專利名稱：新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一利用陶瓷材料做密封面的新結(jié)溝閥門。
我在《一種新結(jié)構(gòu)閥門》(中國(guó)專利ZL98246010.4)中提出一種閥座和閥瓣均可更換，并用雙向棘輪機(jī)構(gòu)和可折疊扳杠取代手輪的新結(jié)構(gòu)閥門。本實(shí)用新型是對(duì)《一種新結(jié)構(gòu)閥門》的改進(jìn)。用硬質(zhì)合金做密封面的閥門仍不耐高溫(500℃以上)高壓(10Mpa以上)蒸汽和水的沖刷，易發(fā)生內(nèi)漏。用陶瓷材料做密封面可提高閥門的使用壽命。
本實(shí)用新型的目的是提供用陶瓷材料做密封面的新結(jié)構(gòu)閥門。它可成倍地提高閥門的使用壽命，且可避免內(nèi)漏現(xiàn)象發(fā)生。該閥可廣泛應(yīng)用于電力、化工、國(guó)防、科研等領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門的共同特征是閥座和閥瓣均用陶瓷材料制成，且可方便地從閥體中取出。因使用功能不同，其結(jié)構(gòu)形式也有所不同。
新結(jié)構(gòu)陶瓷截止閥至少由閥體、閥座、閥瓣、壓套、閥桿、閥蓋、導(dǎo)向鍵、棘輪螺母、擺臂和扳杠構(gòu)成。用陶瓷材料制成的閥座為階梯管狀。其與閥體內(nèi)腔階梯段相配合形成的閥座密封填料室中填滿石墨填料。在閥座填料室側(cè)壁加工有環(huán)形汽封槽。閥座與閥瓣相接觸的密封面為圓錐面。閥瓣用陶瓷材料制成，為階梯圓柱形。其與閥座相接觸的密封面為球面。閥瓣柄部與閥桿下端盲孔滑動(dòng)配合。在閥瓣柄部外側(cè)加工出截面為半圓形的環(huán)形槽。在閥桿下端管壁對(duì)應(yīng)閥瓣柄部環(huán)形槽處開有對(duì)稱分布的數(shù)個(gè)長(zhǎng)圓形孔。其長(zhǎng)軸線與閥桿軸線平行其短軸長(zhǎng)略大于閥瓣柄部環(huán)形槽的寬度。閥桿管狀端部壁厚與閥瓣柄部環(huán)形槽深度相等。與閥桿管狀端外徑相配合的套管在對(duì)應(yīng)閥桿下端長(zhǎng)圓形孔的位置開有略大于長(zhǎng)圓形孔的孔。數(shù)個(gè)直徑為環(huán)形槽寬度的鋼球從套管上的孔和閥桿管狀端部的孔插入到該孔與閥瓣上環(huán)形槽形成的空間中。閥桿下端階梯處開有凹槽。套管一端帶有與閥桿上凹槽相配合的凸部。該凸部向外折邊與套管軸線垂直時(shí)，套管可轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)套管轉(zhuǎn)到蓋住鋼球位置時(shí)，其凸部剛好對(duì)應(yīng)閥桿上的凹槽。將套管的折邊折90°使其卡在閥桿上的凹槽中，套管則不能轉(zhuǎn)動(dòng)。閥桿上端加工有左旋梯形螺紋。在螺紋段加工有與閥桿軸線相平行的導(dǎo)向槽。壓套為圓筒形，其上加工有多個(gè)小孔。在閥體內(nèi)腔對(duì)應(yīng)這些小孔處直徑加大。它與壓套形成的環(huán)形空間與閥體支管之一相連通。填料壓蓋管狀端下端截面為雙向凸錐面。它在壓緊閥桿密封填料室中石墨填料的同時(shí)，將壓力通過墊環(huán)和壓套傳給閥座，并通過閥座壓緊閥座填料室中的石墨填料。閥蓋與閥體的連接，可采用螺紋連接和鍵塊連接兩種方式。鍵塊連接方式是在閥體上端外側(cè)加工有矩形截面外側(cè)環(huán)形槽。在閥蓋下端內(nèi)側(cè)加工有與閥體上端外側(cè)環(huán)形槽相配合的階梯槽。等分為四塊的環(huán)形鍵塊插入閥體上端的外側(cè)環(huán)形槽中，卡在閥蓋下端的內(nèi)側(cè)階梯槽中，并借助鉸鏈螺栓固定。閥蓋上端加工有與下端階梯孔同軸線的階梯孔。在小孔內(nèi)側(cè)加工有與軸線平行的鍵槽。導(dǎo)向鍵裝在該鍵槽中并與閥桿上導(dǎo)向槽配合。閥桿從小孔中通過。在大孔內(nèi)側(cè)加工有截面為半圓形的環(huán)形槽。在閥蓋上對(duì)應(yīng)環(huán)形槽處加工有螺紋孔。其內(nèi)徑略大于環(huán)形槽的寬度。棘輪螺母為圓筒形。其外側(cè)下端與閥蓋上端大孔轉(zhuǎn)動(dòng)配合。在對(duì)應(yīng)閥蓋上內(nèi)側(cè)環(huán)形槽處加工有與其相配合的外側(cè)環(huán)形槽。它們共同形成一個(gè)圓截而的環(huán)形空間。棘輪螺母外側(cè)上端加工有棘齒、彈簧擋圈槽及一段螺紋。棘輪螺母內(nèi)側(cè)加工有與閥桿上螺紋相配合的左旋梯形內(nèi)螺紋。與棘輪螺母相配合的擺臂由擺臂體和裝在其中的銷爪、換向手柄、彈簧和彈簧座組成。擺臂體一端加工有一大孔與棘輪螺母相配合。在擺臂體中間開有“Π”形槽。在擺臂體另一端加工有一方槽與扳杠的方端相配合。方槽兩端加工有與扳杠方端銷孔同軸線同直徑的銷釘孔。其軸線與擺臂體大孔軸線相垂直。在大孔與方孔之間加工有銷爪孔，與“Π”形槽相連通。其軸線與大孔和銷釘孔軸線垂直相交。銷爪裝在與其滑動(dòng)配合的銷爪孔中。