全通径陶瓷直通阀论文和设计-傅飞波

全文摘要

本实用新型公开了全通径陶瓷直通阀，包含活接帽、接头、密封垫片、阀体、定装陶瓷片、转动陶瓷片、阀杆、环套、阀盖等，阀体左端面设密封垫片，密封垫片的另一端连接接头和活接帽，转动陶瓷片的两端各设定装陶瓷片中间用定位轴销连接过程一个组件，连接后的组件装入阀体的孔内，阀体外圆周套接环套，阀杆穿入环套和阀体与转动陶瓷片连接固定，阀杆外安装手柄后用防滑螺母固定，右侧的定装陶瓷片右端设O型圈，阀盖与阀体右端连接后，活接帽套在接头外端与阀盖右端连接，本实用新型是由三块陶瓷片组成的具有开闭作用的创新型阀门结构，形成较大的截面积通道，液体介子在通过陶瓷片时的缓冲效应抵消掉流通阻力，增加流量。

主设计要求

1.全通径陶瓷直通阀，其特征在于：包含活接帽(1)、接头(2)、密封垫片(3)、阀体(4)、垫圈(5)、O型圈(6)、定装陶瓷片(7)、转动陶瓷片(8)、阀杆(9)、手柄(10)、防滑螺母(11)、手柄盖帽(12)、环套(13)、定位轴销(14)、阀盖(15)，所述阀体(4)左端面设密封垫片(3)，密封垫片(3)的另一端设接头(2)，所述活接帽(1)套在接头(2)外端，活接帽(1)的内螺纹与阀体(4)外螺纹螺接，阀体(4)内设垫圈(5)，垫圈(5)外套接O型圈(6)，转动陶瓷片(8)的两端各设定装陶瓷片(7)中间用定位轴销(14)连接过程一个组件，上述转动陶瓷片(8)和两件定装陶瓷片(7)连接后的组件装入阀体(4)的孔内，阀体(4)外圆周套接环套(13)，阀体(4)与环套(13)的通孔对应位置设长槽，所述阀杆(9)穿入环套(13)的通孔和阀体(4)的长槽后与转动陶瓷片(8)的沉孔连接固定，阀杆(9)外安装手柄(10)后，防滑螺母(11)装入手柄(10)上端的沉孔内与阀杆(9)上端的外螺纹螺接并固定，手柄盖帽(12)套接在手柄(10)上端沉孔的开口端，右侧的定装陶瓷片(7)右端设O型圈(6)，所述阀盖(15)与阀体(4)右端连接，阀盖(15)右端面设密封垫片(3)，活接帽(1)套在接头(2)外端，活接帽(1)的内螺纹与阀盖(15)右端的外螺纹螺接。

设计方案

2.如权利要求1所述全通径陶瓷直通阀，其特征在于：所述阀体(4)和阀盖(15)与密封垫片(3)安装的连接端面(401)设截面为半圆的内沟槽(402)。

3.如权利要求1所述全通径陶瓷直通阀，其特征在于：所述密封垫片(3)的垫片主体(302)左端面设一圈截面为半圆的密封凸缘一(301)，垫片主体(302)右端面设若干圈截面为半圆的密封凸缘二(303)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制阀门类技术领域，尤其是全通径陶瓷直通阀。

