铠装式陶瓷球阀制造技术

用于化工管道作启闭控制的铠装式陶瓷球阀，以工程陶瓷为主体材料，陶瓷阀体外围有金属的铠装件保护，能达到较实用的工作压力等级和较强的耐腐蚀性能。球体与阀杆采用氮化硅或刚玉制成，对流部分全由陶瓷材料制成适用于各种强腐蚀介质条件下使用，并可装配成手动、气动、液动等多种驱动方式，具有构造简单、操作灵便、流阻小、密封可靠、寿命长、应用广等优点。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种用于化工管道作启闭控制的具有耐腐蚀性能的铠装式陶瓷球阀的新构造。化工生产中由于化学物质对金属有不同程度的化学腐蚀和电化学腐蚀现象，某些化学物质能引起金属设备、管道、阀门的严重腐蚀。因此提高化工阀门的耐腐蚀性能，除提高其使用寿命外，改善阀门使用可靠性是确保化工生产的安全和持续进行的基础条件。为此化工生产中除广泛应用贵金属制成的耐酸钢阀门外，陶瓷阀门是非金属阀门中的主要品种，已有较久的应用历史。陶瓷具有优良的耐腐蚀性能，可满足大多数腐蚀介质条件下应用，但陶瓷具有脆性，耐冲击和抗拉强度较低，使用受到限止。随着科学技术的发展，近廿年来除不断创新和提高工程陶瓷的品种和性能外，采用金属材料铠装在陶瓷件外作加强保护措施的铠装式化学反应塔、釜、泵、阀等化工新装备不断创新和发展，大大提高和扩大了陶瓷件的承受压力性能和应用领域。而铠装式陶瓷阀门目前仅有隔膜阀和截止阀两种，构造简单，操作灵便可靠的陶瓷球阀未有问世，有待创新发展。本技术的目的是创造一种不用贵金属，采用工程陶瓷为主体材料，并铠装有金属外壳的先进耐腐蚀阀门，经研究、设计得到一种具有实用意义的铠装式陶瓷球阀的新构造方案。本技术通过以下构思来实现的。陶瓷具有较好的抗腐蚀性能外，其抗压强度很高，而抗拉强度、抗弯曲和冲击强度相对极差，数值的悬殊达十倍至数十倍。为了提高陶瓷阀体的承受压力性能，在陶瓷阀体的外围套一强度足够的金属外壳是有效的办法，这样可使陶瓷阀体在内部流体压力作用下受力情况得到变化，会由受拉力转变为受压力，起到扬长避短、充分发挥高性能值的作用，可大为提高阀体的承受压力性能，使球阀的工作压力达到实用的等级。此种做法在其他耐酸陶瓷产品中应用已很成熟，称为铠装结构。本设计就是应用此铠装结构的方法，阀体可设计成二段式或三段式，球体采用惯用的浮动球体构造形式。由于陶瓷的强度特性与制造工艺决定了陶瓷件的形状不宜复杂，因此将阀体分割成数个管筒状，并各配有符合装配要求的金属铠装件套装在陶瓷管筒体外围，形成一组完整的组合阀体。由于陶瓷件与金属件的膨胀系数有一定差距，应避免使用中因介质温度的变化形成破坏应力，故在陶瓷件与铠装金属件之间应留有3～20mm的间隙，组装后在此间隙中填满填充胶泥，此胶泥应具有适度的弹性，既能传递压力，又能缓冲胀缩应力，起到保护陶瓷阀体免受破坏应力的作用。在阀体的结构设计中应考虑陶瓷阀体避免或少受拉力、弯曲力、剪切力的作用，装配和使用中的这部分力应尽量由铠装件来承担，因此，阀门的连接法兰和阀体装配的连接法兰都设计在铠装件上，连接螺栓的拉力都作用在铠装件上。铠装式陶瓷球阀的阀杆和球体均与介质接触，受力情况较复杂，应采用强度较好的氮化硅或刚玉整体制成，也可以用金属件加工后表面喷涂陶瓷等非金属材料等形式制成。阀体侧体用耐酸性能好致密度高的耐酸工程陶瓷制造，陶瓷件之间的接合面用氟橡胶或硅橡胶垫片密封。阀杆外端一般装有手柄，可以手拉手推90°来完成启闭操作，也可在阀杆端头装配气动缸或液压缸直接连动，因此，铠装式陶瓷球阀可以装配成手动、液动、气动等多种构造形式。本技术与现有的铠装式陶瓷隔膜阀等相比较具有以下的优点和积极效果1、构造简单、体积小；2、操作灵活，密封可靠，寿命长；3、阀门通道是直管状，流阻最小，积料少、易清洗；4、可在混浊液、带结晶体溶液和高粘度料液管道中应用。