一種球閥用復合球芯的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于球閥的技術領域，尤其是一種將結構陶瓷鑲嵌于金屬球芯上，制成球體的流道與密封面位置均為陶瓷材質的球閥用復合球芯。
【背景技術】
[0002]目前，在球閥行業(yè)中，陶瓷球閥以其金屬球閥無可比擬的優(yōu)勢，比如高耐磨蝕性、高耐腐蝕性及高耐沖蝕性等，正在快速地搶占金屬球閥的市場，但大口徑的陶瓷閥門因為大尺寸陶瓷制品燒結技術薄弱的問題尚未研發(fā)成功，由此出現(xiàn)了復合球閥，復合球閥將陶瓷和金屬的優(yōu)點完美合一，創(chuàng)造出了性能全面的球芯，可以實現(xiàn)大口徑陶瓷閥門的批量生產。目前的復合球閥其結構為了兼顧抗強熱沖擊這一目的而設計成了非對稱結構，這種結構在常溫、高強沖蝕、低腐蝕的工況下并不夠完美，金屬基體的局部位置仍容易被沖蝕到，使用壽命不能達到預期目標。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于改進已有技術的不足而提供一種耐沖蝕性可與全陶瓷球相媲美，耐高壓差能力跟金屬球相同的球閥用復合球芯。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種球閥用復合球芯，是由金屬球芯基體、閥桿孔和流道腔組成，其特點是流道腔內緊貼腔壁固定有陶瓷流道，金屬球芯的密封面為陶瓷密封面。
[0005]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是所述陶瓷流道是陶瓷流道管，該陶瓷流道管在流體出口方向端設有防止流道管向出口方向移動的臺肩。
[0006]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是在金屬球芯基體內垂直陶瓷流道管軸向設有壓塊，壓緊螺栓壓迫壓塊緊貼陶瓷流道管外壁。
[0007]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是所述的壓塊由兩塊壓墊中間設有碟簧組成。
[0008]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是所述的陶瓷流道是流道腔進口端有球面的陶瓷流道管，陶瓷流道管的球面嵌在金屬球芯基體內且其外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面。
[0009]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是所述的陶瓷流道是是由兩件一端帶有球面、另一端無球面的陶瓷流道管組成，陶瓷流道管的球面嵌在金屬球芯基體內且其外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面。
[0010]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是金屬球芯基體的陶瓷密封面的對立面同樣為陶瓷密封面，形成對稱結構。
[0011]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是所述的陶瓷密封面為壓蓋安裝在鑲嵌在金屬球芯基體內的陶瓷密封環(huán)的外側并通過壓緊螺釘與金屬球芯基體連接，壓蓋、陶瓷密封環(huán)的外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面。
[0012]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是在陶瓷密封環(huán)與金屬球芯間設有密封墊。
[0013]為了進一步實現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以是金屬球芯基體上設有與陶瓷密封環(huán)內孔匹配的凸臺。