銷爪前端沿直徑制成一個(gè)略大于棘輪齒高的階梯。在階梯頂部制成一個(gè)向銷爪邊緣傾斜的斜面。當(dāng)銷爪尖端插至棘齒根部時(shí)，該斜面剛好與另一棘齒相接觸。銷爪前端與軸線相平行的受力面與棘齒側(cè)面相接觸。銷爪上裝有一個(gè)換向手柄。它可沿?cái)[臂體上的“Π”形槽翻轉(zhuǎn)180度。銷爪也隨之翻轉(zhuǎn)180度，從而改變棘輪的轉(zhuǎn)向。在銷爪和彈簧座之間裝有彈簧。它使銷爪前端始終與棘齒相接觸。扳杠通過銷釘與擺臂體相連接。它可轉(zhuǎn)動(dòng)180度。彈簧擋圈限定擺臂體在棘輪螺母上的位置。帶有內(nèi)螺紋的護(hù)罩?jǐn)Q緊在帶有外螺紋的棘輪螺母上端。在閥蓋兩臂之一偏上部加工一螺孔，并裝一用螺釘制成的指針，其前端加工成偏尖。轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘可改變指針尖端所指的位置。在閥桿上做出標(biāo)記。通過指針與標(biāo)記的相對(duì)位置，可判定閥瓣與閥座的相對(duì)位置。
新結(jié)構(gòu)陶瓷調(diào)節(jié)閥與前者不同之處在于陶瓷閥座為階梯圓筒形。階梯處內(nèi)側(cè)為與閥瓣下端錐面相配合的錐面。在閥座大徑段側(cè)壁開有數(shù)條與軸線平行的直孔。陶瓷閥瓣的圓柱形頭部與閥座大徑段內(nèi)壁滑動(dòng)配合。其下端錐面與閥座階梯處內(nèi)側(cè)錐面相配合。在閥桿下端變徑處加工有外螺紋。在套筒上端內(nèi)側(cè)加工有與閥桿上外螺紋相配合的內(nèi)螺紋。套筒下端內(nèi)側(cè)與閥桿下端外側(cè)滑動(dòng)配合。當(dāng)套筒擰緊在閥桿上時(shí)，套筒剛好將鋼球封閉在閥桿上長(zhǎng)圓孔與閥瓣柄部環(huán)形槽形成的空間中。閥蓋與閥體采用螺紋連接。在結(jié)合面上裝有用不銹鋼帶與石墨條相間繞制成的纏繞密封墊圈。在閥蓋上裝有保持架。保持架上的導(dǎo)軌與閥桿軸線平行。裝在閥桿上端的滑塊沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。閥桿與滑塊用銷軸連接?；瑝K與杠桿用銷軸連接。杠桿與肋桿用銷軸連接。肋桿用銷軸固定在保持架上。它可繞該銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在保持架上裝有刻度盤。在刻度盤上標(biāo)有刻度，其值從0至100％。在杠桿上標(biāo)有指針線。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)杠桿至某一位置時(shí)，指針線所指刻度盤上的刻度值即為調(diào)節(jié)閥開度。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用擺臂式執(zhí)行器，也可以采用直行程電機(jī)。當(dāng)采用直行程電機(jī)時(shí)，保持架做成圓筒形，兩端帶法蘭。直行程電機(jī)通過保持架與閥體相連接。直行程電機(jī)軸與閥桿直接連接，且同軸線。
新結(jié)構(gòu)陶瓷球閥與前二者不同之處在于陶瓷閥瓣為球形。在球形閥瓣上開有圓柱形通孔，其軸線通過球心。在球形閥瓣表面開有十字形溝槽，其中心線通過球心，且與通孔軸線垂直相交。與球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸線的閥桿的下端帶有十字形凸部。它與球形閥瓣上的十字形溝槽松動(dòng)配合。固定閥座為圓環(huán)形，固定于圓筒形閥體內(nèi)側(cè)。它與球形閥瓣相接觸的密封面為與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面。其內(nèi)孔與球形閥瓣的通孔直徑相等?；顒?dòng)閥座用陶瓷材料制成，為圓環(huán)形。它置于固定在閥體內(nèi)腔的基座套中，并與其滑動(dòng)配合。活動(dòng)閥座與球形閥瓣相接觸的密封面為與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面。其內(nèi)孔靠近球形閥瓣一側(cè)為直孔，與球形閥瓣的通孔直徑相等。其另一側(cè)為擴(kuò)張型圓錐孔。可調(diào)壓套外緣為階梯圓柱面，并帶有一段外螺紋與基座套上的內(nèi)螺紋相配合。其內(nèi)孔由一段略大于活動(dòng)閥座內(nèi)孔擴(kuò)張段最大直徑的直孔和一段擴(kuò)張型圓錐孔組成。在可調(diào)壓套帶螺紋端側(cè)壁上開有兩個(gè)對(duì)稱的通孔，其作用是插入工具轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)壓套。在可調(diào)壓套大端面上開有多個(gè)與軸線平行的小孔。墊環(huán)置于可調(diào)壓套與活動(dòng)閥座和基座套形成的環(huán)形填料室中。并剛好蓋住小孔。填料室的其余部分填滿石墨填料。