新结构陶瓷阀门制造技术

本发明专利技术涉及属于同一构思的新结构陶瓷截止阀、调节阀和球阀。其共同特点是阀座和阀瓣均用陶瓷材料制成，且可方便地从阀体中取出，以便更换新的阀座和阀瓣。阀座与阀体之间用石墨填料密封，且借助压套固定。阀瓣与阀杆的连接采用内插键块连接结构。阀瓣与阀座相接触的密封面为球面。该阀耐磨、耐热、耐腐蚀、寿命长、易维修。陶瓷截止阀不易内漏，调节阀调节特性好，适合电力、化工、国防、科研等领域使用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用陶瓷材料做密封面的新结构阀门。我在《一种新结构阀门》(中国专利ZL98246010.4)中提出一种阀座和阀瓣均可更换，并用双向棘轮机构和可折叠扳杠取代手轮的新结构阀门。本专利技术是对《一种新结构阀门》的改进。用硬质合金做密封面的阀门仍不耐高温(500℃以上)高压(10Mpa以上)蒸汽和水的冲刷，易发生内漏。用陶瓷材料做密封面可提高阀门的使用寿命。本专利技术的目的是提供用陶瓷材料做密封面的新结构阀门。它可成倍地提高阀门的使用寿命，且可避免内漏现象发生。该阀可广泛应用于电力、化工、国防、科研等领域。本专利技术的目的是这样实现的新结构陶瓷阀门包括新结构陶瓷截止阀、新结构陶瓷调节阀和新结构陶瓷球阀。新结构陶瓷截止阀至少由阀体、阀座、阀瓣、压套、阀杆、阀盖、导向键、棘轮螺母、摆臂和扳杠构成。用陶瓷材料制成的阀座为阶梯管状。其与阀体内腔阶梯段相配合形成的阀座密封填料室中填满石墨填料。在阀座填料室侧壁加工有环形汽封槽。阀座与阀瓣相接触的密封面为圆锥面。阀瓣用陶瓷材料制成，为阶梯圆柱形。其与阀座相接触的密封面为球面。阀瓣柄部与阀杆下端盲孔滑动配合。在阀瓣柄部外侧加工出截面为半圆形的环形槽。在阀杆下端管壁对应阀瓣柄部环形槽处开有对称分布的数个长圆形孔。其长轴线与阀杆轴线平行。其短轴长略大于阀瓣柄部环形槽的宽度。阀杆管状端部壁厚与阀瓣柄部环形槽深度相等。与阀杆管状端外径相配合的套管在对应阀杆下端长圆形孔的位置开有略大于长圆形孔的孔。数个直径为环形槽宽度的钢球从套管上的孔和阀杆管状端部的孔插入到该孔与阀瓣上环形槽形成的空间中。阀杆下端阶梯处开有凹槽。套管一端带有与阀杆上凹槽相配合的凸部。该凸部向外折边与套管轴线垂直时，套管可转动。当套管转到盖住钢球位置时，其凸部刚好对应阀杆上的凹槽。将套管的折边折90°使其卡在阀杆上的凹槽中，套管则不能转动。阀杆上端加工有左旋梯形螺纹。在螺纹段加工有与阀杆轴线相平行的导向槽。压套为圆筒形，其上加工有多个小孔。在阀体内腔对应这些小孔处直径加大。它与压套形成的环形空间与阀体支管之一相连通。填料压盖管状端下端截面为双向凸锥面。它在压紧阀杆密封填料室中石墨填料的同时，将压力通过垫环和压套传给阀座，并通过阀座压紧阀座填料室中的石墨填料。阀盖与阀体的连接，可采用螺纹连接和键块连接两种方式。键块连接方式是在阀体上端外侧加工有矩形截面外侧环形槽。在阀盖下端内侧加工有与阀体上端外侧环形槽相配合的阶梯槽。等分为四块的环形键块插入阀体上端的外侧环形槽中，卡在阀盖下端的内侧阶梯槽中，并借助铰链螺栓固定。阀盖上端加工有与下端阶梯孔同轴线的阶梯孔。在小孔内侧加工有与轴线平行的键槽。导向键装在该键槽中并与阀杆上导向槽配合。阀杆从小孔中通过。在大孔内侧加工有截面为半圆形的环形槽。在阀盖上对应环形槽处加工有螺纹孔。其内径略大于环形槽的宽度。棘轮螺母为圆筒形。其外侧下端与阀盖上端大孔转动配合。在对应阀盖上内侧环形槽处加工有与其相配合的外侧环形槽。它们共同形成一个圆截面的环形空间。棘轮螺母外侧上端加工有棘齿、弹簧挡圈槽及一段螺纹。棘轮螺母内侧加工有与阀杆上螺纹相配合的左旋梯形内螺纹。与棘轮螺母相配合的摆臂由摆臂体和装在其中的销爪、换向手柄、弹簧和弹簧座组成。摆臂体一端加工有一大孔与棘轮螺母相配合。在摆臂体中间开有“∏”形槽。