专利名称：全衬陶瓷球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及阀门，尤其是一种耐高温、耐腐蚀的全衬陶瓷球阀。
背景技术：
目前，现有的陶瓷球阀通常采用适合O形密封圈的密封结构，其使用温度小于 20(TC，致使其无法真正在高温和强腐蚀环境使用。这种阀门在结构方面也存在缺陷，整套 球阀内部采用四个陶瓷件组合而成，其陶瓷阀座尾端必须直接伸到法兰端面，当球阀与管 道法兰连接时，陶瓷阀座尾端会受到来自管道法兰垫片的挤压，而且必需达到较强的挤压 力，法兰端面才能起到密封效果。这样容易出现陶瓷阀座与陶瓷球体抱死的现象，造成球阀 无法正常开关；阀杆密封结构通常是在球阀填料函上使用平底填料，而金属阀体中孔与陶 瓷中体构成的填料函，其底端形状是圆柱面，导致填料函结构中的填料受力不均匀，在使用 过程中，阀杆部位容易出现密封失效引起泄漏。
实用新型内容针对以上现有的阀门不足，本实用新型的目的是提供一种密封结构改进，能长时
间适应高温、强腐蚀介质环境，并提高使用寿命的全衬陶瓷球阀。 本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的 全衬陶瓷球阀，包括金属阀体和阀芯，所述阀芯是陶瓷球体，陶瓷球体上设有通孔 并与设有流体孔的陶瓷阀座相适配，陶瓷阀座与金属阀体之间设有陶瓷中体，设在金属阀 体上的阀杆通过陶瓷中体的阀杆孔与陶瓷球体相连接，阀杆可以带动陶瓷球体转动，所述 阀杆孔周边的陶瓷中体外表面开有环形平面凹槽，凹槽内设有耐高温密封材料，密封材料 上面设有压盖，阀杆通过压盖与金属阀体连接和固定。 作为本实用新型的优选技术方案，所述球阀内陶瓷阀座的两端分别设有陶瓷侧 盖，陶瓷侧盖与陶瓷阀座之间通过台阶形环形端面相连接，陶瓷侧盖与陶瓷阀座的环形端 面之间设有耐高温密封材料，陶瓷阀座的环形端面与球阀的端盖之间也设有耐高温密封材 料。 作为本实用新型的优选技术方案，所述陶瓷阀座两端的陶瓷侧盖分别设在球阀两 端的端盖内，两侧端盖与金属阀体通过螺栓连接和固定。 作为本实用新型的优选技术方案，所述耐高温密封材料是柔性石墨圈。 作为本实用新型的优选技术方案，所述压盖与密封材料之间设有衬圈。 作为本实用新型的优选技术方案，所述阀杆与手柄连接，手柄与压盖之间设有定位块。 作为本实用新型的优选技术方案，所述阀杆与气动旋转装置连接。 作为本实用新型的优选技术方案，所述阀杆与电动旋转装置连接。 本实用新型的有益效果是相对于现有技术，本实用新型采用三块式金属外壳结
构，由现有的四件陶瓷组件改为六件陶瓷组件结构，陶瓷侧盖和金属端盖、陶瓷中体和金属阀体的装配是通过对金属件加温使其膨胀，然后将各陶瓷件装入金属件中从而形成过盈配 合；在金属端盖上加工出凹槽结构，使其与陶瓷中体和陶瓷阀座构成密封腔，在陶瓷侧盖内 加工成台阶凹槽，陶瓷阀座尾端加工出镶入式结构，使陶瓷侧盖与陶瓷阀座之间组成密封 腔；在上述两处密封腔内装上耐高温柔性石墨圈，通过连接螺栓将压力传递给柔性石墨圈， 使其按设计要求贴紧整个密封腔；柔性石墨圈既能在各个密封腔内起密封作用，又能对密 封副起到弹性预紧作用，同时也能对各密封副之间的热胀冷縮起到补偿作用；管道内的高 温强腐蚀介质均不会接触到金属基体，从而使本实用新型获得耐高温、耐腐蚀的密封结构。 由于改进后的整套球阀采用六件套结构的陶瓷组件，当球阀与管道法兰连接时，管道法兰 垫片只能与陶瓷侧盖接触密封，而不会挤压陶瓷阀座，从而避免了陶瓷阀座与陶瓷球体在 使用过程中的抱死现象，提高了工作可靠性和阀门的使用寿命。 金属阀体中孔加工成通孔，将陶瓷中体中孔加工成平底的台阶孔，金属阀体中孔 与陶瓷中体中孔构成平底的填料函结构，这样在安装柔性石墨填料时，填料的各个部分受 力均匀，密封可靠，从而解决了阀杆部位易泄漏的难题。阀杆材料采用耐强腐蚀的哈氏合金 制造，密封材料均采用耐高温(大于60(TC)的柔性石墨，管道系统上的高温强腐蚀介质只 能与耐高温、耐腐蚀性能极强的结构陶瓷接触，从而使整个全衬陶瓷球阀实现耐高温、耐强 腐蚀性能。
以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是本实用新型连接气动旋转装置的结构示意图； 图3是本实用新型连接电动旋转装置的结构示意图。
具体实施方式如