當(dāng)流體從右至左流經(jīng)球閥時(shí)，流體從小孔流入填料室，推動(dòng)墊環(huán)壓緊石墨填料，同時(shí)將壓力傳給活動(dòng)閥座，使閥座與球形閥瓣始終保持一定的壓力。流體壓力作用于閥座內(nèi)孔擴(kuò)張型錐孔面上的水平分力也使閥座壓緊球形閥瓣。填料室法蘭固定在閥體上。二者軸線垂直相交。填料室法蘭與閥桿同軸線。墊環(huán)置于閥桿填料室底部，并卡在閥桿下端階梯處。填料壓蓋在壓緊填料室中石墨填料的同時(shí)，將壓力傳給墊環(huán)，使其限定閥桿的位置。手柄一端帶有方孔，與閥桿上端四方相配合。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄通過閥桿上十字形凸部與球形閥瓣上的十字形溝槽的配合帶動(dòng)球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)。
為了提高陶瓷件的強(qiáng)度，可在受張力較大處，例如閥座閥口外緣，熱套一金屬環(huán)。
為了降低陶瓷件成本，閥座和閥瓣的基體可用鋼材制造，在其表面，或只在其密封面表面及與流體相接觸的表面，噴涂一層陶瓷材料。也可采用離子注入及納米涂層等方法強(qiáng)化閥座和閥瓣表面，使其達(dá)到與陶瓷件相當(dāng)?shù)男Ч?br> 本實(shí)用新型與現(xiàn)代技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.因?yàn)殚y座與閥瓣均用陶瓷材料制成，其耐高溫、耐腐蝕、耐磨損，特別是耐蒸汽和水兩相流沖刷的性能優(yōu)于硬質(zhì)合金，所以陶瓷閥座和閥瓣的壽命較硬質(zhì)合金的長(zhǎng)。
2.因?yàn)樘沾砷y座和閥瓣均可方便地從閥體中取出來，更換新的閥座和閥瓣，所以新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門壽命長(zhǎng)，且維修方便。
3.因?yàn)殚y瓣與閥座的接觸面為球面，或球面與錐面相配合，閥瓣與閥座同軸度略有偏差也能保證良好的密封，所以其密封性較平面接觸和錐面接觸的好。
4.因?yàn)殚y瓣與閥桿的連接采用內(nèi)插鍵塊連接結(jié)構(gòu)，同軸度好；閥桿上帶有導(dǎo)向槽，閥蓋上裝有導(dǎo)向鍵，閥門開啟和關(guān)閉時(shí)閥桿直線運(yùn)動(dòng)，不轉(zhuǎn)動(dòng)；所以閥瓣與閥座的密封性好，且不易劃傷，可避免內(nèi)漏，閥門使用壽命長(zhǎng)。
5.因?yàn)殚y座和閥桿均采用柔性石墨密封，閥座填料室側(cè)壁上帶有氣封槽；填料壓蓋采用雙錐形端面，相當(dāng)于劈的作用，所以該閥密封性好。
6.因?yàn)閴壕o填料壓蓋的力可通過閥桿填料室的石墨填料、墊環(huán)、壓套傳給閥座及閥座填料室的石墨填料，所以調(diào)節(jié)填料壓蓋的壓力可同時(shí)控制閥桿及閥座的密封，操作方便。
7.因?yàn)殚y座坐在柔性石墨密封填料這樣的彈性基礎(chǔ)上，所以當(dāng)閥瓣壓緊閥座時(shí)，不易將閥座壓裂。
8.因?yàn)橛眉啺飧軝C(jī)構(gòu)代替了手輪，棘輪螺母又采用了內(nèi)插鍵塊連接結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于裝了軸承，所以閥門操作省力。
9.因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥的閥座側(cè)壁開有數(shù)條與軸線平行的直孔，通流面積的變化與閥瓣行程成正比，且連續(xù)變化，所以閥門的調(diào)節(jié)特性好。又因?yàn)殚y瓣頭部前端的圓錐面與閥座內(nèi)壁階梯處的圓錐面相配合，當(dāng)它們接觸時(shí)，閥門全關(guān)閉，所以閥門的調(diào)節(jié)范圍可從0至100％。
10.因?yàn)檎{(diào)節(jié)閥閥蓋上裝有保持架。閥桿升降時(shí)不擺動(dòng)，所以不易產(chǎn)生卡澀現(xiàn)象。
11.因?yàn)榍蜷y的一個(gè)閥座是通過高壓介質(zhì)推動(dòng)墊環(huán)壓緊石墨填料，將可軸向滑動(dòng)的閥座壓靠在球形閥瓣上，屬于彈性自密封，介質(zhì)壓力越大，壓緊密封面的力也越大，所以密封可靠。
12.因?yàn)榍蜷y開啟后，流體進(jìn)入閥體與兩個(gè)閥座之間的空間，活動(dòng)閥座兩端所受流體的壓力平衡，球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)摩擦力小，所以密封面磨損較小。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的新結(jié)構(gòu)陶瓷截止閥的剖視圖。
圖2是
圖1的A-A剖面圖。
圖3是
圖1的B-B剖面圖。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型提出的新結(jié)構(gòu)陶瓷調(diào)節(jié)閥的剖視圖。
