CN201535368U - 新型密封陶瓷球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型为阀门领域。一种新型密封陶瓷球阀，包含阀杆、填料函、左阀体、右阀体、阀球和陶瓷阀座，其特征在于：该阀球由金属基体和喷涂包覆在该金属基体上的陶瓷层构成；该陶瓷阀座分短凸台陶瓷阀座和长凸台陶瓷阀座，该短凸台陶瓷阀座的凸台与左阀体相配的阀座孔间设置有直接受压的石墨密封环，该长凸台陶瓷阀座的长凸台与右阀体相配的阶梯形阀座孔间设置有由碟簧、支撑环和石墨密封圈组成的弹性元挤压密封。解决阀球既有陶瓷的耐磨抗蚀优点，又有金属的韧性的技术问题，以及陶瓷阀座与金属阀体密封的技术问题。

Description

新型密封陶瓷球阀

技术领域：

本实用新型属于阀门领域，尤其是关于使用耐磨、耐蚀的陶瓷材料制造的陶瓷球阀。

背景技术：

球阀的低流动阻力、启闭迅速和良好的密封性能使其获得了广泛地应用。但传统的金属球阀受到金属材料自身性能的限制，越来越显示其不能适应高磨损、强腐蚀等恶劣工作条件的需要，由此而催生了以耐磨、耐蚀的陶瓷材料来制造阀球和阀座的陶瓷球阀。与金属球阀相比，陶瓷球阀有四大优势：第一利用陶瓷材料的耐磨、防腐性能，大大地延长了阀门的使用寿命；第二大大地降低了阀门的维修更换次数，提高了配套设备运行系统的稳定性，减轻设备的维护工作和节约维修费用；第三可提高管路密封性，最大限度地杜绝泄漏，对管路沿线的环境保护起到积极的推进作用；第四陶瓷原料资源丰富、价格低廉。但陶瓷材料也有其脆性大，宜崩裂的不足之处。尤其大尺寸的陶瓷阀球，它与阀杆相连接的矩形孔，受扭矩作用，随用时间的推移，易开裂失效，失去旋转阀球功能。其次陶瓷的阀座与金属的阀体间的密封在高压使用条件下会有泄漏发生。

实用新型内容：

本实用新型提供了一种新型密封陶瓷球阀，解决阀球既有陶瓷的耐磨抗蚀优点，又有金属的韧性的技术问题，以及陶瓷阀座与金属阀体密封的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种新型密封陶瓷球阀，包含阀杆、填料函、左阀体、右阀体、阀球和陶瓷阀座，其特征在于：该阀球由金属基体和喷涂包覆在该金属基体上的陶瓷层构成；该陶瓷阀座分短凸台陶瓷阀座和长凸台陶瓷阀座，该短凸台陶瓷阀座的凸台与左阀体相配的阀座孔间设置有直接受压的石墨密封环，该长凸台陶瓷阀座的长凸台与右阀体相配的阶梯形阀座孔间设置有由碟簧、支撑环和石墨密封圈组成的弹性元挤压密封。

上述的技术方案可以有效地在高压、高温下输送有颗粒介质的液体不泄漏。但高压的条件，又常常引起阀杆上窜，被吹出阀球的连接孔。为此本实用新型将阀杆头部设计成凸起的轴肩，将阀体上的阀杆孔设计为匹配的内台阶孔，阀杆就位后，被内台阶孔抵住无法向上脱位。

此外，该填料函的填料除首尾为矩形断面的盘根填料外，中间的填料为由柔性石墨或INLNOEL合金丝增强的高纯度编织柔性石墨组成的不同密度的杯锥形密封环，该首尾的杯锥形密封环只有一面为斜面，其余杯锥形密封杯为双斜面。

本实用新型的有益效果是：

1.阀球采用金属基体表面喷涂陶瓷，既保持了金属的强度和韧性，不易脆裂损坏，又具有陶瓷的高耐磨、抗腐、耐蚀性能。

2.阀座与阀体间的压缩密封和弹性压缩密封结构保证了在高压下的防泄漏密封。

3.阀杆与阀体上阀杆孔的台阶结构，有效地防止了在高压使用条件下阀杆的吹出，保证了阀门使用的安全性。

4.阀杆填料函内采用不同密度的杯锥形密封环，既可减少阀杆的摩擦力和阀门调节力，又保证了温度达455℃和压力在450bar条件下不泄漏。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为短凸台陶瓷阀座及直接压缩石墨密封结构。

