多段式预紧氧化锆陶瓷球阀的制作方法

本发明涉及一种阀，具体涉及一种陶瓷球阀。

背景技术：

球阀指带有圆形开口的球体作为启闭件，阀球旋转运动（90°)来完成启闭功能。目前我国的矿山、火电厂、有机硅行业、造纸行业的耐磨、耐腐管道上安装使用的阀门是金属密封面阀门，这种阀门的使用已有上百年的历史；其间虽然也经过结构及材料的改进，但金属材料因自身条件的限制，越来越不能适应高磨损、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，大大影响了系统运行的稳定性。

现有的球阀通常包括阀体、阀座、阀盖、球体和阀杆。其中，球体在阀体中的定位是通过在球体上、下两端加工两段球轴，同时分别在阀体和阀盖的对应部位加工球轴孔，球轴和球轴孔间通过轴承进行配合，从而实现对球体的定位。然而，现有球阀构无法满足阀门润湿件的耐腐蚀要求，不能方便快捷的完成阀体、阀盖的堆焊和机加工，阀座装配复杂。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种多段式预紧氧化锆陶瓷球阀，它具有耐磨、耐腐蚀、不易泄漏、装配工艺简单等优点，使得球阀使用寿命长。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：

它由左右体、中间体、中间体陶瓷圈、第一O形圈、左右体陶瓷圈、陶瓷球体、第二O形圈、蝶环、软镍垫、上阀杆、V形填料、螺栓螺母、键、填料压盖、支架、蜗轮、止退垫、陶瓷阀座、下阀杆、密封垫组成；左右体的左体内腔镶嵌有左右体陶瓷圈，左右体陶瓷圈的内腔右侧设置有台阶，左右体陶瓷圈和左右体的左体的内侧设置有陶瓷阀座，左右体左体的右边内侧设置有蝶形支撑面，蝶形支撑面内设置有蝶环，蝶环产生的预紧力作用在阀座背面的斜面平台上，产生预紧力作用，蝶环同时也能起到密封隔离的作用；中间体设置两个相互对应的左右体的左体和右体之间，左右体和中间体之间通过螺栓螺母固定连接；中间体的内侧设置有中间体陶瓷圈，中间体陶瓷圈的内侧为陶瓷阀座；陶瓷阀座的内侧前端球形密封面与陶瓷球体形成密封接触面；陶瓷球体的下端设置有圆形孔，下阀杆的上端连接在圆形孔内，下阀杆为倒置T形，下阀杆穿过中间体下方的孔并用螺栓固定在中间体的下方，陶瓷球体的右侧与左侧结构对应相同，右侧左右体陶瓷圈的中间空作为出口端；上阀杆的下端呈长方形，上阀杆下端的长方形插入在陶瓷球体的上端通孔内，长方形的上方为圆柱形，圆柱形的外侧为中间体陶瓷圈，圆柱形的上方设置有隔断层，隔断层的外圆面与中间体的上孔内壁相接触，隔断层的上方为圆柱体，圆柱体和中间体的上孔内壁之间设置有V形填料，V形填料可以保证密封的同时也能稳固上阀杆；中间体的上方设置有支架，支架和上阀杆之间设置有填料压盖，填料压盖也设置在V形填料的上方；上阀杆的上端设置通过键与蜗轮相连接。

所述的左右体内侧设置有止口台阶，左右体陶瓷圈设置在止口台阶1-2的左侧作为球阀的进口端。

所述的左右体陶瓷圈和陶瓷阀座的连接处之间设置有第一O形圈，第一O形圈用于左右体陶瓷圈和陶瓷阀座以及左右体之间的密封。

所述的陶瓷阀座和中间体陶瓷圈之间设置有第二O形圈，第二O形圈保证了陶瓷阀座和中间体陶瓷圈之间密封效果。

所述的陶瓷阀座的背面设置有斜面平台。斜面平台用于承接蝶环产生的预紧力。

所述的下阀杆和中间体的连接处设置有密封垫。

所述的上阀杆下端的长方形和陶瓷球体的上端通孔接触面上设置有软镍垫。由于通孔下方有流体通过，所以对密封性能要求非常高，这里采用软镍垫能保证密封效果。

所述的上阀杆的圆柱形和隔断层之间设置有止退层，止退层的外侧设置有止退垫。止退垫保证了中间体陶瓷、上阀杆和中间体连接处稳固和密封。

所述的本发明通过蜗轮和键的连接转动上阀杆，从带动陶瓷球体在90度范围内转动，从而控制本发明的开启和关闭。

本发明的阀门采用多段式结构，左右体通过止口台阶进行镶嵌陶瓷层，内腔的陶瓷层和各个连接面之间的密封，避免了流通介质与本体金属进行直接接触。由于陶瓷具有高韧性、高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热性能，热膨胀系数接近于钢等优点。所以本发明在流体通过的时候都在陶瓷通道内通过，避免了流通与阀门金属体的接触，大大降低了金属体的氧化速度，而且陶瓷热膨胀系数接近于钢所以即使通过的流体是高温或者低温状体的流体，仍然可以保证本发明的稳定运行。

根据上述技术方案本发明具有耐磨、耐腐蚀、不易泄漏、装配工艺简单等优点，使得球阀使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中左右体1的剖视图；

