CN211039766U - 耐磨球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了耐磨球阀，包括阀芯、阀体，所述阀体为空腔结构，一端为进口，另一端为出口，所述阀芯安装于阀体的空腔结构中，所述阀芯设置有通道，所述阀芯转动后通道能将进口和出口连通，所述阀芯材质为2Cr₁₃，所述阀芯的外壁、通道、阀体空腔结构内壁、进口、出口设置有耐磨层。将阀芯原有的304不锈钢材质更换为2Cr₁₃，耐磨球阀在输送高温介质时阀芯受热膨胀变化相比与304不锈钢变化不大，可以解决阀芯膨胀与阀体卡死。耐磨层的设置在耐磨球阀使用过程中可以提高耐磨球阀的耐磨性。

Description

耐磨球阀

技术领域

本实用新型属于调节阀技术领域，具体涉及耐磨球阀。

背景技术

球阀作为一种常见阀门，具有结构紧凑，重量轻，流体阻力流失较小，维修操作方便等优点，广泛应用于各个领域的介质输送管道上。耐磨球阀系列采用特殊的密封结构，具有可靠的密封性能，真正实现零泄漏。球体和阀座具有良好剪切自洁功能。使用寿命是目前常规金属密封球阀的2倍多，外形仍保持常规球阀的美观形状，特别适合于电厂除尘、高炉排灰、煤粉输送、多晶硅、有机硅项目等特殊工况系统，彻底解决了长期以来困扰上述系统中阀门易磨损，需频繁更换的难题，既节省了采购成本,又能减少系统停机所造成的经济损失。

现有的耐磨球阀阀芯采用304不锈钢，由于304不锈钢的热膨胀系数大，调节阀在输送高温介质时阀芯膨胀，导致阀芯与阀座卡死。同时阀座与阀体的密封间存在间隙，颗粒介质通过球阀一端进入阀门内腔，由于介质会通过间隙进入调节阀的弹簧腔，造成颗粒介质堆积，从而影响弹簧的正常工作，导致阀座与阀芯之间进行密封性降低，同时颗粒介质进入阀座与阀体的间隙就会造成调节阀抱死，不能正常开闭。阀芯和阀座密封副在阀芯开启转动时，密封副间存在摩擦导致，密封性能变差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有耐磨球阀阀芯采用304不锈钢，由于304不锈钢的热膨胀系数大，球阀在输送高温介质时阀芯膨胀，导致阀芯与阀座卡死。阀体与阀芯的材质耐磨性差，容易磨损，导致密封效果不好。密封座与阀体存在间隙在输送颗粒介质时，颗粒介质容易在弹簧安装腔堆积，造成弹簧卡塞不能让密封座复位影响耐磨球阀的密封性。安装支架不能与阀体有效连接，导致阀体在开启时安装支架的受力不好。

本实用新型通过下述技术方案实现：

耐磨球阀，包括阀芯、阀体，所述阀体为空腔结构，一端为进口，另一端为出口，所述阀芯设置有通道，所述阀芯安装于阀体的空腔结构中，所述阀芯转动后能控制进口和出口之间的通断，所述阀芯材质为2Cr₁₃，所述阀芯的外壁、通道、阀体空腔结构内壁、进口、出口设置有耐磨层。

现有的耐磨球阀阀芯采用304不锈钢，由于304不锈钢的热膨胀系数大，球阀在输送高温介质时阀芯膨胀，导致阀芯与阀体卡死。阀体与阀芯的材质磨性差，容易磨损，导致密封效果不好。本申请通过将阀芯的原有的304不锈钢材质更换为2Cr₁₃，304不锈钢的平均热膨胀系数在20℃热膨胀系数为15.21x10^-6mm/mm.℃，100℃热膨胀系数为 15.87x10^-6mm/mm.℃,200℃热膨胀系数为16.52x10^-6mm/mm.℃,300℃热膨胀系数为 17.07x10^-6mm/mm.℃，400℃热膨胀系数为17.57x10^-6mm/mm.℃。2Cr₁₃为马氏体不锈钢，硬度好，平均热膨胀系数在20℃热膨胀系数为10.4x10^-6mm/mm.℃，100℃热膨胀系数为 10.5x10^-6mm/mm.℃,200℃热膨胀系数为10x10^-6mm/mm.℃,300℃热膨胀系数为 12.3x10^-6mm/mm.℃，400℃热膨胀系数为10.5x10^-6mm/mm.℃，从热膨胀系数对比2Cr₁₃的膨胀系数远小于304不锈钢的膨胀系数，耐磨球阀在输送高温介质时阀芯受热膨胀相比与304 不锈钢变化不大，可以解决阀芯膨胀与阀体卡死。阀芯的外壁、通道、阀体空腔结构内壁、进口、出口设置有耐磨层，耐磨层可以为碳化钨或者耐磨陶瓷复合材料，通过特殊的喷涂等工艺设置在阀芯的外壁、通道、阀体空腔结构内壁、进口、出口，阀芯在转动过程中可以提高耐磨球阀的耐磨性。