与常用的耐酸不锈钢球阀比较具有以下积极效果1、铠装式球阀能适应金属耐酸钢不能承受的各种强腐蚀介质条件下使用，弥补了金属球阀的不足。2、不消耗贵金属，制造成本低，具有市场竞争力。3、对食品、饮料无污染，可部分替代镍铬合金和钛材球阀，节约贵金属的消耗，具有社会经济效益。附图绘出了技术的一实施例，图中示出一种三段式构造的铠装式陶瓷球阀，其阀体〔1〕的外围套有外阀体〔2〕，侧体〔6〕的外围套有外侧体〔7〕，两者之间的间隙中填有填充胶泥〔14〕，从图中看出，阀体〔1〕和侧体〔6〕只受到端面压力和内腔工作压力的作用，阀体〔1〕与侧体〔6〕之间由贯穿于外侧体〔7〕的螺栓〔5〕拉紧而压住嵌于凹槽中的环形密封圈〔8〕。外阀体〔2〕的轴孔中嵌装有填料套〔10〕，其中装有轴承套〔9〕和填料压盖〔11〕等，使伸进阀体〔1〕的阀杆〔12〕能自由转动和保持密封、在阀杆〔12〕上端方头上套有操作手柄〔13〕，推动手柄〔13〕时，球体〔3〕跟随转动，实现阀门的启闭操作。附图中零件代号与零件名称对照如下〔1〕阀 体〔2〕外阀体〔3〕球 体〔4〕密封圈〔5〕螺 栓〔6〕侧 体〔7〕外侧体〔8〕环形密封圈〔9〕轴承套〔10〕填料套〔11〕填料压盖〔12〕阀 杆〔13〕手 柄〔14〕填充胶泥权利要求1.一种用于化工管道作启闭控制的铠装式陶瓷球阀，主要由阀体、外阀体、球体、密封圈、侧体、外侧体、阀杆、手柄、填充胶泥等组成，本技术的特征是工程陶瓷的阀体、侧体和填料套的外围都有金属制成的外阀体、外侧体铠装保护。2.根据权利要求1所述的铠装式陶瓷球阀，其特征在于工程陶瓷阀体分成二段或三段式均分别先与外阀体〔2〕和外侧体〔7〕等铠装件套装组合，阀门的连接法兰和阀体之间装配的连接法兰都设计在铠装件外侧体〔7〕和外阀体〔2〕的端头，连接螺栓〔5〕作用于铠装件之间。3.根据权利要求1所述的铠装式陶瓷球阀，其特征在于工程陶瓷件阀体〔1〕、侧体〔6〕和填料套〔10〕套装于阀体〔2〕和外侧体〔7〕等铠装件内时，其内外间均保持有3～20mm的间隙，在间隙中填入填充胶泥〔14〕。4.根据权利要求1所述的铠装式陶瓷球阀，其特征在于球体〔3〕、阀杆〔12〕是用氮化硅或刚玉等陶瓷材料整体制成的，也可用金属件加工后表面喷涂陶瓷材料的方法制成。专利摘要用于化工管道作启闭控制的铠装式陶瓷球阀，以工程陶瓷为主体材料，陶瓷阀体外围有金属的铠装件保护，能达到较实用的工作压力等级和较强的耐腐蚀性能。球体与阀杆采用氮化硅或刚玉制成，对流部分全由陶瓷材料制成适用于各种强腐蚀介质条件下使用，并可装配成手动、气动、液动等多种驱动方式，具有构造简单、操作灵便、流阻小、密封可靠、寿命长、应用广等优点。文档编号F16K27/06GK2091390SQ9120827公开日1991年12月25日 申请日期1991年5月15日 优先权日1991年5月15日专利技术者王炳暄 申请人:王炳暄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于化工管道作启闭控制的铠装式陶瓷球阀，主要由阀体［１］、外阀体［２］、球体［３］、密封圈［４］、侧体［６］、外侧体［７］、阀杆［１２］、手柄［１３］、填充胶泥［１４］等组成，本实用新型的特征是工程陶瓷的阀体［１］、侧体［６］和填料套［１０］的外围都有金属制成的外阀体［２］、外侧体［７］铠装保护。　。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：王炳暄，
申请(专利权)人：王炳暄，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]