本发明专利技术公开了一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺，属于通用阀门技术领域。所述组合式陶瓷球芯由多块陶瓷构件组装而成，各陶瓷构件呈沿垂直于陶瓷球芯流道通孔轴线的平面划分而成的环片状，环外缘为球弧面，环内孔尺寸与所述流道通孔尺寸相一致，各相邻陶瓷构件配合形成整体陶瓷球芯体球面与流道通孔结构；陶瓷构件的数量根据陶瓷球芯的大小决定，优选为3块或3块以上奇数块，即由1块中间球心片构件与偶数块若干成对的左右球帽片构件组成，以便于生产制造、加工装配。本发明专利技术还公开了上述组合式陶瓷球芯的制作方法。本发明专利技术克服了传统一体式陶瓷球芯由于壁厚差距烧结困难的难题，尤其适用于大口径陶瓷球芯的生产制造。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阀门阀芯，属于通用阀门
，特别涉及一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺。
技术介绍
目前我国各行业耐磨、耐腐管道上安装使用的阀门多是金属密封面阀门，但金属材料因自身条件的限制，已越来越难以满足现代工业高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需要，主要表现为磨损泄漏严重、使用寿命短等问题，大大影响了系统运行的稳定性。在此市场需求下，使用陶瓷材料替代金属材料以制造密封部件和易损部件的陶瓷阀门应运而生，尤以陶瓷球阀为代表。由于陶瓷球阀采用陶瓷球芯，其高耐磨性及高耐腐蚀性是金属材质制成的阀芯所无法比拟的，故已被广泛应用于火力发电厂、钢铁、煤化工、石油、化工、造纸、生物工程等行业领域。然而，陶瓷球芯体制备技术还存在一定的难度。由于陶瓷球芯壁厚结构并不均匀，两端端口较薄而中部较厚，这样在烧结过程中致密化困难、材料的均匀性较难控制，尤其是对于大口径的陶瓷球芯而言，往往容易产生中部壁厚部分不能完全烧结、内部密度低的缺陷，从而使各项性能达不到指标。现有技术的解决方案一般是通过提高烧结温度或延长保温时间以保证烧结致密性，但容易造成陶瓷晶粒过度长大而出现裂口，且对于口径大于DN200的陶瓷球芯而言，由于壁厚太厚，自重大，烧结时端口无法承受自重，往往易产生裂纹，从而造成成品率下降，因此陶瓷球芯体制作受成型工艺及烧结工艺的限制，制作大口径的陶瓷球体比较难以实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺，采用该组合式陶瓷球芯结构不仅能提高陶瓷球体成品率，而且能实现大口径陶瓷球体的制造，拓宽了陶瓷球阀的应用范围。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯，球芯体一顶端开设阀杆孔，球芯体中部设有流道通孔，所述球芯体由多块陶瓷构件组装而成。所述组成球芯体的各陶瓷构件是按若干垂直于所述流道通孔轴线的平面进行划分，各陶瓷构件呈环片状，环外缘为球弧面，环内孔尺寸与所述流道通孔尺寸相一致，各相邻陶瓷构件配合叠加组成整体陶瓷球芯体球面与流道通孔结构。所述组成球芯体的陶瓷构件的数量为3块、5块或以上奇数块，其中包括I块位于中间的球心片构件，以及若干分别位于球心片构件两侧对称成对的偶数块左、右球帽片构件。所述球心片构件环外缘面上加工有一与球心片构件侧面垂直的平面，所述阀杆孔设置于所述平面上并对称于所述球心片构件的中心线，所述阀杆孔为矩形或长圆形的通孔或盲孔。 所述流道通孔孔型为O型或V型。一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯的制作工艺，包括以下步骤I)原料制备将乾稳定氧化错、乾稳定氧化错熟料、铝f凡土、氧化铝、氧化镁及氧化妈按比例称量混合均匀，再加入PVA、阿拉伯胶、甘油及去离子水形成混合料，经球磨后得到料浆；2)喷雾造粒上述料浆进入喷雾干燥塔造粒，并加入脱模剂；3)成型得到的颗粒加入到成型模具中进行等静压成型处理，得到坯体；4)粗修上述坯体烘干随炉冷却至室温，按球芯各构件的形状和尺寸进行粗加工，把毛边修平；5)烧结将粗修坯体放入高温窑炉中烧结成型；6)组装将上述烧结成型的各陶瓷构件组装成球芯体；7)精加工将上述组装后的球芯体精加工至要求的尺寸及圆度。烧结的具体步骤为，将粗修坯体放入高温窑炉中1450?1680°C烧结，烧结时间为8?9小时。在烧结的步骤中将坯体放入窑炉后，抽真空使窑炉内的真空度< 10 2Hibar后，充入氩气，在氩气保护下进行烧结，烧结时的升温速度为0.5?8°C /min，烧结时间结束后随炉冷却至室温再进行精加工。