CN217003183U - 一种带耐磨涂层的超耐磨球阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，属于球阀技术领域，包括：阀体和阀芯，该阀体具有介质入口、通道及介质出口，通道内设有与阀芯可启闭配合的阀座，阀芯与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。本申请的阀芯与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。立方氮化硼层或碳化硼层其硬度高，耐磨性好，大大提升了阀芯与阀座间密封面的耐磨性，使球阀的使用寿命即使在最恶劣的磨损工况下也能得到成倍的提高。

Description

一种带耐磨涂层的超耐磨球阀

技术领域

本申请涉及球阀技术领域，特别涉及一种带耐磨涂层的超耐磨球阀。

背景技术

球阀，由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门，在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用,球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。

现有球阀的阀芯，一般采用合金钢喷焊，而密封圈与阀芯采用人工研磨，球阀的磨损较小。但是多晶硅及煤化工黑水系统中所安装的球阀，由于介质中含有大量固体颗粒，球阀使用过程中，经常出现阀杆处外漏、开关卡涩不灵活、球体与阀座不耐磨出现内漏，导致球阀使用寿命短，频繁停机检修，不仅设备运行成本高，而且严重影响生产效率。

发明内容

本申请实施例提供一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，以解决相关技术中球阀的球体与阀座不耐磨出现内漏，导致球阀使用寿命短的问题。

本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，包括：阀体和阀芯，所述阀体具有介质入口、通道及介质出口，所述通道内设有与阀芯可启闭配合的阀座，所述阀芯与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；

所述复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。

在一些实施例中：所述耐磨合金层的厚度大于0.1mm，所述耐磨合金层的表面维氏硬度大于1000；

所述立方氮化硼层或碳化硼层的厚度大于0.05mm，所述立方氮化硼层或碳化硼层的表面维氏硬度大于3200。

在一些实施例中：还包括一端伸入阀体内与阀芯固定连接的阀杆，所述阀杆的另一端贯穿于阀体的外部并套设于阀体外部的导向套内；

所述阀杆可转动地安装在所述阀体的导向套内，所述阀杆与导向套之间设有填料密封结构。

在一些实施例中：所述填料密封结构包括密封导向套与阀杆之间空隙的密封填料，以及固定在导向套顶部的填料压盖；

所述填料压盖与密封填料之间设有碟形弹簧和填料压环，所述碟形弹簧向填料压环施加压力以压紧所述密封填料。

在一些实施例中：所述阀杆上靠近阀芯的一端设有直径大于导向套内孔直径的环形凸台，所述环形凸台且与导向套转动连接；

所述环形凸台与导向套之间设有相互滑动连接的下止推环和上止推环；

所述下止推环和上止推环相互互接触的表面均涂覆有所述复合耐磨涂层。

在一些实施例中：所述阀体上开设有伸出所述阀杆的通孔，所述阀体上开设有连接所述导向套的导向套固定孔，所述导向套固定孔位于通孔的四周；

所述阀体通过螺栓与导向套可拆卸固定连接，所述导向套与阀体之间通过密封圈连接，所述通孔的孔口设有安装密封圈的环形凹槽。

在一些实施例中：所述阀芯为中空的球体，所述阀芯的表面设有连接阀杆的阀杆安装孔。

在一些实施例中：阀体包括相互可拆卸固定连接的主阀体和辅阀体，所述阀座包括与主阀体连接的主阀座，以及与辅阀体连接的辅阀座；

所述辅阀体上开设有安装辅阀座的辅阀座安装槽，所述辅阀座安装槽上开设有多个固定所述辅阀座的第一螺纹孔；

所述主阀体上开设有安装主阀座的主阀座安装槽，所述主阀座安装槽上开设有多个固定所述主阀座的连接孔。

在一些实施例中：所述主阀体靠近辅阀体的一端开设有多个第二螺纹孔，所述辅阀体靠近主阀体的一端开设有多个与第二螺纹孔相适配的安装孔；

所述主阀体与辅阀体之间通过双头螺杆连接，所述双头螺杆的一端与第二螺纹孔连接，所述双头螺杆的另一端连接有螺母。

在一些实施例中：所述主阀体与辅阀体相互接触面之间设有密封垫，所述主阀体远离辅阀体的一端设有入口法兰，所述辅阀体远离主阀体的一端设有出口法兰。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，由于本申请的超耐磨球阀设置了阀体和阀芯，该阀体具有介质入口、通道及介质出口，在通道内设有与阀芯可启闭配合的阀座，阀芯与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。

因此，本申请的阀芯与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。立方氮化硼层或碳化硼层其硬度高，耐磨性好，大大提升了阀芯与阀座间密封面的耐磨性，使球阀的使用寿命即使在最恶劣的磨损工况下也能得到成倍的提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本申请实施例的辅阀体的结构示意图；