圖5是根據(jù)本實(shí)用新型提出的新結(jié)構(gòu)陶瓷球閥的剖視圖。
圖6是圖5的K向視圖。
下面結(jié)合
圖1至圖6詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。它并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。
新結(jié)構(gòu)陶瓷截止閥至少由閥體(1)、閥座(2)、閥瓣(4)、壓套(8)、閥桿(13)、閥蓋(17)、棘輪螺母(21)、擺臂(25)、扳杠(31)構(gòu)成。閥體(1)用12Cr1MoV鋼或25號(hào)鋼鍛造制成。閥體內(nèi)腔加工有環(huán)形槽(35)，作為流體通道。閥座(2)用增韌氧化鋁陶瓷制成。其形狀為階梯管狀。在閥座與閥體內(nèi)腔階梯段相配合形成的閥座密封填料室(3)中填滿柔性石墨填料。在填料室(3)中，閥座上開有環(huán)形氣封槽(5)，閥體上開有環(huán)形汽封槽(6)，以便增強(qiáng)密封效果。閥瓣(4)用增韌氧化鋁陶瓷制成。其形狀為階梯圓柱形。閥瓣上與閥座相接觸的密封面為球面。閥座上與閥瓣相接觸的密封面可為球面或圓錐面。閥瓣柄部外側(cè)加工出截面為半圓形的環(huán)形槽(7)。閥桿(13)用3Cr13不銹鋼制成。其下端開有盲孔與閥瓣柄部滑動(dòng)配合。在閥桿下端管壁對(duì)應(yīng)閥瓣柄部環(huán)形槽處開有對(duì)稱分布的4個(gè)長(zhǎng)圓形孔(36)。鋼球(9)通過套在閥桿下端的套管(10)上的孔(37)插入閥桿上長(zhǎng)圓孔(36)與閥瓣柄部環(huán)形槽(7)形成的空間中。將套管(10)轉(zhuǎn)45°，鋼球即被封閉在閥桿上長(zhǎng)圓孔與閥瓣柄部環(huán)形槽形成的空間中。在閥桿下端階梯處開有4個(gè)凹槽(11)，在套管上加工有4個(gè)與閥桿上凹槽相配合的凸部。在套管蓋住鋼球前，該凸部向外折邊90°，套管可轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)套管蓋住鋼球時(shí)，該凸部剛好對(duì)應(yīng)閥桿上的凹槽(11)。將套管的凸部扳直，卡在凹槽中，套管即不能轉(zhuǎn)動(dòng)。壓套(8)為管狀，用3Cr13不銹鋼制成，壁上開有8排小孔(34)。壓套壓在閥座上。墊環(huán)(12)用12Cr1MoV鋼制成，壓在壓套上。填料壓蓋(15)用30CrMoA鋼或35號(hào)鋼制成，其下端面為雙向凸錐面。石墨填料填滿閥體內(nèi)腔與閥桿之間的填料室(33)。閥桿上端加工有左旋梯形螺紋。在螺紋段開有兩條對(duì)稱的與閥桿軸線平行的導(dǎo)向槽(18)。閥蓋(17)用25號(hào)鋼制成，其下端開孔與閥體上端外徑滑動(dòng)配合。在閥體上端開有環(huán)形鍵槽。在閥蓋下端孔內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)閥體上環(huán)形鍵槽處加工一個(gè)階梯孔。將矩形截面圓環(huán)等分為4塊的鍵塊(14)插入閥體上端環(huán)形槽中，將閥蓋提起卡住鍵塊(14)，通過鉸鏈螺栓和填料壓蓋在壓緊石墨填料的同時(shí)將閥蓋與閥體固定。閥蓋上端開有階梯孔。在大徑孔內(nèi)側(cè)加工有半圓形截面的環(huán)形溝槽，表面滲碳處理。在小徑孔內(nèi)側(cè)加工有對(duì)稱的兩個(gè)鍵槽。在對(duì)應(yīng)鍵槽處加工有銷孔(32)，在對(duì)應(yīng)環(huán)形溝槽處開有內(nèi)孔大于環(huán)形溝槽寬度的螺釘孔(23)。與閥桿上導(dǎo)向槽(18)相配合的導(dǎo)向鍵(19)插入閥蓋上端的鍵槽中，其柄部與銷孔(32)相配合。棘輪螺母(21)用45號(hào)鋼制成。其內(nèi)孔加工有與閥桿上左旋梯形螺紋相配合的內(nèi)螺紋。棘輪螺母(21)外徑與閥蓋上端大孔滑動(dòng)配合。其下端加工有與閥蓋上端大孔內(nèi)側(cè)半圓形截面環(huán)形槽相對(duì)應(yīng)的環(huán)形槽，表面高頻淬火。兩個(gè)環(huán)形槽形成一個(gè)圓截面的環(huán)形空間。鋼球從螺釘孔(23)插入并填滿環(huán)形空間(20)，螺釘擰入螺釘孔(23)中將鋼球封閉在環(huán)形空間中。在棘輪螺母上部外側(cè)加工有棘齒(38)。在其上端加工有彈簧擋圈槽和一段螺紋。棘輪螺母全部表面鍍雙元合金，防腐且耐磨。在閥蓋側(cè)臂之一鉆有一螺釘孔，且裝一用螺釘制成的指針(16)，其前端加工成偏尖。當(dāng)閥瓣壓緊閥座時(shí)，在閥桿上做一標(biāo)記，對(duì)應(yīng)指針尖端。當(dāng)調(diào)整填料壓緊度后，轉(zhuǎn)動(dòng)指針，使尖端重新對(duì)準(zhǔn)閥桿上標(biāo)記，并用螺帽固定。擺臂體(25)用20號(hào)鋼制成。其上大孔套在棘輪螺母上，并與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合。