原料制备步骤中，按重量份数比，钇稳定氧化锆取50?83份，钇稳定氧化锆熟料取5?40份，铝钒土取0.5?8份，氧化铝取0.1?0.5份，氧化镁取0.03?0.2份，氧化钙取0.01?0.25份，PVA取0.5?3.5份，阿拉伯胶取0.1?2份，甘油取0.1?1.5份，去离子水取123?130份，球磨时间为12?38小时，球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1喷雾造粒步骤中的脱模剂为硬脂酸镁，硬脂酸镁的质量为原料总质量的0.2?0.采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点:本专利技术全陶瓷构件结构划分简单合理，各片状陶瓷构件分别制备时厚度差小，使得各部位能够均匀烧结，且可根据需要进行二次烧成工艺，提高了成品率，摆脱了传统陶瓷球芯烧结工艺条件的限制，生产过程可操作性高，可实现口径大于DN150，乃至大于DN200的陶瓷球芯的制造，尤其适用于大口径陶瓷球阀的生产。【附图说明】图1为实施例1之DN300 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。图2为球阀用组合式陶瓷球芯中间球心片构件结构图。图3为实施例2之DN500 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。图4为实施例2之中间球心片构件示意图。图5为实施例3之DN800 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。图6为本专利技术陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯的工艺流程图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为实施例1之DN300 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。图中所示的陶瓷球阀阀芯口径尺寸为DN300，球芯中部设有圆柱形流道通孔，由沿两个垂直于所述流道通孔轴线的平面划分而成的三片陶瓷构件构成。各陶瓷构件以氧化锆陶瓷或氧化铝陶瓷或氧化铝增韧氧化锆陶瓷制成，各陶瓷构件呈环片状，环外缘为球弧面，环内孔尺寸与所述流道通孔尺寸相一致，各相邻陶瓷构件通过胶粘、钎焊、熔焊工艺或者二次烧成的方法结合为一体，形成陶瓷球芯体球面与圆柱形流道通孔。图2为实施例1之中间球心片构件示意图。如图所示，所述球心片构件环外缘面上加工有一与球心片构件侧面垂直的平面，所述阀杆孔设置于所述平面上并对称于所述球心片构的中心线，本实施例中阀杆孔为长圆形通孔。图3为实施例2之DN500 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。与实施例1不同之处在于陶瓷球阀阀芯的口径及组成陶瓷阀芯的陶瓷块数量不同；阀门孔形状不同；流道通孔形状不同。本实施例中陶瓷球阀阀芯的口径为DN500，由5块陶瓷块组成；阀门孔形状为矩形盲孔；流道通孔为V形，见图4的实施例2之中间球心片构件示意图。图5为实施例3之DN800 口径球阀用组合式陶瓷球芯结构图。与实施例1不同之处在于陶瓷球阀阀芯的口径及组成陶瓷阀芯的陶瓷块数量不同，本实施例中陶瓷球阀阀芯的口径为DN800，由9块陶瓷块组成。采用上述实施例中分体式陶瓷球芯结构后各陶瓷块自重轻、厚度薄、中心与边缘的厚度差小，使得陶瓷块各部位能均匀烧结，使得陶瓷球体的生产制作工艺简易化，生产过程可操作性提高，利于实现大口径陶瓷球阀的制造。当然，陶瓷构件的划分也可以沿其它合理方向进行，陶瓷构件的数量也可根据所组成陶瓷球体的大小进行灵活调整，设计成使各陶瓷构件均容易烧结、加工的厚度。本专利技术还提供了一种球阀用组合式陶瓷球芯的制作工艺，结合图6所示，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯，球芯体一顶端开设阀杆孔，球芯体中部设有流道通孔，其特征在于：所述球芯体由多块陶瓷构件组装而成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑炜，
申请(专利权)人：厦门胜中流体控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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