进一步，耐磨层为碳化钨涂层。阀芯在转动过程中可以提高耐磨球阀的耐磨性。

进一步，还包括有压圈、弹簧垫、弹簧、密封座，所述阀体的进口、出口的内侧均设置有密封座，密封座能够沿阀体的轴线方向移动并与阀芯配合密封，所述弹簧垫截面呈旋转90°的L形，所述弹簧垫套设于密封座的外部，弹簧垫位于密封座与阀体之间，所述压圈套设于密封座的外部，压圈位于弹簧垫靠近阀芯的一端，压圈位于密封座与阀体之间，所述弹簧设置于压圈与弹簧垫之间。密封座在弹簧的作用下能够沿耐磨阀的轴线移动，密封座始终与阀芯接触密封效果更好。

进一步，还包括第一防尘圈，所述第一防尘圈套设于密封座的外部，第一防尘圈位于阀体与弹簧垫之间，第一防尘圈的内壁与密封座外壁贴合，第一防尘圈的外壁与阀体内壁贴合。能够对阀体与弹簧垫之间的空隙进行密封。第一防尘圈的内壁与密封座外壁贴合，第一防尘圈的外壁与阀体内壁贴合可以有效的防止颗粒介质进入弹簧垫与压圈之间的弹簧安装腔，颗粒介质在弹簧安装腔堆积造成弹簧卡塞不能让密封座复位，影响耐磨阀的密封性。

进一步，第一防尘圈一端设置有第一斜面，所述弹簧垫与第一防尘圈接触的一端设置有第二斜面，所述第一防尘圈通过第一斜面与弹簧垫的第二斜面配合对弹簧垫与阀体之间的间隙进行密封。通过在第一防尘圈一端设置有第一斜面，在弹簧垫与第一防尘圈配合一端设置有第二斜面，第一斜面和第二斜面的设置增大了第一防尘圈与弹簧垫的接触面积，第一密封圈的第一斜面压在弹簧垫的第二斜面下方，在密封座移动时配合更好，增强了第一防尘圈的密封效果。

进一步，还包括第二防尘圈，所述第二防尘圈套设于密封座的外部，第二防尘圈位于压圈与密封座之间，第二防尘圈的内壁与密封座外壁贴合，第二防尘圈的外壁与阀体内壁贴合。通过在密封座与阀体的间隙设置第二防尘圈，第二防尘圈位于压圈与密封座之间，第二防尘圈的内壁与密封座外壁贴合，第二防尘圈的外壁与阀体内壁贴合，通过第二防尘圈对密封座的另一端进行密封，第二可以有效的防止颗粒介质进入弹簧垫与压圈之间的弹簧安装腔，颗粒介质在弹簧安装腔堆积造成弹簧卡塞不能让密封座复位，影响耐磨阀的密封性。

进一步，第二防尘圈设置有第三斜面，所述密封座与第二防尘圈配合的一端设置有第四斜面，所述第三斜面与第四斜面配合对阀体与阀体间隙进行密封。通过在第二防尘圈一端设置有第三斜面，在密封座与第二防尘圈配合的一端设置第四斜面，第三斜面和第四斜面配合增大了第二防尘圈与密封座的接触面积，第二防尘圈的第三斜面压在密封座的第四斜面下方，在密封座移动时，配合更好，增强了第二防尘圈的密封效果。