銷爪(26)用45號(hào)鋼制成，裝在與大孔相垂直的銷爪孔中。彈簧(28)裝在銷爪(26)與彈簧座(29)之間。它使銷爪前端始終與棘齒(38)相接觸。裝在銷爪上的換向手柄(39)沿“Π”形槽(27)從一側(cè)扳到另一側(cè)，銷爪轉(zhuǎn)向180度，實(shí)現(xiàn)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)換向。扳杠(31)用45號(hào)鋼制成，通過銷軸(30)與擺臂體連接。銷軸用45號(hào)鋼制成。其軸線與閥桿軸線相垂直。扳杠可以銷軸為中心擺動(dòng)180度。當(dāng)扳杠扳到水平位置左右擺動(dòng)時(shí)，銷爪撥動(dòng)棘齒使棘輪螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)閥桿直線運(yùn)動(dòng)。配合使用換向手柄，即可實(shí)現(xiàn)閥門開啟和關(guān)閉。彈簧擋圈(22)限定擺臂體的位置。護(hù)罩(24)用20號(hào)鋼制成。其內(nèi)螺紋與棘輪螺母上端外螺紋相配合。
新結(jié)構(gòu)陶瓷調(diào)節(jié)閥至少由閥體(40)、閥座(41)、壓套(47)、閥瓣(44)、閥桿(49)、閥蓋(50)、保持架(51)、肋桿(52)、杠桿(53)、滑塊(54)構(gòu)成。閥體(40)用25號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼鍛造制成。閥體內(nèi)腔加工有環(huán)形槽(62)，作為流體通道。閥座(41)用增韌氧化鋁陶瓷制成，為階梯圓筒形。在閥座大徑段側(cè)壁上開有至少4條與閥座軸線平行的矩形直孔(43)。在閥座內(nèi)側(cè)階梯處加工有圓錐形密封面。閥座階梯段外側(cè)與閥體內(nèi)腔階梯段形成的閥座填料室(42)填滿石墨填料。閥瓣(44)用增韌氧化鋁陶瓷制成。其柄部與閥桿(49)的連接方式與截止閥大致相同，只是用帶內(nèi)螺紋的套筒(46)將鋼球(45)封閉在閥桿管狀端壁上的小孔與閥瓣柄部環(huán)形槽形成的空間中。套筒的內(nèi)螺紋與閥桿上的外螺紋相配合。壓套(47)用12Cr1MoV鋼制成，其下端開有4個(gè)小孔，與環(huán)形槽(62)相連通。閥蓋(50)用25號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼制成。它與閥體通過螺紋連接。在連接處有一段不帶螺紋的配合面為滑動(dòng)配合，用以保證閥體與閥蓋內(nèi)腔的同軸度。閥體與閥蓋的接合面用不銹鋼帶與石墨條相間繞制的纏繞墊圈(48)密封。墊環(huán)(61)用12Cr1MoV鋼制成。安裝時(shí)它剛好處于閥體與閥蓋的接合面處。保持架(51)用鑄鐵制成，或目20號(hào)鋼板焊接制成。其底部法蘭用螺釘(58)固定在閥蓋(50)的法蘭上。填料壓蓋(59)用螺釘固定在閥蓋法蘭上。閥桿填料室(60)與截止閥的相同。肋桿(52)用20號(hào)鋼板制成。它用銷軸固定在保持架上，并可繞該銷軸擺動(dòng)。肋桿另一端通過銷軸與杠桿(53)連接。杠桿(53)用20號(hào)鋼板制成，它通過銷軸與固定在閥桿上的滑塊(54)相連接。杠桿另一端與執(zhí)行器的擺臂相連接?；瑝K(54)用45號(hào)鋼制成。它通過銷軸與閥桿相連接。滑塊的兩個(gè)側(cè)面與保持架上的導(dǎo)軌面(55)滑動(dòng)配合。導(dǎo)軌面與閥桿軸線平行。在保持架上裝有刻度盤(56)。在刻度盤上標(biāo)有從0至100％的刻度。在杠桿上標(biāo)有指針線(57)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)杠桿至某一位置時(shí)，指針線(57)所指刻度盤(56)上的刻度值即為調(diào)節(jié)閥開度。
新結(jié)構(gòu)陶瓷球閥至少由閥體(63)、固定閥座(64)、球形閥瓣(65)、基座套(66)、活動(dòng)閥座(67)、可調(diào)壓套(70)、閥桿(77)、填料壓蓋(79)及手柄(75)構(gòu)成。閥體(63)用20號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼管材制成。固定閥座(64)用20號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼制成，焊接固定在閥體內(nèi)。其通孔一側(cè)密封面堆焊硬質(zhì)合金，或噴涂陶瓷，并加工成與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面。球形閥瓣(65)用增韌氧化鋁陶瓷制成，沿球體軸線開一通孔(82)，其孔徑與固定閥座(64)內(nèi)孔(83)直徑相同。在球體表面以垂直于球體通孔軸線為中心開一個(gè)十字形溝槽(86)，其底部可為圓柱面?；?66)用20號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼管材制成。其外徑與閥體內(nèi)徑相配合。