專利名稱：一種聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道截?cái)嚅y門，特別涉及一種全塑料的管道球閥。
背景技術(shù)：
聚乙烯(PE)是石油化工產(chǎn)品中應(yīng)用最為廣泛的塑料原料之一。自上世紀(jì)80年代 以來，PE材料大量用于制造輸送燃?xì)夤艿?。用PE材料制造的燃?xì)夤艿辣绕渌牧现圃斓?管道具有明顯的性能價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此在燃?xì)庑袠I(yè)得到廣泛應(yīng)用。隨著PE材質(zhì)的燃?xì)夤艿赖?廣泛使用，作為組成管路系統(tǒng)的需要，美國率先研制生產(chǎn)了PE球閥并大量應(yīng)用于PE燃?xì)夤?路系統(tǒng)。目前世界上生產(chǎn)聚乙烯球閥的國家有美國、法國、德國、日本、韓國等。90年代中期 隨著PE燃?xì)夤艿涝谖覈耐茝V應(yīng)用，人們逐漸認(rèn)識(shí)到PE球閥在性能/價(jià)格方面的優(yōu)越性， 并逐漸開始使用PE球閥代替金屬球閥。PE全塑料球閥不受腐蝕，抗老化，壽命可達(dá)50年， 而金屬閥門最多壽命25年；PE閥門可與PE管道熱熔連接，連接處強(qiáng)度高，不泄漏；并且可 直埋，不需建閥門井。與金屬球閥相比，與管網(wǎng)連接的施工周期短、閥門重量輕，易于搬運(yùn)和 焊接、焊接質(zhì)量可直接觀察，無需作復(fù)雜的無損檢測(cè)等。國際上歐美日韓等發(fā)達(dá)國家已普遍 使用。 目前PE燃?xì)馇蜷y中，小口徑球閥采用熱熔焊接成整體，大口徑閥采用電熔工藝焊 接。熱熔焊接工藝簡單，成本低，精度也相對(duì)低；電熔焊接工藝復(fù)雜，成本高，熔焊時(shí)間相對(duì) 較長。在閥門結(jié)構(gòu)上，由于燃?xì)馇蜷y軸向尺寸相對(duì)較長，基本結(jié)構(gòu)是兩個(gè)接管與閥體分開， 兩個(gè)閥球密封圈和密封圈支撐環(huán)分別安裝在接管座上。裝配時(shí)，先將密封圈和支撐環(huán)裝在 接管座的密封圈安裝環(huán)上，將閥桿與閥球安裝在閥體上，然后在熱熔機(jī)上加熱并熔化閥體 承插部位的內(nèi)圓柱面和接管座的外圓柱面，當(dāng)兩個(gè)圓柱面熔化到一定厚度時(shí)，將接管座插 入閥體承插部位到一定深度，保壓并使其逐漸冷卻。對(duì)大口徑球閥， 一般是在承插部位埋入 發(fā)熱元件，將接管座插入閥體并固定，待承插部位融化后，停止加熱，完成熔焊過程。還有一 種端面熔焊結(jié)構(gòu)的PE燃?xì)馇蜷y，即接管座與閥體采用端面熔焊。 上述結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，對(duì)承插式球閥，承插深度直接影響兩個(gè)閥球密封圈的軸向 間距，影響閥球密封面的預(yù)先壓緊力，承插深度大，預(yù)緊力大，開啟和關(guān)閉閥門的扭矩大，對(duì) 密封面的磨損大；承插深度小，密封面預(yù)緊力小，存在內(nèi)漏隱患。對(duì)端面熔焊的球閥，由于熔 接面上被推走的熔膠量難以控制，也就難以控制兩個(gè)閥球密封圈的軸向間距，同樣會(huì)發(fā)生 承插式球閥出現(xiàn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種保證密封圈軸向間距，使密封面的預(yù)緊力與設(shè)計(jì)預(yù)緊 力保持一致的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y。 本發(fā)明包括如下技術(shù)特征一種聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，包括閥體、閥球、閥球密 封圈、密封圈支撐環(huán)、接管座，閥球設(shè)于閥體內(nèi)，閥球密封圈由密封圈支撐環(huán)支撐并設(shè)于閥 球兩端，閥體兩端設(shè)有接管座，本發(fā)明還包括用于定位閥球密封圈和密封圈支撐環(huán)的閥球密封圈固定座，所述閥球密封圈固定座設(shè)于閥體內(nèi)，閥球密封圈固定座與閥體設(shè)有用于限 制閥球密封圈固定座軸向位置的扣位結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于提出了獨(dú)立式閥球密封圈固定座結(jié)構(gòu)，該獨(dú)立的閥球密封 圈固定座通過扣位結(jié)構(gòu)固定在閥體內(nèi)，從而避免了因熔接工藝造成密封圈軸向尺寸發(fā)生改 變的問題，保證兩個(gè)密封面的軸向間距，使密封面的預(yù)緊力與設(shè)計(jì)預(yù)緊力保持一致的結(jié)構(gòu) 形式。 