进一步，第一防尘圈材质为柔性石墨，第二防尘圈材质为柔性石墨。柔性石墨材质具有良好的防腐蚀性，耐高温，低温，具有良好的压缩回弹性和高强度性

进一步，阀体顶部内凹构成有与阀体的空腔结构连通的阀杆安装腔，所述阀杆安装腔顶部设置有安装平台，所述安装平台上设置螺纹孔。直接在阀体上用加工中心铣出安装平台作为安装支架的连接点，让耐磨阀开启或关闭时的扭转力直接作用在阀体上，与现有的填料函位置脱开，有效增大了支架的受力强度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本实用新型将阀芯原有的304 不锈钢材质更换为2Cr₁₃，耐磨球阀在输送高温介质时阀芯受热膨胀变化相比与304不锈钢变化不大，可以解决阀芯膨胀与阀体卡死；耐磨层的设置在阀芯在转动过程中可以提高耐磨球阀的耐磨性；第一防尘圈、第二防尘圈的设置可以有效防止颗粒介质进入弹簧垫与压圈之间的弹簧安装腔，颗粒介质在弹簧安装腔堆积造成弹簧卡塞不能让密封座复位，影响耐磨阀的密封性；第一防尘圈的第一斜面与弹簧垫第二斜面配合安装增大了第一防尘圈与弹簧垫的接触面积，让第一防尘圈的密封效果更好；第二防尘圈的第三斜面与密封座的第四斜面配合安装增大了第二防尘圈与密封座的接触面积，让第二防尘圈的密封效果更好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的整体结构剖视示意图。

图2为本实用新型实施例的A处放大示意图。

图3为本实用新型实施例的第一防尘圈的剖视示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-阀芯，2-阀体，3-进口，4-出口，5-通道，6-耐磨层，7-压圈，8-弹簧垫，9-弹簧，10- 密封座，11-第一防尘圈，12-第一斜面，13-第二斜面，14-第二防尘圈，15-第三斜面，16-第四斜面，17-阀杆安装腔，18-安装平台，19-螺纹孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示，阀体2为空腔结构，一端为进口3，另一端为出口4，所述阀芯1设置有通道5，所述阀芯1安装于阀体2的空腔结构中，所述阀芯1转动能控制进口3和出口4之间的通断，所述阀芯1材质为2Cr₁₃。2Cr₁₃的膨胀系数远小于现有的304不锈钢的膨胀系数，耐磨球阀在输送高温介质时阀芯1受热膨胀量相比与304不锈钢变化不大，能够解决阀芯1 膨胀与阀体2卡死。所述阀芯1的外壁、通道5、阀体2空腔结构内壁、进口3、出口4设置有耐磨层6，所述耐磨层6为碳化钨涂层。通过特殊的喷涂工艺设置在阀芯1的外壁、通道5、阀体2空腔结构内壁、进口3、出口4喷涂碳化钨涂层，耐磨球阀在使用过程中能够提高耐磨球阀的耐磨性。阀体1的进口3、出口4的内侧均设置有密封座10，密封座10能够沿阀体 2的轴线方向移动并与阀芯1配合密封，所述弹簧垫8截面呈旋转90°的L形，所述弹簧垫 8套设于密封座10的外部，弹簧垫8位于密封座10与阀体2之间，所述压圈7套设于密封座10的外部，压圈7位于弹簧垫8靠近阀芯1的一端，压圈7位于密封座10与阀体2之间，所述弹簧9设置于压圈7与弹簧垫8之间。密封座10在弹簧9的作用下能够阀体2的轴线移动，密封座10始终可以与阀芯1接触。所述第一防尘圈11套设于密封座10的外部，第一防尘圈11位于阀体2与弹簧垫8之间，第一防尘圈11的内壁与密封座10外壁贴合，第一防尘圈11的外壁与阀体2内壁贴合。能够对阀体2与弹簧垫8之间的空隙进行密封。所述第二防尘圈14套设于密封座10的外部，第二防尘圈14位于压圈7与密封座10之间，第二防尘圈 14的内壁与密封座10外壁贴合，第二防尘圈14的外壁与阀体2内壁贴合。第一防尘圈11、第二防尘圈14的设置可以有效的防止颗粒介质进入弹簧垫8与压圈7之间的弹簧安装腔，颗粒介质在弹簧安装腔堆积造成弹簧9卡塞不能让密封座复位。所述阀体2顶部内凹与阀体2 的空腔结构连通设置有阀杆安装腔17，所述阀杆安装腔17顶部设置有安装平台18，所述安装平台18上设置螺纹孔19。直接在阀体2顶部用加工中心铣出安装平台18作为安装支架的连接点，耐磨阀开启或关闭时的扭转力能够直接作用在阀体上，现有技术的的填料函位置脱开，增大了支架的受力强度。