背景技术

传统的球阀密封结构，由于阀球材质多为不锈钢，铁，铸铁，铜，塑料等制成，其缺点多为不锈钢造价高昂不易普及，铁及铸铁不耐腐蚀，铜和塑料不耐磨损也不耐腐蚀而且作为跟阀球配合的两个方向上的阀座是由聚四氟乙烯制成，这种材料虽然具有优良的低摩擦系数特性和耐腐蚀性是作为球阀阀座首选的材料，但在实际工作工况下难免球阀所通过的介子中带有硬颗粒物质当球阀关闭或打开时硬颗粒物质夹杂到阀球与阀座之间起密封作用的面上时，阀座密封面极易出现被硬颗粒物质永久性破坏的现象最终导致泄漏传统闸阀结构由于密封结构是由两个带一定角度的斜面挤压配合密封的，所以对通过其阀门的介子有着较高的要求，任何杂质都能对两个密封面造成永久性破坏最终导致泄漏，而且闸阀的制造工艺复杂，耗材耗能较大，整体质量也是所有阀门结构中最不稳定的，由于其特有的密封结构密封面无法做防腐镀层处理也就导致了它极差的抗腐蚀性。传统截止阀分刚性密封和软性密封但两者结构原理相同，其最大的缺点就是介子通过阀门时流向会发生90度转角出现较大的阻力，这样直接影响管道整体流液的通畅性，并且由于截止阀的结构原因，它的密封面截面积要小于同等规格的球阀和闸阀，管道中介子流量就会受到较大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，推出一款在使用年限，开关寿命，耐腐蚀抗磨损性能，耗材成本等四个方面都优于传统球阀，闸阀，截止阀的新型阀门。提供一种全通径陶瓷直通阀，包含活接帽、接头、密封垫片、阀体、定装陶瓷片、转动陶瓷片、阀杆、环套、阀盖等，阀体左端面设密封垫片，密封垫片的另一端连接接头和活接帽，转动陶瓷片的两端各设定装陶瓷片中间用定位轴销连接过程一个组件，连接后的组件装入阀体的孔内，阀体外圆周套接环套，阀杆穿入环套和阀体与转动陶瓷片连接固定，阀杆外安装手柄后用防滑螺母固定，右侧的定装陶瓷片右端设O型圈，阀盖与阀体右端连接后，活接帽套在接头外端与阀盖右端连接，本实用新型是由三块陶瓷片组成的具有开闭作用的创新型阀门结构，形成较大的截面积通道，液体介子在通过陶瓷片时的缓冲效应抵消掉流通阻力，增加流量。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：全通径陶瓷直通阀，包含活接帽、接头、密封垫片、阀体、垫圈、O型圈、定装陶瓷片、转动陶瓷片、阀杆、手柄、防滑螺母、手柄盖帽、环套、定位轴销、阀盖，所述阀体左端面设密封垫片，密封垫片的另一端设接头，所述活接帽套在接头外端，活接帽的内螺纹与阀体外螺纹螺接，阀体内设垫圈，垫圈外套接O型圈，转动陶瓷片的两端各设定装陶瓷片中间用定位轴销连接过程一个组件，上述转动陶瓷片和两件定装陶瓷片连接后的组件装入阀体的孔内，阀体外圆周套接环套，阀体与环套的通孔对应位置设长槽，所述阀杆穿入环套的通孔和阀体的长槽后与转动陶瓷片的沉孔连接固定，阀杆外安装手柄后，防滑螺母装入手柄上端的沉孔内与阀杆上端的外螺纹螺接并固定，手柄盖帽套接在手柄上端沉孔的开口端，右侧的定装陶瓷片右端设O型圈，所述阀盖与阀体右端连接，阀盖右端面设密封垫片，活接帽套在接头外端，活接帽的内螺纹与阀盖右端的外螺纹螺接。

所述阀体和阀盖与密封垫片安装的连接端面设截面为半圆的内沟槽。

进一步设置，所述密封垫片的垫片主体左端面设一圈截面为半圆的密封凸缘一，垫片主体右端面设若干圈截面为半圆的密封凸缘二。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的利用了陶瓷有极强的耐腐蚀性，不老化，耐磨损耐冲刷等优良特性且陶瓷主要是以价廉易得，分布广泛的普通原料烧结制成，制造工艺已非常成熟，用陶瓷做成的密封陶瓷片兼具耐磨损耐腐蚀不老化耐冲刷且价格低廉的各项优点；本实用新型阀杆不需要起到密封作用所以避免了传统阀门阀杆处泄漏的危险；采用陶瓷做为密封件其耐磨耐腐蚀等性能要远远优于球阀闸阀截止阀等阀门；具有球阀快开快关的特性，同时拥有相同的流水通径极低的流水阻力。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图1中阀体的连接端面局部图；