在摆臂体另一端加工有一方槽与扳杠的方端相配合。方槽两端加工有与扳杠方端销孔同轴线同直径的销钉孔。其轴线与摆臂体大孔轴线相垂直。在大孔与方孔之间加工有销爪孔，与“∏”形槽相连通。其轴线与大孔和销钉孔轴线垂直相交。销爪装在与其滑动配合的销爪孔中。销爪前端沿直径制成一个略大于棘轮齿高的阶梯。在阶梯顶部制成一个向销爪边缘倾斜的斜面。当销爪尖端插至棘齿根部时，该斜面刚好与另一棘齿相接触。销爪前端与轴线相平行的受力面与棘齿侧面相接触。销爪上装有一个换向手柄。它可沿摆臂体上的“∏”形槽翻转180度。销爪也随之翻转180度，从而改变棘轮的转向。在销爪和弹簧座之间装有弹簧。它使销爪前端始终与棘齿相接触。扳杠通过销钉与摆臂体相连接。它可转动180度。弹簧挡圈限定摆臂体在棘轮螺母上的位置。带有内螺纹的护罩拧紧在带有外螺纹的棘轮螺母上端。在阀盖两臂之一偏上部加工一螺孔，并装一用螺钉制成的指针，其前端加工成偏尖。转动螺钉可改变指针尖端所指的位置。在阀杆上做出标记。通过指针与标记的相对位置，可判定阀瓣与阀座的相对位置。新结构陶瓷调节阀与前者不同之处在于陶瓷阀座为阶梯圆筒形。阶梯处内侧为与阀瓣下端锥面相配合的锥面。在阀座大径段侧壁开有数条与轴线平行的直孔。陶瓷阀瓣的圆柱形头部与阀座大径段内壁滑动配合。其下端锥面与阀座阶梯处内侧锥面相配合。在阀杆下端变径处加工有外螺纹。在套筒上端内侧加工有与阀杆上外螺纹相配合的内螺纹。套筒下端内侧与阀杆下端外侧滑动配合。当套筒拧紧在阀杆上时，套筒刚好将钢球封闭在阀杆上长圆孔与阀瓣柄部环形槽形成的空间中。阀盖与阀体采用螺纹连接。在结合面上装有用不锈钢带与石墨条相间绕制成的缠绕密封垫圈。在阀盖上装有保持架。保持架上的导轨与阀杆轴线平行。装在阀杆上端的滑块沿导轨运动。阀杆与滑块用销轴连接。滑块与杠杆用销轴连接。杠杆与肋杆用销轴连接。肋杆用销轴固定在保持架上。它可绕该销轴转动。在保持架上装有刻度盘。在刻度盘上标有刻度，其值从0至100％。在杠杆上标有指针线。当执行机构驱动杠杆至某一位置时，指针线所指刻度盘上的刻度值即为调节阀开度。执行机构可以采用摆臂式执行器，也可以采用直行程电机。当采用直行程电机时，保持架做成圆筒形，两端带法兰。直行程电机通过保持架与阀体相连接。直行程电机轴与阀杆直接连接，且同轴线。新结构陶瓷球阀与前二者不同之处在于陶瓷阀瓣为球形。在球形阀瓣上开有圆柱形通孔，其轴线通过球心。在球形阀瓣表面开有十字形沟槽，其中心线通过球心，且与通孔轴线垂直相交。与球形阀瓣转动轴同轴线的阀杆的下端带有十字形凸部。它与球形阀瓣上的十字形沟槽松动配合。固定阀座为圆环形，固定于圆筒形阀体内侧。它与球形阀瓣相接触的密封面为与球形阀瓣相配合的球面或圆锥面。其内孔与球形阀瓣的通孔直径相等。活动阀座用陶瓷材料制成，为圆环形。它置于固定在阀体内腔的基座套中，并与其滑动配合。活动阀座与球形阀瓣相接触的密封面为与球形阀瓣相配合的球面或圆锥面。其内孔靠近球形阀瓣一侧为直孔，与球形阀瓣的通孔直径相等。其另一侧为扩张型圆锥孔。可调压套外缘为阶梯圆柱面，并带有一段外螺纹与基座套上的内螺纹相配合。其内孔由一段略大于活动阀座内孔扩张段最大直径的直孔和一段扩张型圆锥孔组成。在可调压套带螺纹端侧壁上开有两个对称的通孔，其作用是插入工具转动可调压套。在可调压套大端面上开有多个与轴线平行的小孔。垫环置于可调压套与活动阀座和基座套形成的环形填料室中。并刚好盖住小孔。填料室的其余部分填满石墨填料。当流体从右至左流经球阀时，流体从小孔流入填料室，推动垫环压紧石墨填料，同时将压力传给活动阀座，使阀座与球形阀瓣始终保持一定的压力。流体压力作用于阀座内孔扩张型锥孔面上的水平分力也使阀座压紧球形阀瓣。填料室法兰固定在阀体上。二者轴线垂直相交。填料室法兰与阀杆同轴线。垫环置于阀杆填料室底部，并卡在阀杆下端阶梯处。填料压盖在压紧填料室中石墨填料本文档来自技高网...

