成。
经实际验证,在通径较小的塑料截止阀中,可以直接采用铜合金材料制作阀瓣的与阀座相接触部位。但在通径较大的塑料截止阀中,铜合金材料的强度会显得不足,而价格也太高,此时宜选取不锈钢如1Cr13、2Cr13和3Cr13等其它强度较高且不会锈蚀的金属材料制作上述阀瓣的与阀座相接触部位。
在本发明中,选取聚烯烃材料作为阀座的制作材料、选取金属材料作为阀瓣的与阀座相接触部位的制作材料,这一技术方案的提出需要克服技术上的偏见。这是因为:按照本领域普通技术人员的推测,若让上述材料制成的阀座同阀瓣的与阀座相接触部位构成密封副,由聚烯烃材料制成的相对硬度较低的阀座极有可能在长期的阀门启闭操作中出现磨损,进而影响塑料截止阀的使用寿命,这也正是本申请人在前述中国实用新型专利申请200420032750.9号中提出设置由金属或其它耐磨材料制成的阀座嵌件的原因。另外,阀瓣的与阀座相接触部位直接由金属材料制作这一结构也与塑料截止阀制造领域的现有做法相悖,本领域技术人员通常的认识是:应当在阀瓣的与阀座相接触部位设置质地较软且具有弹性的橡胶软垫,否则会造成阀瓣与阀座磨损太快、密闭不严。如前所述,市售的众多塑料截止阀产品也确实采用了上述设置橡胶软垫的方案。但是,实际的验证结果表明,上述推测及认识是错误的,是一种长期存在的技术上的偏见。本申请人依照中华人民共和国的JB/T8859--2004标准《截止阀静压寿命试验规程》进行试验,在采用聚丙烯材料制作阀座、采用铸铝黄铜型铜合金或不锈钢制作整个阀瓣时,在截止阀的开关次数达到10万次时,塑料截止阀均能够正常使用且无泄漏,此后,将该塑料截止阀卸开并对阀座部位进行切片检测,未发现有破损现象。与一般的金属阀门相比较,这已经是非常优秀的品质了。
与前述现有技术方案相比较,本发明的技术方案还能够产生以下积极的技术效果:由于塑料阀体的进、出流口部位通常采用与供水管道相同的聚烯烃类塑料制成,在塑料阀体中不再设置阀座嵌件之后,就可以采用同一种聚烯烃材料制作阀座和塑料阀体,这不但能够简化塑料阀体的制作工艺,而且可以减少铜合金材料或其它价格较高的材料的用量(阀座嵌件采用铜合金材料的可能性较大),进而降低产品的制作成本;另外,不在阀瓣的与阀座相接触部位设置橡胶软垫也可以简化产品结构,降低产品造价。
需要特别指出的是,不在阀瓣的与阀座相接触部位设置橡胶软垫,而直接让阀瓣的与阀座相接触部位由金属材料制作,这一技术方案还可以带来如下意想不到的效果:可以有效地避免因在阀瓣上设置橡胶软垫而带来的软垫连接部渗漏、软垫脱落、软垫翘曲等诸多现有产品中易于出现的弊病,相应可以免去在出现上述弊病时对塑料截止阀的拆卸和维修,进而可以将阀盖连接口设置成具有塑料内壁的热熔承插式连接口,使之在装配塑料截止阀时与阀盖热熔承插连接,而这一点极其重要。这是因为,现有塑料截止阀对上述由橡胶软垫所造成故障的维修均是通过拆卸阀盖来完成的,与之相对应,为了使塑料截止阀既具有可维修的功能(即能够在维修时卸下阀盖的功能),又使阀盖连接口部位具有足够的强度,现在已经提出了许多技术解决方案,如本申请人在中国实用新型专利申请200420032750.9号中给出的设置阀盖连接口嵌件的方案,本申请人在中国发明专利申请200410021962.1号中给出的让阀盖与阀盖连接口之间通过凹凸结构进行连接的方案等等。但是,与将阀盖直接热熔连接在阀体的阀盖连接口上这一结构形式相比较,这些技术方案中的阀盖与阀盖连接口之间的连接结构都略显复杂,塑料截止阀的整体制作成本略高,且其连接口部位的防渗漏性能也明显比热熔连接差。因此,一旦没有拆卸阀盖的必要,阀盖与阀盖连接口之间就可以采用不便拆卸的热熔连接结构,从而进一步降低塑料截止阀造价,提高产品的防渗漏性能。当阀盖与阀盖连接口之间采用热熔连接方式时,应当让阀盖连接口为具有塑料表面的热熔连接口,并可以参照本申请人在中国发明专利申请200410022129.9号中给出的让阀盖的外侧壁与阀盖连接口的内侧壁相粘接的方案,或参照本申请人在中国发明专利申请200410022291.0号中给出的让阀盖内侧壁与阀盖连接口外侧壁相粘接的方案。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明,但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
附图说明
图1是实施例1中塑料截止阀的结构示意图。
图2是图1中塑料截止阀的阀体结构示意图。
图3是实施例2中塑料截止阀的结构示意图。
具体实施方式
实施例1:如图1、2所示,本实施例中的塑料截止阀具有阀盖1、阀瓣2、阀杆3和塑料阀体4,所述阀杆3穿过阀盖1,在塑料阀体4内设置有阀座5,所述阀座5具有阀座开口6,所述阀座开口6与位于阀杆底部的阀瓣2相对,所述塑料阀体4的两端分别具有与阀座开口6相连通的进流口7和出流口8,所述塑料阀体4的顶部具有与阀盖1相配合的阀盖连接口9,所述阀盖1与阀盖连接口9相连接,其特征是所述阀座5由聚烯烃材料制成,所述阀瓣2的与阀座相接触部位10由金属材料制成。
