一种阀球及具有其的轨道球阀的制作方法

1.本实用新型属于球阀技术领域，尤其涉及一种阀球及具有其的轨道球阀。


背景技术：

2.轨道球阀在煤化工工况下使用，主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。为了达到无摩擦的操作方式，开启阀门时，阀杆首先提升使阀球底部的耳轴上升，阀球与阀座脱离，然后阀杆驱动阀球转动到开启位置；关闭阀门时，阀杆带动阀球在不接触阀座的情况下转动，然后阀杆下降压迫阀球紧压在阀座上。
3.为了保证在最苛刻的工况下阀门的严密性和长久的密封寿命，通常需要提高阀球密封面的耐磨性、耐腐蚀性和耐冲击性，现有技术中，一般采用在阀球的密封面设置镍基硬质合金、哈氏合金或其它合金的堆焊层结构来提高密封面的表面性能，堆焊层最小厚度大于 1.5mm。但是，受堆焊技术的限制，现有技术中的堆焊层通常结构组织不致密，表面容易有裂纹、气孔等缺陷，从而在使用过程中易导致堆焊层剥落，堆焊层较厚且不均匀，尺寸精度差，严重影响密封面的密封性能和阀球的使用寿命。
4.另外，在关闭阀门时，阀球耳轴的下端会与阀体之间形成挤压和摩擦，在轨道球阀的长期使用过程中，容易造成耳轴的下端磨损、变形等问题，从而影响耳轴与阀体之间的密封性。现有技术中，通常在耳轴的下端增加镍基合金堆焊层，堆焊层通常有裂纹、气孔等缺陷，从而在使用过程中易导致堆焊层剥落，堆焊层较厚且不均匀，尺寸精度差，影响耳轴与阀体之间的密封性。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
6.有鉴于此，本实用新型提供一种阀球及具有其的轨道球阀，通过在阀球的密封面设置第一激光熔覆层，该熔覆层结构组织致密，不仅具有良好的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，与密封面结合牢固，不易剥落，还具有较高的尺寸精度，能够提高阀球的密封面与阀座之间的密封性能，从而可延长轨道球阀的使用寿命。
7.根据本实用新型实施例的阀球，所述阀球的上端与阀杆连接，所述阀球的下端设有耳轴，所述耳轴的下端与阀体上的耳轴衬套可拆卸相连，所述阀球的一侧设有密封面，所述密封面形成为环形坡面，所述环形坡面上覆盖设有第一激光熔覆层，所述第一激光熔覆层的厚度为0.5mm～1mm，所述第一激光熔覆层的表面硬度为hrc50～hrc55。
8.根据本实用新型实施例的阀球，采用在阀球的密封面设置第一激光熔覆层的结构，该熔覆层结构组织致密，不仅具有良好的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，与密封面结合牢固，不易剥落，还具有较高的尺寸精度，能够提高阀球的密封面与阀座之间的密封性能，从而可延长轨道球阀的使用寿命。
9.根据本实用新型实施例的阀球还可以具有以下附加技术特征：
10.根据本实用新型的一个实施例，所述第一激光熔覆层为钴铬钨(钼)合金层。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述第一激光熔覆层的厚度为0.533mm。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述第一激光熔覆层包括铁基过渡层和钴铬钨(钼) 合金层，所述铁基过渡层的厚度为0.4mm，所述钴铬钨(钼)合金层的厚度为0.553mm。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述耳轴的下端设有激光淬火层。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述激光淬火层的表面硬度为hrc45～hrc50，所述激光淬火层的厚度为0.8mm～1.0mm。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述耳轴的下端设有第二激光熔覆层。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述第二激光熔覆层与所述第一激光熔覆层的厚度和材质均相同。
17.根据本实用新型的一个实施例，所述第二激光熔覆层与所述第一激光熔覆的硬度差不大于hrc8。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为根据本实用新型实施例的阀球的结构示意图；
21.图2为根据本实用新型实施例的阀球的主视图；
22.图3为图2中沿a-a的剖面图；
23.图4为图3中a区域的放大图；
24.图5为根据本实用新型一个实施例的耳轴的局部剖面图；
25.图6为根据本实用新型另一个实施例的耳轴的局部剖面图；