更進(jìn)一步的，所述閥球密封圈固定座主體為圓柱體，閥體設(shè)置閥球密封圈固定座 處為與閥球密封圈固定座的圓柱面同軸心且相配合的內(nèi)圓柱面；所述扣位結(jié)構(gòu)設(shè)于閥球固 密封圈定座外圓柱面和閥體內(nèi)圓柱面上。所述閥球密封圈固定座的圓柱面與閥體的內(nèi)圓柱 面過盈配合、過渡配合或間隙配合。 關(guān)于本發(fā)明的扣位結(jié)構(gòu)具體為所述扣位結(jié)構(gòu)為同軸心且相配合的內(nèi)環(huán)槽和凸起 環(huán)；所述內(nèi)環(huán)槽設(shè)于閥球密封圈固定座外圓柱面上，凸起環(huán)設(shè)于閥體內(nèi)圓柱面上；或者內(nèi) 環(huán)槽設(shè)于閥體內(nèi)圓柱面上，凸起環(huán)設(shè)于閥球密封圈固定座外圓柱面上。 更進(jìn)一步的，所述內(nèi)環(huán)槽為矩形環(huán)槽、直角三角形環(huán)槽、或矩形與直角三角形組合 的環(huán)槽；所述直角三角形環(huán)槽和矩形與直角三角形組合的環(huán)槽在遠(yuǎn)離閥體中心的一側(cè)具有 與軸線相垂直的環(huán)槽面； 所述凸起環(huán)為與內(nèi)環(huán)槽相配合矩形凸起、直角三角形凸起或矩形與直角三角形組 合的凸起，所述直角三角形凸起和矩形與直角三角形組合的凸起在靠近閥體中心的一側(cè)具 有與軸線垂直的凸起端面。 所述閥球密封圈固定座內(nèi)設(shè)閥球密封圈安裝環(huán)和密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)，閥球密封 圈安裝環(huán)與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)均為與閥球密封圈固定座的內(nèi)凹槽；與閥球密封圈安裝環(huán) 與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)相對(duì)的面為與閥球密封圈固定座同心，用來與接管座相熔接的環(huán)端 面。 當(dāng)閥球密封圈固定座與閥體通過扣位結(jié)構(gòu)定位后，閥球密封圈固定座的外端面與 閥體的外端面位于同一平面內(nèi)，并構(gòu)成與接管座相熔接的端面。 本發(fā)明針對(duì)目前全塑料熱熔焊接球閥，在熔焊過程中，難以保證兩個(gè)密封圈的軸 向間距，并進(jìn)而影響兩個(gè)密封面的預(yù)緊力和閥門啟閉扭矩的技術(shù)缺陷，提出了一種保證密 封圈軸向間距的結(jié)構(gòu)。由于采用了采用扣位來限制密封圈的軸向距離，不是在熔接過程，而 是在加工階段即可控制兩只閥球密封圈的軸向距離。


圖1是本發(fā)明的PE球閥整體結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明的PE球閥閥體結(jié)構(gòu)圖(凹槽式，矩形環(huán)槽)； 圖3是本發(fā)明的PE球閥閥體上與密封圈固定座相扣合的扣位結(jié)構(gòu)圖(凹槽式，矩 形與直角三角形組合的環(huán)槽)； 圖4是本發(fā)明的PE球閥閥體上與密封圈固定座相扣合的扣位結(jié)構(gòu)圖(外凸式，直 角三角形凸起)； 圖5是本發(fā)明的PE球閥密封圈固定座的結(jié)構(gòu)圖(凹槽式，矩形與直角三角形組合 的環(huán)槽)；
圖6是本發(fā)明的PE球閥密封圈固定座的結(jié)構(gòu)圖(外凸式)；
圖7是本發(fā)明的PE球閥接管座的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明針對(duì)目前全塑料熱熔焊接球閥在熔焊過程中，難以保證兩個(gè)密封圈的軸向 間距，并進(jìn)而影響兩個(gè)密封面的預(yù)緊力和閥門啟閉扭矩的技術(shù)缺陷，提出了一種保證密封 圈軸向間距的結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，本發(fā)明的包括閥體1、閥球密封圈2、密封圈支撐環(huán)3、閥球密封圈固定 座4、接管座5、閥桿6、閥桿軸向密封圈7、閥桿端面密封圈8、閥桿帽9、閥球10。兩只閥球 密封圈2的軸向間距是依靠閥體上的扣位13與閥球密封圈固定座4上的扣位41保證。