图4为本申请实施例的主阀体的结构示意图；

图5为图4中沿B-B方向的剖视图。

附图标记：

1、辅阀体；2、主阀体；3、阀芯；4、阀杆；5、辅阀座；6、主阀座；7、导向套；8、密封垫；9、双头螺杆；10、螺母；11、辅阀座安装槽；12、第一螺纹孔；13、安装孔；21、主阀座安装槽；22、通孔；23、导向套固定孔；24、环形凹槽；25、第二螺纹孔；41、下止推环；42、上止推环；43、密封圈；44、环形凸台；45、滑动套。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其能解决相关技术中球阀的球体与阀座不耐磨出现内漏，导致球阀使用寿命短的问题。

参见图1，本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，包括：阀体和阀芯3，阀体具有介质入口、通道及介质出口，在通道内设有与阀芯3可启闭配合的阀座，阀芯3与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层。

复合耐磨涂层包括设置在阀芯3与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。耐磨合金层首先对阀芯3与阀座表面预硬化处理，然后在耐磨合金层表面采用物理气相沉积的工艺，沉积了一层耐磨性极强的立方氮化硼或碳化硼。

本申请实施例的阀芯3与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。

立方氮化硼层为六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的，它具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外性和较宽的禁带宽度等优异性能，它的硬度仅次于金钢石，但热稳定性远高于金钢石。

碳化硼层是已知最坚硬的三种材料之一(仅次于金刚石和立方氮化硼)，碳化硼和金刚石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加广泛，在某些地方可以取代价格昂贵的金刚石，应用在磨削、研磨、钻孔等方面。

由于立方氮化硼层或碳化硼层其硬度高，耐磨性好，大大提升了阀芯3与阀座间密封面的耐磨性，使球阀的使用寿命即使在最恶劣的磨损工况下也能得到成倍的提高。

在一些可选实施例中：本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，该超耐磨球阀的耐磨合金层的厚度大于0.1mm，耐磨合金层的表面维氏硬度大于1000。立方氮化硼层或碳化硼层的厚度大于0.05mm，立方氮化硼层或碳化硼层的表面维氏硬度大于3200，显著提升阀芯3与阀座间密封面的耐磨性。

在一些可选实施例中：参见图1所示，本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，该超耐磨球阀还包括一端伸入阀体内与阀芯3固定连接的阀杆4，所述阀杆4的另一端贯穿于阀体的外部并套设于阀体外部的导向套7内。

阀杆4可转动地安装在阀体上的导向套7内，在阀杆4与导向套7之间设有填料密封结构。填料密封结构包括密封导向套7与阀杆4之间空隙的密封填料(图中未画出)，以及固定在导向套7顶部的填料压盖。

填料压盖与密封填料之间设有碟形弹簧(图中未画出)和填料压环(图中未画出)，碟形弹簧向填料压环上施加压力以压紧密封填料。当密封填料磨损时，碟形弹簧释放部分弹力，继续压紧填料压环，保持密封填料密封性处于有效状态。

在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，该超耐磨球阀的阀杆4上靠近阀芯3的一端设有直径大于导向套7内孔直径的环形凸台44，环形凸台44的顶面且与导向套7转动连接。环形凸台44与阀体之间通过滑动套45转动连接。

环形凸台44与导向套7之间设有相互滑动连接的下止推环41和上止推环42。下止推环41和上止推环42相互互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层。下止推环41和上止推环42的表面均进行硬化处理，使下止推环41和上止推环42接触面形成一层立方氮化硼层或碳化硼层，经过本申请硬化处理后，不仅提高了下止推环41和上止推环42的耐磨性，而且降低了摩擦系数，使球阀的开关扭矩得到有效降低。

在一些可选实施例中：参见图1至图5所示，本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，该超耐磨球阀的阀体上开设有伸出阀杆4的通孔22，阀体上开设有连接导向套7的导向套固定孔23，导向套固定孔23位于通孔22的四周。

阀体通过螺栓与导向套7可拆卸固定连接，导向套7与阀体之间通过密封圈43连接，通孔22的孔口设有安装密封圈43的环形凹槽24。阀芯3为中空的球体，在阀芯3的表面设有连接阀杆4的阀杆安装孔，该阀杆安装孔为非圆孔。

在一些可选实施例中：参见图1至图5所示，本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，该超耐磨球阀的阀体包括相互可拆卸固定连接的主阀体2和辅阀体1，阀座包括与主阀体2连接的主阀座6，以及与辅阀体1固定连接的辅阀座5；

在辅阀体1上开设有安装辅阀座5的辅阀座安装槽11，辅阀座安装槽11上开设有多个固定辅阀座5的第一螺纹孔12。主阀体2上开设有安装主阀座6的主阀座安装槽21，在主阀座安装槽21上设有弹性支撑主阀座6的弹性件，弹性件以使主阀座6与阀芯3紧密接触。

主阀体2靠近辅阀体1的一端开设有多个第二螺纹孔25，辅阀体1靠近主阀体2的一端开设有多个与第二螺纹孔25相适配的安装孔13。主阀体2与辅阀体1之间通过双头螺杆9连接，双头螺杆9的一端与第二螺纹孔25连接，双头螺杆9的另一端连接有螺母10，通过拧紧螺母10将主阀体2和辅阀体1连接成整体，主阀体2和辅阀体1之间形成容纳阀芯3的空腔。