在本实施例中,用于制作阀座5的聚烯烃材料为聚乙烯材料,该阀座5与塑料阀体4的材料相同并与塑料阀体一起注塑成型,阀瓣2的与阀座相接触部位10由铸铝黄铜型铜合金这一金属材料制成。此处,整个阀瓣均由该铜合金材料制成。
另外,也可以由铸铝青铜型铜合金或铸锰黄铜型铜合金材料制成上述阀瓣2的与阀座相接触部位10,从而构成新的实施例。同时,还可以将上述制作阀座5的聚烯烃材料换为聚丙烯或聚丁烯材料,从而构成新的实施例。
在本实施例中,上述阀盖连接口9为具有塑料表面的热熔连接口,该阀盖连接口9的塑料表面也与塑料阀体4的材料相同,并与塑料阀体4一道由模具成型。上述阀盖连接口9以热熔承插连接的方式与阀盖1相热熔连接。
为了增大产品的过流量,本实施例还在阀座下方的流道内设置有低于进流口流道下壁的向下凹入部11,所述向下凹入部的底部由与塑料阀体拼合连接为一体的封底盖12构成。这种结构既可以增大阀座邻近部位的流道过流面积,保证塑料截止阀具备足够的过流量,又便于塑料截止阀阀体在制作时抽芯脱模。此处,上述封底盖12的外缘侧壁与所述塑料阀体的向下凹入部11的内侧壁相配合并固定连接,这种连接方式可以通过热熔承插或粘接方式实现(尤以热熔承插方式为佳,本例中即采取热熔承插方式),从而具有实用价值。
在本发明中,塑料阀体的上述进流口和出流口可以分别为法兰连接式进流口和法兰连接式出流口,也可以分别为热熔对接式进流口和热熔对接式出流口,还可以分别为内壁由塑料材料构成的热熔承插式进流口和热熔承插式出流口,也还可以分别为粘接承插式进流口和粘接承插式出流口。当采用热熔承插式进流口和热熔承插式出流口时,还可以分别在热熔承插式进流口和热熔承插式出流口的内壁设置电热丝,以便于产品的施工安装。在本实施例中,上述进流口7和出流口8即分别为内壁由塑料材料构成的热熔承插式进流口和热熔承插式出流口。同时,还分别在热熔承插式进流口和热熔承插式出流口的内壁设置有电热丝13、14。
如前所述,本实施例中的阀盖1为塑料阀盖。
实施例2:如图3所示,本实施例中的塑料截止阀的结构与实施例1相同,所不同的是,在本实施例中,阀盖1为金属阀盖,该金属阀盖与阀盖连接口上设置的金属连接嵌件15螺纹连接。另外,本实施例中制作阀座5的聚烯烃材料为聚丙烯材料。阀瓣的与阀座相接触部位10由不锈钢材料制成。
当然,也可以将上述制作阀座5的聚烯烃材料换为聚乙烯或聚丁烯材料,从而构成新的实施例。

Claims (10)

1.一种塑料截止阀,具有阀盖、阀瓣、阀杆和塑料阀体,所述阀杆穿过阀盖,在塑料阀体内设置有阀座,所述阀座具有阀座开口,所述阀座开口与位于阀杆底部的阀瓣相对,所述塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口,所述塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口,所述阀盖与阀盖连接口相连接,其特征是所述阀座由聚烯烃材料制成,所述阀瓣的与阀座相接触部位由金属材料制成。
2.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是所述制作阀座的聚烯烃材料为聚乙烯材料。
3.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是所述制作阀座的聚烯烃材料为聚丙烯材料。
4.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是所述制作阀座的聚烯烃材料为聚丁烯材料。
5.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是制作所述阀瓣的与阀座相接触部位的金属材料为铜合金。
6.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是制作所述阀瓣的与阀座相接触部位的金属材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是所述阀盖连接口为具有塑料表面的热熔连接口。
8.如权利要求1所述的塑料截止阀,其特征是在阀座下方的流道内设置有低于进流口流道下壁的向下凹入部,所述向下凹入部的底部由与塑料阀体拼合连接为一体的封底盖构成。
9.如权利要求8所述的塑料截止阀,其特征是所述封底盖的外缘侧壁与所述塑料阀体的向下凹入部的内侧壁相配合并固定连接。
10.如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的塑料截止阀,其特征是所述进流口和出流口分别为内壁由塑料材料构成的热熔承插式进流口和热熔承插式出流口。
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