包括热喷密封元件的阀门制造技术

一种阀门总成，包括一阀柄；一环状阀帽，设计得可纳放阀柄；一阀盘，联接于阀柄的一端；一密封件和一嵌件。密封件设置在阀盘附近并具有一顶部表面和一底部表面。顶部表面包括一第一对由此向上伸展的密封隆起，而底部表面包括一第二对由此向下伸展的密封隆起。嵌件包括一凹槽，设计得可纳放实现密封功能和弹压功能的密封件。阀门总成可以容易地设计得可通过相对于嵌件转动阀帽／阀柄子总成９０°而在或是顺时针或是反时针方向上开启，却不依靠于适配器或其他辅助零件。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及阀门并具体地涉及连同龙头一起使用的用水阀门。更为具体地，本专利技术涉及装有具有经过涂敷的密封表面的阀柄的龙头阀门。
技术介绍
通常的阀门是上升或非上升式的。在通常的非上升式阀门中，一阀盘相对于由一弹簧推压使之接触此阀盘的固定圆盘转动。采用弹簧则需要在组装过程期间额外的用料量和另外的步骤。不要弹簧和转动阀盘的阀门总成会为制造商在材料和劳力方面带来好处。除了不需要弹簧和转动阀盘的阀门总成以外，可能需要一种阀门总成，提供可供代换的方案以从事物理或化学蒸气淀析而在其各密封元件上形成低摩擦涂层。作为对比，美国专利第4983355号涉及一些通过压缩模制和烧结一种粉末硬质材料和粘合剂复合物而制成的密封元件。烧结的密封盘可以覆以一薄层碳化硅、金属碳化物、金属氮化物或碳，具有通过物理或化学蒸汽淀析而造成的立方晶格结构。这种方法所提供的好处显得只是一种半光制品，可以具有有时各不相同的复杂形态。美国专利第4966789号涉及一对密封件，可控龙头的液体流量。两个密封件由一种中等硬度的材料制成，诸如斯太立特硬质合金、陶资材料、金属材料或合成材料，都可以精确地研磨成一种特定的成品。至少各密封件之一以一薄层的很硬材料，诸如碳化硅、金属碳化物、金属氮化物或立方晶格碳，通过或是物理或是化学蒸气淀析予以涂敷，得出的密封盘被认为具有低摩擦系数，从而不需要在各盘的协作表面之间提供某种润滑剂。此外，各密封件之间的粘接力据说可被消除，尽管各盘具有良好的表面光洁度。美国专利第5100565号说明了另一种具有专用密封盘总成的龙头阀门。按照这一专利，提供一种包括一静止阀盘和一转动阀盘的阀门，其中各盘之一的至少一个表面包含一金刚石状碳薄膜。包括金刚石状碳的薄膜据说制成在至少各盘之一上，借助于一种气相合成工艺方法，诸如物理蒸气淀析或化学蒸气淀析。在此所提供的好处是一种阀门结构，在静止与转动两盘接触面之间具有最小的粘接力。虽然通常的涂敷工艺方法，诸如物理蒸气或化学蒸气淀析可以用以涂敷本专利技术的阀柄和/或各阀盘，但最好是采用热喷工艺方法。化学和物理蒸气淀析工艺过程二者通过显著地升高腔室之内的温度和造成真空而在同一腔室中进行。由于两种过程在较高的温度下实行，这就限制了可以使用的基底材料。其次，零部件只能以尺寸适合于内部处理腔室的批量生产。另外一种觉察到的问题是，遍及整个被涂敷的表面如何达到理想配比反应。腔室都必须泵空、造成高温以从事处理，而后冷却下来再从处理腔室中下载零部件。这一作法显著地加大了工艺过程时间。涂层一般不具备补偿冲压变异的能力。这两种过程需要多个腔室以产生大量为阀门所需的零部件，而且对于生产来说，是一项相当大的资金消耗和支持问题。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，提供一种阀门总成，采用一具有一密封表面的阀柄和一具有一互补密封表面的阀盘。最好是，至少一个阀柄或阀盘的表面配有一种低摩擦材料，选自由陶瓷、金属陶瓷、玻璃和金刚石状碳组成的一族，以及其他。在可用的陶瓷之中，有氧化铬(Chromia)、氧化铝(alumina)、氧化钛(titania)、氧化钇(yttria)、经氧化铝稳定的氧化锆、钛酸铝、铝酸镁(尖晶石)、锆酸镁，以及它们的合金或混合物，作为非限制性实例。在可用的陶瓷金属或“金属陶瓷”之中，有碳化钨钴、碳化钨镍、钨钴铬、碳化铬镍、碳化铬镍铬，以及它们的合金或混合物，作为非限制性实例。热喷是一种用于在阀盘和/或阀柄的密封表面形成低摩擦涂层的优先工艺方法。不过，这并非是说，阀盘不能是烧结的陶瓷器件，比如，由施用于阀柄密封表面的一种互补的低摩擦材料制成。