主阀体2与辅阀体1相互接触面之间设有密封垫8，密封垫8用以保证主阀体2与辅阀体1相互接触面之间的气密性，防止漏气或漏液。主阀体2远离辅阀体1的一端设有入口法兰，入口法兰用于连接入口管道，辅阀体1远离主阀体2的一端设有出口法兰，出口法兰用于连接出口管道。

本申请实施例提供了一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，由于本申请的超耐磨球阀设置了阀体和阀芯3，该阀体具有介质入口、通道及介质出口，在通道内设有与阀芯3可启闭配合的阀座，阀芯3与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。

因此，本申请的阀芯3与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；复合耐磨涂层包括设置在阀芯3与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。立方氮化硼层或碳化硼层其硬度高，耐磨性好，大大提升了阀芯3与阀座间密封面的耐磨性，使球阀的使用寿命即使在最恶劣的磨损工况下也能得到成倍的提高。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于，包括：阀体和阀芯(3)，所述阀体具有介质入口、通道及介质出口，所述通道内设有与阀芯(3)可启闭配合的阀座，所述阀芯(3)与阀座相互接触的表面均涂覆有复合耐磨涂层；

所述复合耐磨涂层包括设置在阀芯(3)与阀座表面上的耐磨合金层，以及设置在耐磨合金层表面的立方氮化硼层或碳化硼层。

2.如权利要求1所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述耐磨合金层的厚度大于0.1mm，所述耐磨合金层的表面维氏硬度大于1000；

所述立方氮化硼层或碳化硼层的厚度大于0.05mm，所述立方氮化硼层或碳化硼层的表面维氏硬度大于3200。

3.如权利要求1所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

还包括一端伸入阀体内与阀芯(3)固定连接的阀杆(4)，所述阀杆(4)的另一端贯穿于阀体的外部并套设于阀体外部的导向套(7)内；

所述阀杆(4)可转动地安装在所述阀体上的导向套(7)内，所述阀杆(4)与导向套(7)之间设有填料密封结构。

4.如权利要求3所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述填料密封结构包括密封导向套(7)与阀杆(4)之间空隙的密封填料，以及固定在导向套(7)顶部的填料压盖；

所述填料压盖与密封填料之间设有碟形弹簧和填料压环，所述碟形弹簧向填料压环施加压力以压紧所述密封填料。

5.如权利要求3所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述阀杆(4)上靠近阀芯(3)的一端设有直径大于导向套(7)内孔直径的环形凸台(44)，所述环形凸台(44)且与导向套(7)转动连接；

所述环形凸台(44)与导向套(7)之间设有相互滑动连接的下止推环(41)和上止推环(42)；

所述下止推环(41)和上止推环(42)相互互接触的表面均涂覆有所述复合耐磨涂层。

6.如权利要求3所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述阀体上开设有伸出所述阀杆(4)的通孔(22)，所述阀体上开设有连接所述导向套(7)的导向套固定孔(23)，所述导向套固定孔(23)位于通孔(22)的四周；

所述阀体通过螺栓与导向套(7)可拆卸固定连接，所述导向套(7)与阀体之间通过密封圈(43)连接，所述通孔(22)的孔口设有安装密封圈(43)的环形凹槽(24)。

7.如权利要求3所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述阀芯(3)为中空的球体，所述阀芯(3)的表面设有连接阀杆(4)的阀杆安装孔。

8.如权利要求1所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

阀体包括相互可拆卸固定连接的主阀体(2)和辅阀体(1)，所述阀座包括与主阀体(2)连接的主阀座(6)，以及与辅阀体(1)连接的辅阀座(5)；

所述辅阀体(1)上开设有安装辅阀座(5)的辅阀座安装槽(11)，所述辅阀座安装槽(11)上开设有多个固定所述辅阀座(5)的第一螺纹孔(12)；

所述主阀体(2)上开设有安装主阀座(6)的主阀座安装槽(21)，所述主阀座安装槽(21)上开设有多个固定所述主阀座的连接孔。

9.如权利要求8所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述主阀体(2)靠近辅阀体(1)的一端开设有多个第二螺纹孔(25)，所述辅阀体(1)靠近主阀体(2)的一端开设有多个与第二螺纹孔(25)相适配的安装孔(13)；

所述主阀体(2)与辅阀体(1)之间通过双头螺杆(9)连接，所述双头螺杆(9)的一端与第二螺纹孔(25)连接，所述双头螺杆(9)的另一端连接有螺母(10)。

10.如权利要求8所述的一种带耐磨涂层的超耐磨球阀，其特征在于：

所述主阀体(2)与辅阀体(1)相互接触面之间设有密封垫(8)，所述主阀体(2)远离辅阀体(1)的一端设有入口法兰，所述辅阀体(1)远离主阀体(2)的一端设有出口法兰。

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