图4为图1中密封垫片的示意图；

图5为定装陶瓷片与转动陶瓷片打开流道时示意图；

图6为定装陶瓷片与转动陶瓷片闭合流道时的示意图；

图7是流道打开时定装陶瓷片与转动陶瓷片的位置状态图；

图8为本实用新型内部流道的剖视图。

图中：活接帽1、接头2、密封垫片3、密封凸缘一301、垫片主体302、密封凸缘二303、阀体4、连接端面401、内沟槽402、垫圈5、O型圈6、定装陶瓷片7、转动陶瓷片8、阀杆9、手柄10、防滑螺母11、手柄盖帽12、环套13、定位轴销14、阀盖15、定位槽16、进液口17、缓冲囤积仓一18、缓冲囤积仓二19、出液口20。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

如图1～图4所示，全通径陶瓷直通阀，包含两件活接帽1、两件接头2、两件密封垫片3、阀体4、两件垫圈5和两件O型圈6、定装陶瓷片7、两件转动陶瓷片8、阀杆9、手柄10、防滑螺母11、手柄盖帽12、环套13、定位轴销 14、阀盖15，所述阀体4左端面设密封垫片3，密封垫片3的另一端设接头2，接头2的材料为PPR，韧性好，强度高，加工性能优异，较高温度下抗蠕变性能好，并具有无规共聚聚丙烯特有的高透明性优点，适用性广，所述活接帽1套在接头2外端，活接帽1的内螺纹与阀体4外螺纹螺接，阀体4内设垫圈5，垫圈5材质为聚四氟乙烯，抗酸抗碱、抗各种有机溶剂，几乎不溶于所有的溶剂，同时，具有耐高温、摩擦系数极低，有润滑功能，大大降低液体介质流通时的阻力，垫圈5外套接O型圈6，转动陶瓷片8的两端各设定装陶瓷片7中间用定位轴销14连接过程一个组件，上述转动陶瓷片8和两件定装陶瓷片7连接后的组件装入阀体4的孔内，阀体4外圆周套接环套13，阀体4与环套13的通孔对应位置设长槽，所述阀杆9穿入环套13的通孔和阀体4的长槽后与转动陶瓷片 8的沉孔连接固定，阀杆9外安装手柄10后，防滑螺母11装入手柄10上端的沉孔内与阀杆9上端的外螺纹螺接并固定，手柄盖帽12套接在手柄10上端沉孔的开口端，右侧的定装陶瓷片7右端设O型圈6，所述阀盖15与阀体4右端连接，阀盖15右端面设密封垫片3，活接帽1套在接头2外端，活接帽1的内螺纹与阀盖15右端的外螺纹螺接，本实用新型的利用了陶瓷有极强的耐腐蚀性，不老化，耐磨损耐冲刷等优良特性且陶瓷主要是以价廉易得，分布广泛的普通原料烧结制成，制造工艺已非常成熟，用陶瓷做成的密封陶瓷片兼具耐磨损耐腐蚀不老化耐冲刷且价格低廉的各项优点；本实用新型阀杆不需要起到密封作用所以避免了传统阀门阀杆处泄漏的危险；采用陶瓷做为密封件其耐磨耐腐蚀等性能要远远优于球阀闸阀截止阀等阀门；具有球阀快开快关的特性，同时拥有相同的流水通径极低的流水阻力。

所述阀体4和阀盖15与密封垫片3安装的连接端面401设截面为半圆的内沟槽402，内沟槽402与内沟槽402的密封凸缘一301配合密封，实际组装后，密封凸缘一301的弦长大于内沟槽402的弦长0.1-0.2mm，内沟槽402与内沟槽 402的密封凸缘一301轴向受压密封，在端面受压密封的状态下，进一步使半圆的密封凸缘一301在半圆的内沟槽402内挤压膨胀，大大提高端面密封性能。

所述密封垫片3的垫片主体302左端面设一圈截面为半圆的密封凸缘一301，垫片主体302右端面设若干圈截面为半圆的密封凸缘二303。

本实用新型中的定装陶瓷片7和转动陶瓷片8均为陶瓷材质，机械强度高、耐磨性和耐腐蚀性好，热稳定性高，原料丰富并且价格低，并且喊破环保无污染，大大提高本实用新型的各个领域的适用性；在此结构中，定装陶瓷片7和转动陶瓷片8无冲击外力，也规避了陶瓷脆性大的弱点。