图1、图2和图3所示，本实用新型通过如下方式实现球阀壳体采用三块式结 构，即由金属阀体15、金属端盖1与结构陶瓷中体13和陶瓷侧盖2组成球阀的壳体；壳体 上部中孔装有阀杆8和柔性石墨填料10，柔性石墨填料10上面装有可调压紧装置。可调压 紧装置包括压盖9和螺钉6，在压盖9和柔性石墨填料10之间设有衬圈7，通过调节螺钉6 可以使压盖9压紧衬圈7和柔性石墨填料10。阀杆8的伸出端连接手柄ll，手柄11与压 盖9之间设有定位块12。 球阀的壳体内装有陶瓷球体14、陶瓷阀座4、柔性石墨圈5和柔性石墨圈3等内部 组合件。金属端盖1、陶瓷侧盖2分别与陶瓷阀座4、陶瓷中体13、金属阀体15和柔性石墨 圈5和柔性石墨圈3构成耐高温强腐蚀的密封结构。陶瓷侧盖2、陶瓷阀座4和陶瓷球体 14构成介质通道。驱动装置可以是手动装置，即手柄11，也可以是气动旋转装置17或电动 旋转装置18。 本实用新型的各项性能指标均符合国家相关标准，其密封性能符合国标GB/ T13927《通用阀门压力试验》的规定，设计制造符合标准JB/T10529《陶瓷密封阀门技术条 件》的规定，填补了国产阀门在高温强腐蚀场合下使用的空白。
以下结合附图对本实用新型作进一 描述。参阅图l，金属端盖1、陶瓷侧盖2与3/3页
金属阀体15、陶瓷中体13组成球阀的外壳，阀杆8装在金属阀体15与陶瓷中体13所组成 的填料函上，下端与陶瓷球体14连接，上端与驱动手柄ll连接，填料函内装有耐高温的柔 性石墨填料10，填料10上面装有衬圈7和压盖9组成的可调节压紧装置，通过旋紧螺钉6 即可调节填料的预紧力。球阀的壳体内装有陶瓷球体14、陶瓷阀座4、柔性石墨圈3和柔性 石墨圈5，构成耐高温、耐腐蚀密封结构，整套球阀采用连接螺钉16连接。球阀进行开关动 作时，驱动手柄11带动陶瓷球体14旋转90° ，定位块12可以定位和限位，顺时针方向旋 转，球阀作关闭动作，逆时针方向旋转，球阀作开启动作。当手柄ll轴线方向与球阀的轴线 方向平行时，球阀处于全开状态，当手柄11轴线方向与球阀的轴线方向垂直时，球阀处于 关闭状态。 本实用新型阀杆8的驱动装置还可以是图2中的气动旋转装置17或图3中的电 动旋转装置18，通过气动旋转装置17或电动旋转装置18可以实现自动控制球阀的开启或 关闭。
权利要求一种全衬陶瓷球阀，包括金属阀体和阀芯，所述阀芯是陶瓷球体，陶瓷球体上设有通孔并与设有流体孔的陶瓷阀座相适配，陶瓷阀座与金属阀体之间设有陶瓷中体，设在金属阀体上的阀杆通过陶瓷中体的阀杆孔与陶瓷球体相连接，阀杆可以带动陶瓷球体转动，其特征是所述阀杆孔周边的陶瓷中体外表面开有环形平面凹槽，凹槽内设有耐高温密封材料，密封材料上面设有压盖，阀杆通过压盖与金属阀体连接和固定。
2. 根据权利要求1所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述球阀内陶瓷阀座的两端分别 设有陶瓷侧盖，陶瓷侧盖与陶瓷阀座之间通过台阶形环形端面相连接，陶瓷侧盖与陶瓷阀 座的环形端面之间设有耐高温密封材料，陶瓷阀座的环形端面与球阀的端盖之间也设有耐 高温密封材料。
3. 根据权利要求2所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述陶瓷阀座两端的陶瓷侧盖分 别设在球阀两端的端盖内，两侧端盖与金属阀体通过螺栓连接和固定。
4. 根据权利要求1或2所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述耐高温密封材料是柔性石墨圈。
5. 根据权利要求1所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述压盖与密封材料之间设有衬圈。
6. 根据权利要求1所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述阀杆与手柄连接，手柄与压盖 之间设有定位块。
7. 根据权利要求1所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述阀杆与气动旋转装置连接。
8. 根据权利要求1所述的全衬陶瓷球阀，其特征是所述阀杆与电动旋转装置连接。
专利摘要本实用新型涉及全衬陶瓷球阀，包括金属阀体和陶瓷球体，陶瓷阀座与阀体之间设有陶瓷中体，阀杆通过陶瓷中体的阀杆孔与陶瓷球体连接，阀杆孔周边的陶瓷中体外表面开有环形平面凹槽，凹槽内设有耐高温密封材料，密封材料上面设有压盖，阀杆通过压盖与金属阀体连接和固定；陶瓷阀座的两端分别设有陶瓷侧盖，陶瓷侧盖与陶瓷阀座之间通过台阶形环形端面连接，所述环形端面之间以及环形端面与球阀端盖之间设有耐高温密封材料。本实用新型将陶瓷中体中孔加工成平底台阶孔，填料的各个部分受力均匀，密封可靠，解决了阀杆部位易泄漏的难题；台阶形环形端面间的填料既起密封作用，又有弹性预紧和补偿作用，提高了阀门的可靠性和使用寿命。
文档编号F16K41/02GK201448469SQ200920060200
公开日2010年5月5日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者陈焕良 申请人:珠海精特阀门制造厂;珠海精特机电制造有限公司