图3是图2的左视图；

图4是本发明中中间体2的剖视图；

图5是本发明中陶瓷球体6的剖视图。

附图标记说明：左右体1、中间体2、中间体陶瓷圈3、第一O形圈4、左右体陶瓷圈5、陶瓷球体6、第二O形圈7、蝶环8、软镍垫9、上阀杆10、V形填料11、螺栓螺母12、键13、填料压盖14、支架15、蜗轮16、止退垫17、陶瓷阀座18、下阀杆19、密封垫20、预留槽21。

具体实施方式

参看图1-5所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它由左右体1、中间体2、中间体陶瓷圈3、第一O形圈4、左右体陶瓷圈5、陶瓷球体6、第二O形圈7、蝶环8、软镍垫9、上阀杆10、V形填料11、螺栓螺母12、键13、填料压盖14、支架15、蜗轮16、止退垫17、陶瓷阀座18、下阀杆19、密封垫20组成；左右体1的左体内腔镶嵌有左右体陶瓷圈5，左右体陶瓷圈5的内腔右侧设置有台阶5-1，左右体陶瓷圈5和左右体1的左体的内侧设置有陶瓷阀座18，左右体1左体的右边内侧设置有蝶形支撑面1-1，蝶形支撑面1-1内设置有蝶环8，蝶环8产生的预紧力作用在阀座背面的斜面平台上，产生预紧力作用，蝶环8同时也能起到密封隔离的作用；中间体2设置两个相互对应的左右体1的左体和右体之间，左右体1和中间体2之间通过螺栓螺母12固定连接；中间体2的内侧设置有中间体陶瓷圈3，中间体陶瓷圈3的内侧为陶瓷阀座18；陶瓷阀座18的内侧前端球形密封面与陶瓷球体6形成密封接触面；陶瓷球体6的下端设置有圆形孔6-1，下阀杆19的上端连接在圆形孔6-1内，下阀杆19为倒置T形，下阀杆19穿过中间体2下方的孔并用螺栓固定在中间体2的下方，陶瓷球体6的右侧与左侧结构对应相同，右侧左右体陶瓷圈5的中间空作为出口端；上阀杆10的下端呈长方形10-1，上阀杆10下端的长方形10-1插入在陶瓷球体6的上端通孔内，长方形10-1的上方为圆柱形10-2，圆柱形10-2的外侧为中间体陶瓷圈3，圆柱形10-2的上方设置有隔断层10-4，隔断层10-4的外圆面与中间体2的上孔内壁相接触，隔断层10-4的上方为圆柱体10-5，圆柱体10-5和中间体2的上孔内壁之间设置有V形填料11，V形填料11可以保证密封的同时也能稳固上阀杆10；中间体1的上方设置有支架15，支架15和上阀杆10之间设置有填料压盖14，填料压盖14也设置在V形填料11的上方；填料压盖14并可以向下压紧。上阀杆11的上端设置通过键13与蜗轮16相连接。

所述的中间体陶瓷圈3、左右体陶瓷圈5、陶瓷球体6的材质选用为氧化锆陶瓷；氧化锆陶瓷是一种重要的结构材料，它是一种超硬物质，密度小、本身具有润滑性，并且耐磨损，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强；高温时也能抗氧化。左右体1和中间体2的材质选择904L，904L是一种含碳量很低的高合金化的奥氏体不锈钢，在稀硫酸中有很好抗腐蚀性。

所述的左右体1内侧设置有止口台阶1-2，左右体陶瓷圈5设置在止口台阶1-2的左侧作为球阀的进口端。

所述的左右体陶瓷圈5和陶瓷阀座18的连接处之间设置有第一O形圈4，第一O形圈4用于左右体陶瓷圈5和陶瓷阀座18以及左右体1之间的密封。

所述的陶瓷阀座18和中间体陶瓷圈3之间设置有第二O形圈7，第二O形圈7保证了陶瓷阀座18和中间体陶瓷圈3之间密封效果。

所述的陶瓷阀座18的背面设置有斜面平台18-1。斜面平台18-1用于承接蝶环8产生的预紧力。

所述的下阀杆19和中间体2的连接处设置有密封垫20。

所述的上阀杆10下端的长方形和陶瓷球体6的上端通孔接触面上设置有软镍垫9。由于通孔下方有流体通过，所以对密封性能要求非常高，这里采用软镍垫9能保证密封效果。

所述的上阀杆10的圆柱形10-2和隔断层10-4之间设置有止退层10-3，止退层10-3的外侧设置有止退垫17。止退垫17保证了中间体陶瓷3、上阀杆10和中间体2连接处稳固和密封。

所述的陶瓷阀座18、陶瓷球体6和中间体陶瓷圈3之间设置有预留槽21。预留槽21形成密封空间与蝶环8的预紧力叠加一起从而达到更好的密封效果，又可以根据预留槽21的介质压力的大小使得阀门的扭矩大小可调节。

本具体实施方式通过蜗轮和键的连接转动上阀杆10，从带动陶瓷球体6在90度范围内转动，从而控制球阀的开启和关闭；陶瓷球体6的圆形孔6-1与下阀杆19连接形成一个完整的传动机构，通过涡轮16灵活的转动，实现本球阀的开启和关闭。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。