其內(nèi)徑與活動(dòng)閥座(67)滑動(dòng)配合。其一端焊接固定于閥體內(nèi)壁，另一端加工有內(nèi)螺紋?；顒?dòng)閥座(67)用增韌氧化鋁陶瓷制成。其外徑與基座套內(nèi)徑滑動(dòng)配合。其內(nèi)孔一側(cè)與球形閥瓣通孔直徑相同，另一側(cè)為擴(kuò)張型錐孔(84)。其閥口密封面為與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面?？烧{(diào)壓套(70)用45號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼制成。其外緣為階梯圓柱面并帶有一段與基座套的內(nèi)螺紋相配合的外螺紋。其內(nèi)孔(85)為一段直孔和一段擴(kuò)張型錐孔。在可調(diào)壓套帶螺紋端側(cè)壁上開有兩個(gè)對(duì)稱的通孔(71)，其作用是插入工具轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)壓套。在可調(diào)壓套大端面上開有多個(gè)與軸線平行的小孔(72)。墊環(huán)(69)用45號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼制成，置于可調(diào)壓套與活動(dòng)閥座和基座套形成的閥座填料室(68)中，并剛好蓋住小孔(72)。填料室(68)的其余部分填滿石墨填料。當(dāng)可調(diào)壓套調(diào)整好后，用尖沖在螺紋處沖幾個(gè)小坑，防止螺紋松動(dòng)。閥桿(77)用2Cr13不銹鋼制造，其頭部加工成十字形凸部(73)，與球形閥瓣上的十字形溝槽(86)松動(dòng)配合。填料室法蘭(80)用與閥體相同的材料制成，與閥體焊接為一體。其軸線與閥體軸線垂直相交。墊環(huán)(74)用45號(hào)鋼或12Cr1MoV鋼制成，置于閥桿密封填料室(81)底部。填料室(81)的其余空間填滿石墨填料。填料壓蓋(79)用35號(hào)鋼或30CrMoA鋼制造。它通過螺釘(78)與填料室法蘭相連接，并壓緊石墨填料。手柄(75)用20號(hào)鋼制成。其上的方孔與閥桿柄部的四方相配合，并用螺帽(76)固定在閥桿上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過閥桿上十字形凸部與球形閥瓣上十字形溝槽的配合，帶動(dòng)球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)。
權(quán)利要求1.新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門至少由閥體(1)、閥座(2)、閥瓣(4)、壓套(8)、閥桿(13)、閥蓋(17)、導(dǎo)向鍵(19)、棘輪螺母(21)、擺臂(25)和扳杠(31)構(gòu)成，其特征在于用陶瓷材料制成的閥座(2)為階梯管狀，其與閥體內(nèi)腔階梯段相配合形成的閥座密封填料室(3)中填滿石墨填料，在閥座填料室側(cè)壁加工有環(huán)形汽封槽(5)和(6)，閥座(2)與閥瓣(4)相接觸的密封面為圓錐面，閥瓣(4)用陶瓷材料制成，為階梯圓柱形，其與閥座(2)相接觸的密封面為球面，閥瓣柄部與閥桿(13)下端盲孔滑動(dòng)配合，在閥瓣柄部外側(cè)加工出截面為半圓形的環(huán)形槽(7)，在閥桿下端管壁對(duì)應(yīng)閥瓣柄部環(huán)形槽處開有對(duì)稱分布的數(shù)個(gè)長(zhǎng)圓形孔(36)，其長(zhǎng)軸線與閥桿軸線平行，其短軸長(zhǎng)略大于閥瓣柄部環(huán)形槽的寬度，閥桿管狀端部壁厚與閥瓣柄部環(huán)形槽深度相等，與閥桿管狀端外徑相配合的套管(10)在對(duì)應(yīng)閥桿下端長(zhǎng)圓形孔的位置開有略大于長(zhǎng)圓形孔的孔(37)，數(shù)個(gè)直徑為環(huán)形槽寬度的鋼球(9)從套管(10)上的孔(37)和閥桿管狀端部的孔(36)插入到孔(36)與閥瓣上環(huán)形槽(7)形成的空間中，閥桿下端階梯處開有凹槽(11)，套管(10)一端帶有與閥桿上凹槽相配合的凸部，該凸部向外折邊與套管軸線垂直時(shí)，套管可轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)套管轉(zhuǎn)到蓋住鋼球(9)位置時(shí)，其凸部剛好對(duì)應(yīng)閥桿上的凹槽，將套管的折邊折90°使其卡在閥桿上的凹槽中，套管則不能轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿上端加工有左旋梯形螺紋，在螺紋段加工有與閥桿軸線相平行的導(dǎo)向槽(18)，壓套(8)為圓筒形，其上加工有多個(gè)小孔，在閥體(1)內(nèi)腔對(duì)應(yīng)這些小孔處直徑加大，它與壓套形成的環(huán)形空間與閥體支管之一相連通，填料壓蓋(15)管狀端下端截面為雙向凸錐面，它在壓緊閥桿密封填料室(33