如圖2-圖7所示，所述閥體1在靠近與管道連接的接管座5 —側(cè)加工有閥球密封 圈安裝環(huán)11和密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)12，在另一側(cè)加工有與閥球密封圈固定座4相配合的 扣位13。所述扣位13限制閥球密封圈固定座4的軸向運(yùn)動(dòng)。所述閥體l還有兩個(gè)與閥體 軸線相垂直的外端面14、15，其外端面14位于閥體1上靠近有閥球密封圈安裝環(huán)11外側(cè)， 用來與接管座5熔接端面51相熔接；其外端面15靠近扣位13 —側(cè)，當(dāng)閥球密封圈固定座 4的扣位41與閥體扣位13配合后，閥球密封圈固定座4的外端面42與閥體1的外端面15 位于同一平面內(nèi)，并構(gòu)成與接管座5熔接端面51相熔接的端面16。所述閥體1安裝閥球固 定座4處為一個(gè)與閥球固定座4圓柱面42配合的內(nèi)圓柱面16。 所述閥體1上的扣位13為以閥體1的軸線為軸線的內(nèi)環(huán)槽，該內(nèi)環(huán)槽可以是矩形 環(huán)槽，也可以是直角三角形環(huán)槽，也可以是矩形與直角三角形組合的環(huán)槽。當(dāng)為后兩種結(jié)構(gòu) 時(shí)，與閥體1軸線相垂直的環(huán)槽面位于遠(yuǎn)離閥體中心，用來限制閥球固定座4向原理閥體中 心運(yùn)動(dòng)。所述扣位13也可以是與閥體1同軸心的向內(nèi)的凸起環(huán)，該環(huán)的截面形狀可以是矩 形凸起，也可以是直角三角形凸起，也可以是矩形與直角三角形組合的凸起。當(dāng)為后兩種結(jié) 構(gòu)時(shí)，與閥體軸線垂直的凸起端面位于靠近閥體中心一側(cè)，用來限制閥球固定座4向遠(yuǎn)離 閥體中心的方向運(yùn)動(dòng)。 所述閥球固定座4的主體特征為一個(gè)圓柱體，其圓柱面43與閥體的內(nèi)圓柱面16 相配合，該配合可以是過盈配合，也可以是過渡配合或間隙配合。所述閥球固定座4的另一 個(gè)特征是在圓柱面43上有一個(gè)凸起環(huán)，S卩扣位41該環(huán)的軸線與固定座軸線重合，用來與閥 體1上的扣位13相扣合，保證固定座的軸向位置。上述扣位41是當(dāng)閥體1上的扣位13為 環(huán)槽時(shí)的結(jié)構(gòu)。所述閥球固定座4上的扣位41也可以是與固定座4同軸線的環(huán)槽。該環(huán) 槽可以是矩形環(huán)槽，也可以是直角三角形環(huán)槽，也可以是矩形與直角三角形組合的環(huán)槽。當(dāng) 為后兩種結(jié)構(gòu)時(shí)，與閥球固定座4軸線相垂直的環(huán)槽面位于遠(yuǎn)離閥體中心。當(dāng)扣位41為環(huán) 槽時(shí)，相應(yīng)地閥體1上的扣位13為向內(nèi)的凸起環(huán)。 所述密封圈固定座4的另一個(gè)特征是，其上有加工出的閥球密封圈3和密封圈支 撐環(huán)4的安裝環(huán)44、45。閥球密封圈安裝環(huán)44與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)45均為與固定座4 同心的內(nèi)凹槽。 所述密封圈固定座4的又一個(gè)特征是與閥球密封圈安裝環(huán)44與密封圈支撐環(huán)安 裝環(huán)45相對(duì)的面為與固定座4同心的環(huán)端面42，用來與接管座5熔接端面51相熔接。
本發(fā)明的裝配過程為首先將閥桿軸向密封圈7、端面密封圈8、閥桿6從閥體1的安裝密封圈固定座4 一側(cè)的內(nèi)圓柱面16中裝入閥體，將一只閥球密封圈2和一只閥球密封 圈支撐環(huán)3也閥體1的內(nèi)圓柱面16中裝入閥體上的密封圈安裝環(huán)和密封圈支撐圈安裝環(huán) 中，然后將安裝了閥球密封圈2和一只閥球密封圈支撐環(huán)3的密封圈固定座4壓入閥體內(nèi) 圓柱面16中，使閥體1上的扣位13與密封圈固定座4上的扣位41相扣合。接下來用熱熔 工藝將兩只接管座焊接在閥體上，然后裝上閥桿帽，完成閥門裝配。
0030] 采用扣位來限制密封圈的軸向距離，不是在熔接過程，而是在加工階段即可控制 兩只閥球密封圈的軸向距離。作為PE材料的零部件連接的主要方式，熔接工藝能夠很好地 保證連接強(qiáng)度和連接部位的氣密性，但較難保證兩個(gè)連接件的軸向誤差。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能 很好地解決這個(gè)問題。
權(quán)利要求