“热喷的”或“热喷式”指的是，所需的低摩擦材料是通过或是高速氧燃料喷涂、电弧喷涂或是等离子体喷涂来施加的。在高速氧燃料技术的情况下，大量的气体是由于燃料与氧的反应和包括二氧化碳和水蒸汽在内的废气的形成和热胀而生成的。这些气体经由一狭窄的圆筒(比如1/4″，5/15″直径)流出腔室几英寸长(比如4″，6″，9″)。由于在燃烧室中形成的高压，气体均以极高速度流出圆筒，从而加速熔化了的颗粒。颗粒可以达到接近气体速度的速度，亦即，测量出来的颗粒超过2500每秒英寸。这种很高的颗粒速度和随之很大的动能转换成为具有某种可能最高粘合强度的致密涂层。电弧工艺过程涉及在两条具有相同或不同金属构成的带相反电荷的导线之间产生电弧。导线材料在经由电子枪给进的两条带电导线的端头之间被熔化。由起弧造成的熔化金属然后由气流使之雾化而熔化了的细滴则被推送给零部件。电能由类似一般电焊电源的电源供给。电能以208/230/460/575VAC发送。美国工厂中的普遍配置在发送给电子枪30安培时要求460VAC。电子枪的输出一般规定为20-35伏特和105-300安培。导线是由拉拽或推送导线到电子枪的电气气动马达予以给进的。导线线轴给进器经由至端头的导管把导线供向电子枪。电源的电力在连接于金属端头的铜质接触管筒处提供给穿线枪以便从两根接触导线传递电力。雾化空气一般由空气压缩机提供，虽然其他气源也是普遍使用的。一般的雾化空气是在大致上60-70立方英尺/分(cfm)和60-80磅/平方英寸(psi)下提供的。双导线电弧工艺方法限于适合导线生产的导电原料。导线技术的最近进展使得能够生产带有充以非金属材料(比如陶瓷、聚合物)的金属外鞘的导线。双导线电弧工艺方法可以在导线是自然地构成一复合涂层的同一组成或两种不同组成的情况下予以实现的。喷涂过程可以在大气和较低压力/真空条件下空气、惰性气体中环境压力下予以实现。各种金属(比如钛)可以在多种气体环境中予以喷涂以产生或是很纯净的涂层(比如，采用惰性气体一氩)，或是在气体环境中形成具有良好材料性质(亦即机械、美学性质)的化合物(比如TIN)。按照电弧工艺方法产生的涂层是设备操作参数、材料和工艺条件的结果。电弧电压、安培数、雾化气体(主要的、辅助的)和压力可予以改变以产生多种涂层。材料方面的注意事项，包括直径(比如1/16″，1/8″，2mm)和设备部件设计(比如喷嘴形态)控制着颗粒尺寸以及喷涂流动型式。喷枪至目的物的投射距离、通过速率以及其他一些工艺变量也显著地影响最终的涂层。在等离子体喷涂技术的情况下，一种惰性气体，通常是氩连同氢或氮的一种混合物，流经各电极之间的间隙，在此被离子化而形成等离子体。原料粉末被携带在气流(比如氩、空气)之中并被射进火焰，或是在喷嘴之内，或是在其从阳极外表面上出现时。火焰加速颗粒而后者为其高温熔化，这可能是由于随着各离子重新组合和各分子重新联接在颗粒表面上而由放出的热量予以补充所致。熔化了的许多细滴被推送到目的物表面上，在此它们凝固和聚集以构成涂层。众多颗粒以粗略估计为每秒百万的速率淀析下来，聚集成为涂层，其速率取决于有待覆盖的面积和喷枪越过表面移动多么快。每一颗粒以百分之一秒的量级凝固下来，根据的是细粒的取向和激冷金属薄层的总体形状。随着冲击细滴展平在表面上，基底起到热阱的作用而固化前沿经过激冷金属薄层向上移动。某些涂层与它们的基底构成化学键合而一些金属涂层可以随着等离子体喷涂的热量(工件可以达到200℃，除非用空气喷射予以冷却)能使涂层和基底的原子相互弥散而形成键合。一种优先的等离子体喷涂设备以商品名称ELECTROCOTE MODEL 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门总成，包括：一阀盘，包括一密封表面和至少一个用于流体穿过的孔眼；以及一阀柄，包括一下端，具有一向下伸展的突起，后者包括一密封表面，接合阀盘的密封表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里L吉尔伯特，
申请(专利权)人：纽弗雷公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]