)中石墨填料的同時(shí)，將壓力通過墊環(huán)(12)和壓套(8)傳給閥座(2)，并通過閥座壓緊閥座填料室中的石墨填料，閥蓋(17)與閥體(1)的連接，可采用螺紋連接和鍵塊連接兩種方式，鍵塊連接方式是在閥體上端外側(cè)加工有矩形截面外側(cè)環(huán)形槽，在閥蓋下端內(nèi)側(cè)加工有與閥體上端外側(cè)環(huán)形槽相配合的階梯槽，等分為四塊的環(huán)形鍵塊(14)插入閥體上端的外側(cè)環(huán)形槽中，卡在閥蓋下端的內(nèi)側(cè)階梯槽中，并借助鉸鏈螺栓固定，閥蓋上端加工有與下端階梯孔同軸線的階梯孔，在大孔內(nèi)側(cè)加工有截面為半圓形的環(huán)形槽，在小孔內(nèi)側(cè)加工有與軸線平行的鍵槽，在閥蓋上對(duì)應(yīng)鍵槽處加工有與鍵槽垂直的通孔(32)，其直徑略小于鍵槽寬度，在閥蓋上對(duì)應(yīng)環(huán)形槽處加工有螺紋孔(23)，其內(nèi)徑略大于環(huán)形槽的寬度，棘輪螺母(21)為圓筒形，其外側(cè)下端與閥蓋上端大孔轉(zhuǎn)動(dòng)配合，在對(duì)應(yīng)閥蓋上內(nèi)側(cè)環(huán)形槽處加工有與其相配合的外側(cè)環(huán)形槽，它們共同形成一個(gè)圓截面的環(huán)行空間(20)，棘輪螺母外側(cè)上端加工有棘齒(38)、彈簧擋圈槽及一段螺紋，棘輪螺母內(nèi)側(cè)加工有與閥桿上螺紋相配合的左旋梯形內(nèi)螺紋，與棘輪螺母相配合的擺臂由擺臂體(25)和裝在其中的銷爪(26)、換向手柄(39)、彈簧(28)、彈簧座(29)組成，擺臂體一端加工有一大孔與棘輪螺母相配合，在擺臂體中間開有“Π”形槽(27)，在擺臂體另一端加工有一方槽與扳杠(31)的方端相配合，方槽兩端加工有與扳杠方端銷孔同軸線同直徑的銷釘孔，其軸線與擺臂體大孔軸線相垂直，在大孔與方孔之間加工有銷爪孔，與“Π”形槽相連通，其軸線與大孔和銷釘孔軸線垂直相交，銷爪(26)裝在與其滑動(dòng)配合的銷爪孔中，銷爪前端沿直徑制成一個(gè)略大于棘輪齒高的階梯，在階梯頂部制成一個(gè)向銷爪邊緣傾斜的斜面，當(dāng)銷爪尖端插至棘齒(38)根部時(shí)，該斜面剛好與另一棘齒相接觸，銷爪前端與軸線相平行的受力面與棘齒側(cè)面相接觸，銷爪上裝有一個(gè)換向手柄(39)，它可沿?cái)[臂體上的“Π”形槽翻轉(zhuǎn)180度，銷爪也隨之翻轉(zhuǎn)180度，從而改變棘輪的轉(zhuǎn)向，在銷爪和彈簧座(29)之間裝有彈簧(28)，它使銷爪前端始終與棘齒相接觸，扳杠(31)通過銷釘(30)與擺臂體相連接，它可轉(zhuǎn)動(dòng)180度，彈簧擋圈(22)限定擺臂體在棘齒螺母上的位置，帶有內(nèi)螺紋的護(hù)罩(24)擰緊在帶有外螺紋的棘輪螺母上端，在閥蓋兩臂之一偏上部加工一螺孔，并裝一用螺釘制成的指針(16)，其前端加工成偏尖，轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘可改變指針尖端所指的位置，在閥桿上做出標(biāo)記，通過指針與標(biāo)記的相對(duì)位置，可判定閥瓣與閥座的相對(duì)位置，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門，其特征在于陶瓷閥座(41)為階梯圓筒形，階梯處內(nèi)側(cè)為與閥瓣(44)下端錐面相配合的錐面，在閥座大徑段側(cè)壁開有數(shù)條與軸線平行的直孔(43)，陶瓷閥瓣(44)的圓柱形頭部與閥座大徑段內(nèi)壁滑動(dòng)配合，其下端錐面與閥座階梯處內(nèi)側(cè)錐面相配合，在閥桿(49)下端變徑處加工有外螺紋，在套筒(46)上端內(nèi)側(cè)加工有與閥桿上外羅紋相配合的內(nèi)螺紋，套筒下端內(nèi)側(cè)與閥桿下端外側(cè)滑動(dòng)配合，當(dāng)套筒擰緊在閥桿上時(shí)，套筒剛好將鋼球(45)封閉在閥桿上長(zhǎng)圓孔與閥瓣柄部環(huán)形槽形成的空間中，閥蓋(50)與閥體(40)采用螺紋連接，在結(jié)合面上裝有用不銹鋼帶與石墨條相間繞制成的纏繞密封墊圈(48)，在閥蓋上裝有保持架(51)，保持架上的導(dǎo)軌(55)與閥桿軸線平行，裝在閥桿上端的滑塊(54)沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，閥桿與滑塊用銷軸連接，滑塊與杠桿(53)用銷軸連接，杠桿與肋桿(52)用銷軸連接，肋桿用銷軸固定在保持架(51)上，它可饒?jiān)撲N軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在保持架上裝有刻度盤(56)，在刻度盤上標(biāo)有刻度，其值從0至100％，在杠桿上標(biāo)有指針線(57)，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)杠桿至某一位置時(shí)，指針線(57)所指刻度盤(56)上的刻度值即為調(diào)節(jié)閥