图3为长凸台陶瓷阀座及弹性元挤压石墨密封结构。

图4为图1中标记A的放大图。

具体实施方式：

请参阅图1所示，本实用新型包含阀杆7、左阀体1、右阀体2、阀球3、陶瓷阀座和填料函6，左阀体1和右阀体2由螺栓14连接构成一置放阀座和阀球3的阀腔。该阀球3由金属基体和喷涂包覆在该金属基体上的陶瓷层构成，该陶瓷层的材质为碳化硅或三氧化二铝。该陶瓷层热膨胀系数小，因此与金属基体结合强度高，可耐450℃高温，由碳化硅制成的陶瓷阀座分为与左阀体1的阀座孔相配的短凸台陶瓷阀座5和与右阀体2的阶梯形阀座孔相配的长凸台陶瓷阀座4。该阀球3的球形陶瓷层表面与长凸台陶瓷阀座4及短凸台陶瓷阀座5两相对的端面上的球形密封面密切接触，该短凸台陶瓷阀座5背面的短凸台外围放置有石墨密封环8(参见图2)，由该短凸台陶瓷阀座5直接将石墨密封环8受压密封在该左阀体1的阀座孔内，该长凸台陶瓷阀座4背面的长凸台41根部与右阀体2阶梯形阀座孔间的空隙区内设置有由碟簧9(参见图3)、支撑环10和石墨密封圈11组成的弹性元挤压密封，其中碟簧9的大径端支承在阀座上，碟簧9的小径端支承在支撑环10的平端面上，支撑环10的斜端面与石墨密封圈11的斜端面相贴靠，籍碟簧9的弹力将石墨密封圈11紧密地填塞在长凸台41和阶梯形阀座孔的第二层阶梯孔内，形成了优良的初始密封和介质的回流密封。本实用新型推荐介质的流向为从有弹性元密封一端流向无弹性元密封一端，即从图1中的右方流向左方。

为防止在高压条件下，阀杆7被从阀球3连接孔内吹出，失去旋转阀球3的功能，本实用新型在阀杆7头部设置有轴肩71，将位于右阀体2上的阀杆孔也设置成相应的内阶梯孔，当阀杆7从右阀体2底部的开孔内伸入安装就位后再装阀球3，再连接上安装好石墨密封环8和短凸台陶瓷阀座5的左阀体1，最后用螺栓或螺钉将底盖15封堵右阀体2上的底孔，如此，阀杆7就不会因压力高而吹出。

本实用新型为减少阀杆7的摩擦力和阀门调节力，在填料函6使用了一种新的组合填料结构，参见图4所示，该组合填料结构首尾是常用的矩形断面的石墨盘根或石棉盘根12，在首尾的常用盘根12中间是不同密度的杯锥形密封环13，该杯锥形密封环13由柔性石墨或由INLNOEL合金丝增强的高纯度编织柔性石墨按不同密度要求做成具有斜面的圆环，各环以斜面相靠，首环与末环只有一个斜面，另一面为与盘根12相靠的平面。当上述的填料置入填料函6后，再用压盖61将其锁闭，并施以一定压力，由于各杯锥形密环13的密度各不相同，各自发挥其充垫堵塞效应，既形成优良的密封，又减少了阀杆旋转的阻力和阀门调节力。

Claims (3)

1.一种新型密封陶瓷球阀，包含阀杆、填料函、左阀体、右阀体、阀球和陶瓷阀座，其特征在于：该阀球由金属基体和喷涂包覆在该金属基体上的陶瓷层构成；该陶瓷阀座分短凸台陶瓷阀座和长凸台陶瓷阀座，该短凸台陶瓷阀座的凸台与左阀体相配的阀座孔间设置有直接受压的石墨密封环，该长凸台陶瓷阀座的长凸台与右阀体相配的阶梯形阀座孔间设置有由碟簧、支撑环和石墨密封圈组成的弹性元挤压密封。

2.根据权利要求1所述的新型密封陶瓷球阀，其特征在于：该阀杆头部具有轴肩，该右阀体的阀杆孔为具有与该轴肩相应的内阶梯孔。

3.根据权利要求1或2所述的新型密封陶瓷球阀，其特征在于：该填料函的填料除首尾为矩形断面的盘根填料外，中间的填料为由柔性石墨或INLNOEL合金丝增强的高纯度编织柔性石墨组成的不同密度的杯锥形密封环，该首尾的杯锥形密封环只有一面为斜面，其余杯锥形密封杯为双斜面。

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