一種聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，包括閥體(1)、閥球(10)、閥球密封圈(2)、密封圈支撐環(huán)(3)和接管座(5)；閥球(10)設(shè)于閥體(1)內(nèi)，閥球密封圈(2)由密封圈支撐環(huán)(3)支撐并設(shè)于閥球(10)兩端，閥體(1)兩端設(shè)有接管座(5)，其特征在于還包括用于定位閥球密封圈(2)和密封圈支撐環(huán)(3)的閥球密封圈固定座(4)，所述閥球密封圈固定座(4)設(shè)于閥體(1)內(nèi)，閥球密封圈固定座(4)與閥體(1)設(shè)有用于限制閥球密封圈固定座(4)軸向位置的扣位結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于所述閥球密封圈固定 座(4)主體為圓柱體，閥體(1)設(shè)有與閥球密封圈固定座(4)的外圓柱面(43)同軸心且相 配合的內(nèi)圓柱面(16);所述扣位結(jié)構(gòu)設(shè)于閥球固密封圈定座(4)的外圓柱面(43)和閥體 (1)的內(nèi)圓柱面(16)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于所述閥球密封圈固定 座(4)的圓柱面(43)與閥體的內(nèi)圓柱面(16)為過盈配合、過渡配合或間隙配合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于所述扣位結(jié)構(gòu)為同軸 心且相配合的內(nèi)環(huán)槽和凸起環(huán)；所述內(nèi)環(huán)槽設(shè)于閥球密封圈固定座(4)外圓柱面上，凸起 環(huán)設(shè)于閥體(1)內(nèi)圓柱面上；或者內(nèi)環(huán)槽設(shè)于閥體(1)內(nèi)圓柱面上，凸起環(huán)設(shè)于閥球密封圈 固定座(4)外圓柱面上。
5. 根據(jù)去那里要求4所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于所述內(nèi)環(huán)槽為矩形 環(huán)槽、直角三角形環(huán)槽、或矩形與直角三角形組合的環(huán)槽；所述直角三角形環(huán)槽和矩形與直 角三角形組合的環(huán)槽在遠(yuǎn)離閥體中心的一側(cè)具有與軸線相垂直的環(huán)槽面；所述凸起環(huán)為與內(nèi)環(huán)槽相配合矩形凸起、直角三角形凸起或矩形與直角三角形組合的 凸起，所述直角三角形凸起和矩形與直角三角形組合的凸起在靠近閥體中心的一側(cè)具有與 軸線垂直的凸起端面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于所述閥球密封圈固定 座(4)內(nèi)設(shè)閥球密封圈安裝環(huán)(44)和密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)(45)，閥球密封圈安裝環(huán)(44) 與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)(45)均為與閥球密封圈固定座(4)同軸的內(nèi)凹槽；與閥球密封圈安 裝環(huán)(44)與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)(45)相對(duì)的面為用來與接管座(5)相熔接并與閥球密封 圈固定座(4)同心的環(huán)端面(42)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)所述的聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，其特征在于當(dāng)閥球密封 圈固定座(4)與閥體(1)通過扣位結(jié)構(gòu)定位后，閥球密封圈固定座(4)的外端面(42)與閥 體(1)的外端面(15)位于同一平面內(nèi)，并構(gòu)成與接管座(5)相熔接的端面(16)。
全文摘要
一種聚乙烯全塑料燃?xì)馇蜷y，包括閥體、閥球、閥球密封圈、密封圈支撐環(huán)、接管座，閥球設(shè)于閥體內(nèi)，閥球密封圈由密封圈支撐環(huán)支撐并設(shè)于閥球兩端，閥體兩端設(shè)有接管座，還包括用于定位閥球密封圈和密封圈支撐環(huán)的閥球密封圈固定座，所述閥球密封圈固定座設(shè)于閥體內(nèi)，閥球密封圈固定座與閥體設(shè)有用于限制閥球密封圈固定座軸向位置的扣位結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用獨(dú)立式閥球密封圈固定座結(jié)構(gòu)，并用扣位將密封圈固定座固定在閥體內(nèi)，從而避免了因熔接工藝造成密封圈軸向尺寸發(fā)生改變的問題，保證兩個(gè)密封面的軸向間距，使密封面的預(yù)緊力與設(shè)計(jì)預(yù)緊力保持一致。
文檔編號(hào)F16K5/20GK101718351SQ20091019371
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者楊繼躍, 黃虹賓 申請(qǐng)人:廣東聯(lián)塑科技實(shí)業(yè)有限公司