具体的，如图2、图3所示，所述的第一防尘圈11材质为柔性石墨。第一防尘圈11一端设置有第一斜面12，所述弹簧垫8与第一防尘圈11接触的一端设置有第二斜面13，所述第一防尘圈11通过第一斜面12与弹簧垫8的第二斜面13配合对弹簧垫8与阀体2之间的间隙进行密封。第二防尘圈14材质为柔性石墨，第二防尘圈14设置有第三斜面15，所述密封座10与第二防尘圈14配合的一端设置有第四斜面16，所述第三斜面15与第四斜面16配合对阀体2与阀体2间隙进行密封。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.耐磨球阀，其特征在于，包括阀芯(1)、阀体(2)，所述阀体(2)为空腔结构，一端为进口(3)，另一端为出口(4)，所述阀芯(1)设置有通道(5)，所述阀芯(1)安装于阀体(2)的空腔结构中，所述阀芯(1)转动后能控制进口(3)和出口(4)之间的通断，所述阀芯(1)材质为2Cr₁₃，所述阀芯(1)的外壁、通道(5)、阀体(2)空腔结构内壁、进口(3)、出口(4)设置有耐磨层(6)。

2.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于，所述耐磨层(6)为碳化钨涂层。

3.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于，还包括有压圈(7)、弹簧垫(8)、弹簧(9)、密封座(10)，所述阀体(2)的进口(3)、出口(4)的内侧均设置有密封座(10)，所述密封座(10)能够沿阀体(2)的轴线方向移动并与阀芯(1)配合密封，所述弹簧垫(8)截面呈旋转90°的L形，所述弹簧垫(8)套设于密封座(10)的外部，弹簧垫(8)位于密封座(10)与阀体(2)之间，所述压圈(7)套设于密封座(10)的外部，压圈(7)位于弹簧垫(8)靠近阀芯(1)的一端，压圈(7)位于密封座(10)与阀体(2)之间，所述弹簧(9)设置于压圈(7)与弹簧垫(8)之间。

4.根据权利要求3所述的耐磨球阀，其特征在于，还包括第一防尘圈(11)，所述第一防尘圈(11)套设于密封座(10)的外部，第一防尘圈(11)位于阀体(2)与弹簧垫(8)之间，第一防尘圈(11)的内壁与密封座(10)外壁贴合，第一防尘圈(11)的外壁与阀体(2)内壁贴合，第一防尘圈(11)能够对阀体(2)与弹簧垫(8)之间的空隙进行密封。

5.根据权利要求4所述的耐磨球阀，其特征在于，所述第一防尘圈(11)一端设置有第一斜面(12)，所述弹簧垫(8)与第一防尘圈(11)接触的一端设置有第二斜面(13)，所述第一防尘圈(11)通过第一斜面(12)与弹簧垫(8)的第二斜面(13)配合对弹簧垫(8)与阀体(2)之间的间隙进行密封。

6.根据权利要求4或5所述的耐磨球阀，其特征在于，所述的第一防尘圈(11)材质为柔性石墨。

7.根据权利要求3～5中任意一项所述的耐磨球阀，其特征在于，还包括第二防尘圈(14)，所述第二防尘圈(14)套设于密封座(10)的外部，第二防尘圈(14)位于压圈(7)与密封座(10)之间，第二防尘圈(14)的内壁与密封座(10)外壁贴合，第二防尘圈(14)的外壁与阀体(2)内壁贴合。

8.根据权利要求7所述的耐磨球阀，其特征在于，所述第二防尘圈(14)设置有第三斜面(15)，所述密封座(10)与第二防尘圈(14)配合的一端设置有第四斜面(16)，所述第三斜面(15)与第四斜面(16)配合对阀体(2)与阀体(2)间隙进行密封。

9.根据权利要求8所述的耐磨球阀，其特征在于，所述的第二防尘圈(14)材质为柔性石墨。

10.根据权利要求1所述的耐磨球阀，其特征在于，所述阀体(2)顶部内凹构成有与阀体(2)的空腔结构连通的阀杆安装腔(17)，所述阀杆安装腔(17)顶部设置有安装平台(18)，所述安装平台(18)上设置螺纹孔(19)。

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