開度，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用擺臂式執(zhí)行器，也可以采用直行程電機(jī)，當(dāng)采用直行程電機(jī)時(shí)，保持架做成圓筒形，兩端帶法蘭，直行程電機(jī)通過保持架與閥體相連接，直行程電機(jī)軸與閥桿直接連接，且同軸線，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門其特征在于陶瓷閥瓣(65)為球形，在球形閥瓣上開有圓柱形通孔(82)，其軸線通過球心，在球形閥瓣表面開有十字形溝槽(86)，其中心線通過球心，且與通孔(82)軸線垂直相交，與球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸線的閥桿(77)的下端帶有十字形凸部(73)，它與球形閥瓣上的十字形溝槽(86)松動(dòng)配合，固定閥座(64)為圓環(huán)形，固定于圓筒行閥體(63)內(nèi)側(cè)，它與球形閥瓣(65)相接觸的密封面為與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面，其內(nèi)孔(83)與球形閥瓣的通孔(82)直徑相等，活動(dòng)閥座(67)用陶瓷材料制成，為圓環(huán)形，它置于固定在閥體內(nèi)腔的基座套(66)中，并與其滑動(dòng)配合，活動(dòng)閥座(67)與球形閥瓣(65)相接觸的密封面為與球形閥瓣相配合的球面或圓錐面，其內(nèi)孔(84)靠近球形閥瓣一側(cè)為直孔，與球形閥瓣的通孔直徑相等，其另一側(cè)為擴(kuò)張型圓錐孔，可調(diào)壓套(70)外緣為階梯圓柱面，并帶有一段外螺紋與基座套(66)上的內(nèi)螺紋相配合，其內(nèi)孔(85)由一段略大于活動(dòng)閥座(67)內(nèi)孔(84)擴(kuò)張段最大直徑的直孔和一段擴(kuò)張型圓錐孔組成，在可調(diào)壓套帶螺紋端側(cè)壁上開有兩個(gè)對(duì)稱的通孔(71)，其作用是插入工具轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)壓套，在可調(diào)壓套大端面上開有多個(gè)與軸線平行的小孔(72)，墊環(huán)(69)置于可調(diào)壓套與活動(dòng)閥座(67)和基座套(66)形成的環(huán)行填料室(68)中，并剛好蓋住小孔(72)，填料室(68)的其余部分填滿石墨填料，當(dāng)流體從右至左流經(jīng)球閥時(shí)，流體從小孔(72)流入填料室(68)，推動(dòng)墊環(huán)(69)壓緊石墨填料，同時(shí)將壓力傳給活動(dòng)閥座(67)，使閥座與球形閥瓣始終保持一定的壓力，流體壓力作用于閥座(67)內(nèi)孔擴(kuò)張型錐孔面上的水平分力也使閥座(67)壓緊球形閥瓣(65)，填料室法蘭(80)固定在閥體(63)上，二者軸線垂直相交，填料室法蘭與閥桿(77)同軸線，墊環(huán)(74)置于閥桿填料室(81)底部，并卡在閥桿(77)下端階梯處，填料壓蓋(79)在壓緊填料室(81)中石墨填料的同時(shí)，將壓力傳給墊環(huán)(74)，使其限定閥桿(77)的位置，手柄(75)一端帶有方孔，與閥桿上端四方相配合，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄通過閥桿上十字形凸部與球形閥瓣上的十字形溝槽的配合帶動(dòng)球形閥瓣轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門，其特征是在閥座(2)的上端大徑段外緣套一金屬環(huán)，以便提高陶瓷閥座的強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新結(jié)構(gòu)陶瓷閥門，其特征是閥座與閥瓣基體用鋼材制成，在其密封面表面及與流體接觸的表面噴涂一層陶瓷材料。
專利摘要本實(shí)用新型涉及屬于同一構(gòu)思的新結(jié)構(gòu)陶瓷截止閥、調(diào)節(jié)閥和球閥。其共同特點(diǎn)是閥座和閥瓣均用陶瓷材料制成，且可方便地從閥體中取出，以便更換新的閥座和閥瓣。閥座與閥體之間用石墨填料密封，且借助壓套固定。閥瓣與閥桿的連接采用內(nèi)插鍵塊連接結(jié)構(gòu)。閥瓣與閥座相接觸的密封面為球面。該閥耐磨、耐熱、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、易維修。陶瓷截止閥不易內(nèi)漏，調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)特性好，適合電力、化工、國(guó)防、科研等領(lǐng)域使用。
文檔編號(hào)F16K5/06GK2529015SQ01265568
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者左學(xué)禹 申請(qǐng)人:左學(xué)禹