专利名称：塑料闸阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门，尤其是一种塑料闸阀。
背景技术：
中国实用新型专利ZL03233073.1号公开了一种闸阀，该闸阀具有阀体、闸板和闸板启闭结构，在阀体内设置有流道，该流道的两端分别具有进流口和出流口，其特征在于阀体的进流口和出流口均为由塑料材料制成的热熔承插式接口，同时，该专利还提出了让阀体由金属内层和塑料外层构成的方案。该专利给出的闸阀能够直接利用热熔承插式接口与塑料管道相连接，避免在连接过程中使用法兰等类似连接件，相应提高了连接的可靠性，并且有利于降低管路造价和维护费用。另外，当采用让阀体由金属内层和塑料外层构成的优化方案时，还可以节省金属材料的用量，降低阀门的制造成本。因此，上述现有闸阀存在着一定的优点。但是，通过近期的研究发现，上述产品中金属的用量仍然较大，相应不利于更进一步降低产品的制造成本，从而存在着缺陷。
发明内容
本发明的目的是对上述现有产品的结构作更进一步的改进，提供一种金属用量更少、产品造价更低的塑料闸阀。
本发明的塑料闸阀具有塑料阀体、阀盖、闸板和包括有阀杆的闸板启闭机构，闸板位于塑料阀体内，在塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口，所述阀盖与塑料阀体固定连接并将该阀盖连接口封闭，在塑料阀体内设置有与闸板相配合的阀座，所述阀座具有与闸板相配合的阀座开口，所述塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口，其特征是所述阀座由阀座嵌件构成，所述阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上，所述阀座开口由阀座嵌件上的开口充当，在塑料阀体内壁的与闸板下端相对的部位处设置有向下凹入部，所述向下凹入部位于阀座嵌件的密封面下缘的下方，所述阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面。
本发明中的闸板和闸板启闭结构可以直接沿用现有产品的结构形式，如由手轮、阀杆和闸板上的内螺纹等构成的闸板启闭结构等等。
本发明所说的阀座嵌件的密封面是指阀座嵌件的用于与闸板相配合，让闸板对阀座开口实现密封的密封面。
在本发明中，所设置的阀座嵌件可以是一个，也可以是二个。当设置一个阀座嵌件时，该阀座嵌件是与闸板的一侧相接触而实现单侧密封的阀座嵌件。当设置二个阀座嵌件时，即是同时设置第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件，该第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件共同构成了塑料闸阀阀体的阀座，而第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件则分别预埋并嵌固在塑料闸阀阀体上，该第一、第二环状阀座嵌件上的开口分别与进、出流口相连通。
上述第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件均非特指圆环状的阀座嵌件，如可以是外方内圆(含椭圆)的阀座嵌件。
本发明中的上述阀座嵌件可以采用各种耐磨材料制作，例如，可以采用金属或具有较高强度且耐磨的塑料材料，如超高分子量聚乙烯(含改性超高分子量聚乙烯)、聚甲醛(含改性聚甲醛)、尼龙等制成。同时，当设置二个阀座嵌件时，上述第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件还可以分别采用不同的材料制成。
本发明中的上述塑料闸阀阀体实际上是一种以塑料材料为主而制作出的阀体，它既可以是一种由纯塑料材料制成的阀体，但也可以是几种材料复合而成的阀体(如在塑料基材内设置有金属骨架的阀体)。
在本发明中，由于仅在与闸板相接触、耐磨强度要求较高的阀座部位采用了由成本较高的耐磨材料制成的阀座嵌件，而让塑料闸阀阀体的其余部份主要由耐磨性相对较低的塑料制成(即为塑料阀体)，从而既保证了阀门具有足够长的使用寿命，又可大幅度地降低阀门的制造成本。
但是，就本发明的的产品来说，必须让所设置的阀座嵌件的密封面准确地处于预定位置，才能确保该密封面能够与闸板完美配合，进而使闸板能够有效地对阀座开口进行密封。解决这一问题的途径有二a、在将阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上的过程中对阀座嵌件实施精确的定位，从而确保阀座嵌件的密封面能够精确地到位；b、在将阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上的过程中仅仅让阀座嵌件大致到位，即允许阀座嵌件的密封面的定位有一定的偏差，待阀体成型后，再通过切削等方式对阀座嵌件的密封面进行二次加工，将阀座嵌件的密封面修正至能够与闸板完美配合的状态。通常情况下，在将阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上的过程中对阀座嵌件实施精确定位往往较为困难，这对阀门的加工工艺提出了极高的要求，因此本发明倾向于采取后一种方案。正是基于这一原因，本发明特别地让上述阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面，亦即让凹入部处的塑料阀体侧壁相对于阀座嵌件密封面下缘呈向内凹入的状态。这样，在将阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上之后，就可以方便地对阀座嵌件的密封面进行切削等方式的二次加工，而上述向内凹入的塑料阀体内壁绝不会在二次加工过程中对加工机具造成阻碍。另外，采用让阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面这一结构之后，在闸板下行并关闭阀门时，若闸板的下端略微超出阀座嵌件的下缘才能使阀门完全关闭，该向内凹入的侧壁壁面将不会对闸板的下行造成障碍；同时，该向内凹入的侧壁壁面还避免了闸板下端对塑料阀体的磨损。