26.图7为根据本实用新型实施例的轨道球阀的结构示意图。
27.附图标记：
28.阀球100；
29.密封面110；第一激光熔覆层111；
30.耳轴120；激光淬火层121；第二激光熔覆层122；
31.轨道球阀200；阀体210；阀座220。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.如图1至图7所示，下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的阀球100。
36.根据本实用新型实施例的阀球100主要由球体和设在球体的密封面110的第一激光熔覆层111组成。
37.具体而言，阀球100的上端与阀杆连接，阀球100的下端设有耳轴120，耳轴120的下端面与阀体210上的耳轴衬套可拆卸相连，阀球100的一侧设有密封面110，密封面110 形成为环形坡面，环形坡面上覆盖设有第一激光熔覆层111，第一激光熔覆层111的厚度为 0.5mm～1mm，第一激光熔覆层111的表面硬度为hrc50～hrc55。
38.换言之，如图7所示，阀球100球体的上方可与阀杆相连，耳轴120可设在阀球100 的下方，阀体210上可设有耳轴衬套，开启阀门时，阀杆上升，耳轴120的下端面可脱离耳轴衬套。如图1至图4所示，阀球100的一侧可设有密封面110，密封面110可形成为环形坡面，第一激光熔覆层111可设在密封面110的表面。第一激光熔覆层111的厚度可为 0.5mm～1mm，第一激光熔覆层111的表面硬度可为hrc50～hrc55。
39.由此，根据本实用新型实施例的阀球100，通过在阀球100的密封面110设置第一激光熔覆层111，该熔覆层结构组织致密，不仅具有良好的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，与密封面110结合牢固，不易剥落，还具有较高的尺寸精度，能够提高阀球100的密封面110 与阀座220之间的密封性能，从而可延长轨道球阀200的使用寿命。
40.根据本实用新型的一个实施例，第一激光熔覆层111为钴铬钨(钼)合金层。
41.优选的，第一激光熔覆层111的厚度为0.533mm，可用于常规轨道球阀200的尺寸装配要求，同时也能满足阀球100密封面110的使用性能和使用寿命的要求。
42.可选的，第一激光熔覆层111可包括铁基过渡层和钴铬钨(钼)合金层，铁基过渡层的厚度可为0.4mm，钴铬钨(钼)合金层的厚度可为0.553mm，采用两层复合熔覆层结构，可提高熔覆层与密封面110的结合强度，可减少激光加工过程中阀球100密封面110的变形，提高第一激光熔覆层111的尺寸精度，从而提高阀球100与阀座220之间的密封性。
43.在本实用新型的一些具体实施方式中，如图5所示，耳轴120的下端面可设有激光淬火层121，可提高耳轴120下端面的硬度、耐磨性和抗冲击性，可防止耳轴120与耳轴衬套之间的磨损，从而提高阀球100下端面与阀体210之间的密封性。
44.进一步的，激光淬火层121的表面硬度可为hrc45～hrc50，激光淬火层121的厚度可为0.8mm～1.0mm。
45.根据本实用新型的一个实施例，如图6所示，耳轴120的下端面可设有第二激光熔覆层122，可提高耳轴120下端面的硬度、耐磨性和抗冲击性，可防止耳轴120与耳轴衬套之间的磨损，从而提高阀球100下端面与阀体210之间的密封性。
46.优选的，第二激光熔覆层122与第一激光熔覆层111的厚度和材质均可相同，由于耳轴120底部与球体的密封面110为同一球面，阀球100轴向压紧或脱离阀体210时，使阀球100与阀座220接触的面和耳轴120与耳轴衬套接触的面上的应力一致。
47.可选的，第二激光熔覆层122与第一激光熔覆层111的硬度差不大于hrc8，可防止阀球100轴向压紧或脱离阀体210时，阀球100与阀座220接触的面和耳轴120与耳轴衬套接触的面上的应力不一致导致影响阀球100的密封性和使用寿命。
48.总而言之，根据本实用新型实施例的阀球100，通过在阀球100的密封面110设置第一激光熔覆层111，该熔覆层结构组织致密，不仅具有良好的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，与密封面110结合牢固，不易剥落，还具有较高的尺寸精度，能够提高阀球100的密封面 110与阀座220之间的密封性能。因此，包含本实用新型实施例的阀球100的轨道球阀200 也具有良好的强度、硬度、抗冲击性和耐磨性，尺寸精度高、密封性能好等优点，从而可延长轨道球阀200的使用寿命。
49.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。