[0014]本發(fā)明與已有技術相比具有以下顯著特點和積極效果:本發(fā)明是金屬球芯的密封面采用陶瓷密封面，這樣使復合球在閥門任意的開啟狀態(tài)時，介質對球的沖蝕均由陶瓷承擔，而不是金屬，達到耐沖蝕的作用；流道腔內緊貼腔壁固定有陶瓷流道，這樣可以避免液體對流道腔的腐蝕，這樣耐沖蝕性可與全陶瓷球芯相媲美，耐高壓差能力跟金屬球芯相同；所述陶瓷流道是陶瓷流道管，該陶瓷流道管在流體出口方向端設有防止流道管向出口方向移動的臺肩，防止陶瓷流道管被流體介質沖刷竄動；在金屬球芯基體內垂直陶瓷流道管軸向設有壓塊，壓緊螺栓壓迫壓塊緊貼陶瓷流道管外壁，以壓塊壓緊陶瓷流道管防止向反方向竄動；所述的壓塊由兩塊壓墊中間設有碟簧組成，提供的壓力為彈性壓力，保證陶瓷流道管受熱膨脹時不會被壓碎；所述的陶瓷流道是流道腔進口端有球面的陶瓷流道管，陶瓷流道管的球面嵌在金屬球芯基體內且其外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面，形成另一種結構的陶瓷流道，避免液體腐蝕，延長使用壽命；所述的陶瓷流道是是由兩件一端帶有球面、另一端無球面的陶瓷流道管組成，陶瓷流道管的球面嵌在金屬球芯基體內且其外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面，使復合球芯在閥門任意的開啟狀態(tài)時，介質對球的沖蝕均由陶瓷承擔，而不是金屬，達到耐沖蝕的作用；兩件陶瓷流道管間形成不大于I毫米的間隙，這樣兩件陶瓷流道管分別從不同方向裝入，兩者之間有縫隙，保證不會互相擠壓，這里的縫隙值很小，一般不應超過1mm，對于“全通徑”的介質流道而言，流阻系數(shù)可以忽略不計，且介質對縫隙底下的金屬沖蝕性微乎其微，從而實現(xiàn)介質不能磨損密封面，介質不能沖蝕球體流道腔；金屬球芯基體的陶瓷密封面的對立面同樣為陶瓷密封面，形成對稱結構，使復合球芯在閥門關閉狀態(tài)時，與陶瓷閥座配合形成密封的均是陶瓷材質，延長了使用壽命，而當密封面磨損過量后，調換閥門安裝方向180°，使復合球芯的另一個陶瓷密封面起密封作用，達到雙倍壽命的作用；陶瓷密封面為壓蓋安裝在鑲嵌在金屬球芯基體內的陶瓷密封環(huán)的外側并通過壓緊螺釘與金屬球芯基體連接，壓蓋、陶瓷密封環(huán)的外表面與金屬球芯基體的外表面自然過渡形成光滑球面，在金屬球芯基體的兩個對立面上加工工藝孔，將兩件具有密封球面的陶瓷密封環(huán)環(huán)分別鑲嵌在金屬球芯基體的兩個孔中，然后各自以壓蓋壓緊，加工裝配方便，成本低，陶瓷密封環(huán)與金屬球芯是以陶瓷密封環(huán)的外圓定位密封，同時裝配方式是熱配，此種裝配方式和密封結構在高溫狀態(tài)時可避免因陶瓷和金屬熱膨脹不同導致陶瓷脹裂的問題；在陶瓷密封環(huán)與金屬球芯間設有密封墊，起到防止介質迂回導致泄露的作用；金屬球芯基體上設有與陶瓷密封環(huán)內孔匹配的凸臺，此凸臺可保證壓緊螺釘?shù)倪B接長度，否則金屬球芯上的螺紋孔難以加工成盲孔，而通孔將容易導致泄露，尤其是對于高溫密封膠無法使用的工況下，保證了密封的可靠性；本發(fā)明采用的全對稱結構可以更換密封面，即在陶瓷環(huán)密封面密封不嚴，開始內漏時可調換閥門180°，使用另一面陶瓷密封面的密封環(huán)來保證密封，這樣相當于閥門的壽命增加了 I倍；另外全對稱結構使球體可能被沖蝕的點數(shù)量減半，對于常溫或低熱沖擊、高強沖蝕、低腐蝕的工況的針對性更強，更適用。
[0015]本發(fā)明提供一種以金屬球芯為基體，鑲嵌球面陶瓷密封環(huán)和陶瓷流道管，間接地達到全陶瓷球芯所具有的密封可靠，高耐磨蝕性、高耐腐蝕性及高耐沖蝕性等性能，另外金屬基體的球芯以其極好的抗拉能力，可以彌補陶瓷易崩瓷、極限扭矩低的缺點，從而提高閥門的耐高壓差能力。本發(fā)明將陶瓷和金屬的優(yōu)點完美合一，創(chuàng)造出了性能全面的球芯，且可以實現(xiàn)大口徑陶瓷閥門的批量生產。本發(fā)明的另一個突出優(yōu)點是耐強熱沖擊，即對于閥門常閉、最高溫度達300-456?的工況，使用單面陶瓷密封環(huán)結構，高溫介質首先接觸的是復合球的金屬面，熱