本实用新型是由三块陶瓷片组成的具有开闭作用的创新型阀门结构，三块陶瓷片叠加在一起且中间装有一根金属轴销被轴向安装到一个易于加工且具备一定机械强度的阀体中，跟阀体阀盖轴向接触的两面被安装有密封圈且密封圈属于静密封，两边左右两块陶瓷片带有凸齿结构被带有凹齿结构的阀体固定在其内部无法实现转动，中间那块陶瓷片无凸齿可转动且带有凹槽结构用于跟阀杆对插连接，当径向的一个力作用到阀杆上时同时也带动了中间那块陶瓷片的转动。由于阀杆是从阀体上的开口槽处插入到中间那块陶瓷片的，开口槽限制了阀杆的活动范围，且开口槽的大小直接决定阀杆及跟它起联动作用的中间位置陶瓷片的转动角度大小，所以开口槽被设计成只能让阀杆及中间陶瓷片转动 90度的开口大小。此阀门开关角度被设计成90度，当然也可以设计成其它开关角度(比如60度)只需要设计更改壳体开口槽尺寸和陶瓷片型腔等份角度就能轻易实现，用以满足不同工作环境下的设计需求。壳体外部套有一个具备一定机械强度的环套，环套上加工有一个品字形的槽孔，阀杆经过这个槽孔再插入壳体开口槽至中间陶瓷阀片凹槽处，环套的作用有三。一是为了美观可以覆盖掉壳体的开口槽，二是为了于阀杆手柄螺帽起相互固定作用，三是为了加强结构强度保护内部的陶瓷阀片。陶瓷片两个四分之一通道的截面积之和被设计成不小于同等规格下球阀通径的截面积及本款阀门通径可以参照球阀阀门通径标准设计制造。阀门内部安装陶瓷片的两端设计成较大的截面积通道，为了让液体介子在通过陶瓷片时由于通道的缓冲效应抵消掉陶瓷片本应该造成的流通阻力。

本实用新型的利用了陶瓷有极强的耐腐蚀性，不老化，耐磨损耐冲刷等优良特性且陶瓷主要是以价廉易得，分布广泛的普通原料烧结制成，制造工艺已非常成熟，用陶瓷做成的密封陶瓷片兼具耐磨损耐腐蚀不老化耐冲刷且价格低廉的各项优点。综合上诉阀门的结构分析跟密封材料特点归类出于传统球阀，闸阀，截止阀最大不同跟相同的地方，①传统阀门阀杆处必须带有O型圈或其它可压缩的密封件密封，且属于动密封一切动密封都会造成磨损，一旦磨损阀杆处极易发生外泄。而本实用新型阀杆不需要起到密封作用所以避免了传统阀门阀杆处泄漏的危险；②采用陶瓷做为密封件其耐磨耐腐蚀等性能要远远优于球阀闸阀截止阀等阀门；③具有球阀快开快关的特性，同时拥有相同的流水通径极低的流水阻力。

实施案例

如图6所示：转动手柄10角度旋转到触碰定位槽16的右端的位置时，嵌设在两件定装陶瓷片7间的转动陶瓷片8同步被手柄10带动转动，定装陶瓷片7的通道封闭，此状态下，直通阀的流道闭合，直通阀处于关闭状态。

如图5所示：转动手柄10角度反向旋转到触碰定位槽16的左端的位置时，嵌设在两件定装陶瓷片7间的转动陶瓷片8同步被手柄10带动转动，定装陶瓷片7的通道打开，此状态下，转动陶瓷片8的开口与定装陶瓷片7的开口位置吻合，开口处形成通道A和通道B，直通阀的流道通畅，直通阀处于开启状态。

如图7所示：当转动陶瓷片8的开口与定装陶瓷片7的开口位置吻合，开口处形成通道A和通道B，通道A和通道B的流道空间等于全通道球阀的流道空间。

如图8所示：缓冲囤积仓一18的空间大于进液口17和缓冲囤积仓二19，输送的液态或气态或流体介质从进液口17进入后先把缓冲囤积仓一18填满，后从通道A和通道B进入缓冲囤积仓二19，有效的起到缓冲作用和流量的放大功能；缓冲囤积仓二19的空间大于出液口20，有效的避免了输出的介质出现间歇性的现象。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的权利保护范围之内。

设计图

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