【技术保护点】
新结构陶瓷阀门包括新结构陶瓷截止阀、新结构陶瓷调节阀和新结构陶瓷球阀，新结构陶瓷截止阀至少由阀体（１）、阀座（２）、阀瓣（４）、压套（８）、阀杆（１３）、阀盖（１７）、导向键（１９）、棘轮螺母（２１）、摆臂（２５）和扳杠（３１）构成，其 特征在于：用陶瓷材料制成的阀座（２）为阶梯管状，其与阀体内腔阶梯段相配合形成的阀座密封填料室（３）中填满石墨填料，在阀座填料室侧壁加工有环形汽封槽（５）和（６），阀座（２）与阀瓣（４）相接触的密封面为圆锥面，阀瓣（４）用陶瓷材料制成，为阶梯圆柱形，其与阀座（２）相接触的密封面为球面，阀瓣柄部与阀杆（１３）下端盲孔滑动配合，在阀瓣柄部外侧加工出截面为半圆形的环形槽（７），在阀杆下端管壁对应阀瓣柄部环形槽处开有对称分布的数个长圆形孔（３６），其长轴线与阀杆轴线平行，其短轴长略大于阀瓣柄部环形槽的宽度，阀杆管状端部壁厚与阀瓣柄部环形槽深度相等，与阀杆管状端外径相配合的套管（１０）在对应阀杆下端长圆形孔的位置开有略大于长圆形孔的孔（３７），数个直径为环形槽宽度的钢球（９）从套管（１０）上的孔（３７）和阀杆管状端部的孔（３６）插入到孔（３６）与阀瓣上环形槽（７）形成的空间中，阀杆下端阶梯处开有凹槽（１１），套管（１０）一端带有与阀杆上凹槽相配合的凸部，该凸部向外折边与套管轴线垂直时，套管可转动，当套管转到盖住钢球（９）位置时，其凸部刚好对应阀杆上的凹槽，将套管的折边折９０°使其卡在阀杆上的凹槽中，套管则不能转动，阀杆上端加工有左旋梯形螺纹，在螺纹段加工有与阀杆轴线相平行的导向槽（１８），压套（８）为圆筒形，其上加工有多个小孔，在阀体（１）内腔对应这些小孔处直径加大，它与压套形成的环形空间与阀体支管之一相连通，填料压盖（１５）管状端下端截面为双向凸锥面，它在压紧阀杆密封填料室（３３）中石墨填料的同时，将压力通过垫环（１２）和压套（８）传给阀座（２），并通过阀座压紧阀座填料室中的石墨填料，阀盖（１７）与阀体（１）的连接，可采用螺纹连接和键块连接两种方式，键块连接方式是在阀体上端外侧加工有矩形截面外侧环形槽，在阀盖下端内侧加工有与阀体上端外侧环形槽相配合的阶梯槽，等分为四块的环形键块（１４）插入阀体上端的外侧环形槽中，卡在阀盖下端的内侧阶梯槽中，并借助铰链螺栓固定，阀盖上端加工有与下端阶梯孔同轴线的阶梯孔，在小孔内侧加工有与轴线平行的键槽，导向键（１９）装在该键槽中并与阀杆上导向槽（１８）配...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左学禹，
申请(专利权)人：左学禹，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]