在制作塑料阀体时，上述位于阀座嵌件之下的向下凹入部可以采用多种工艺方法形成，但从便于制作塑料阀体的角度考虑，本发明推荐让该向下凹入部的底部由与塑料阀体拼合连接为一体的封底盖构成。当采用这一方案时，除封底盖之外的塑料阀体部分可以采用塑料模具注塑成型，而封底盖则可以单独制作。此后，再采用超声波焊接固化连接或局部加热熔化后固化连接、粘合剂粘接等类似方式将封底盖与塑料阀体连为一体即可。此处还推荐让上述封底盖的外缘侧壁与所述塑料阀体的向下凹入部的内侧壁相配合并固定连接(通常可以采用热熔承插连接)，这种连接方案在工艺上易于实现，操作上较为简单，产品的强度符合要求，且由于连接后留下的拼合缝位于阀体底部的平面上，因此，在完成上述连接之后，就可以通过机床切削加工的方法，对塑料阀体底部的连接处实施修光处理，确保产品具有较佳的外观质量，同时，还可以通过适当加宽封底盖外缘侧壁的方式加大封底盖与向下凹入部侧壁的连接面，让封底盖与塑料阀体的连接更为稳固，防渗性能更好。
同时，当设置的阀座嵌件为第一、第二环状阀座嵌件时，上述向下凹入部应当位于第一、第二环状阀座嵌件之间，且位于第一环状阀座嵌件的密封面下缘和第二环状阀座嵌件的密封面下缘的下方，让第一环状阀座嵌件的密封面下缘和第二环状阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面。
在本发明中，可以在阀座嵌件与塑料阀体之间的结合部设置凹凸扣合式结构，从而起到防止阀座嵌件与塑料阀体之间渗漏和防止阀座嵌件沿流道轴线松动的效果。
同时，还可以在阀座嵌件与塑料阀体之间的结合部设置防止阀座嵌件旋转的防旋转结构，从而起到防止阀座嵌件沿其自身环心旋转性松动的作用。此处，所设置的防旋转结构通常可以采用设置于阀座嵌件与塑料阀体之间的凹凸结构，但也可以采用插置于阀座嵌件与塑料阀体之间的键槽或锁闭销等类似锁闭结构。
本发明的产品可以在塑料阀体的阀盖连接口的内壁设置预埋并嵌固在塑料阀体上的连接口嵌件，让阀盖与该连接口嵌件螺纹连接，此种结构易于简单方便地实现塑料阀体与阀盖的连接。当然，在本发明的方案中，并不排除塑料阀体与阀盖之间采用其它连接方式(如法兰式连接方式等等)。
在本发明中，塑料阀体的进流口和出流口可以分别为法兰连接式进流口和法兰连接式出流口，也可以分别为热熔承插式进流口和热熔承插式出流口。当采用热熔承插式进流口和热熔承插式出流口时，还可以分别在热熔承插式进流口和热熔承插式出流口的内壁设置电热丝，以便于产品的施工安装。
另外，在本发明的技术方案中，还可以让阀体的塑料部分由聚氯乙烯塑料材料制成，其进流口和出流口亦分别为内壁由聚氯乙烯塑料材料构成的粘接承插式进流口和粘接承插式出流口，此种进、出流口有利于与塑料管道粘接式承插连接。
与前述现有同类产品相比，本发明的塑料闸阀在仍然具有较长使用寿命的前提下，大幅度地降低了产品的制造成本，从而具有实用价值。同时，在本发明中，阀座嵌件可以在注塑阀体时预埋并嵌固在塑料阀体上，而不是在阀体制作完成后再单独安装阀座，这不但使阀座嵌件与塑料阀体的结合更为紧密和牢固，有利于提高产品的质量并延长产品的使用寿命，而且还充分地利用了在注塑塑料阀体时易于嵌入嵌件的特点，减少了阀门制作的后续加工，方便了阀门的制作。由于本发明阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面，确保了该向下凹入部的侧壁壁面不会对闸板的下行造成障碍，同时还避免了闸板下端对塑料阀体的磨损，且便于对阀座嵌件密封面的二次加工。
本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
图1是实施例1中塑料闸阀处于关闭状态时的结构示意图。
图2是实施例1中塑料闸阀处于开启状态时的结构示意图。
图3是图1中塑料闸阀的塑料阀体结构示意图。
图4是图3的A——A剖视图。
图5是图3的B——B剖面图。
图6是图1中第一环状阀座嵌件的结构示意图。
图7是图6的侧视图。
图8是图1中第二环状阀座嵌件的结构示意图。
图9是图8的侧视图。
图10是实施例2中塑料闸阀的结构示意图。
图11是实施例3中塑料闸阀的结构示意图。
图12是实施例4中塑料闸阀的结构示意图。
图13是图12中塑料闸阀的阀体结构示意图。
图14是图13的C——C剖视图。
具体实施例方式
实施例1如图1～9所示，本实施例中的塑料闸阀具有塑料阀体5、阀盖1、闸板3和包括有阀杆的闸板启闭机构，闸板3位于塑料阀体5内，在塑料阀体5的顶部具有与阀盖1相配合的阀盖连接口6，阀盖1与塑料阀体5固定连接并将该阀盖连接口6封闭，本实施例中由手轮4、阀杆2和闸板上的内螺纹构成了上述闸板启闭机构，阀杆2的一端与手轮4固定连接，阀杆2的另一端穿过阀盖1而与闸板3螺纹连接并构成运动副，在塑料阀体5内设置有与闸板3相配合的阀座，所述阀座具有与闸板3相配合的阀座开口7、8，塑料阀体5的两端分别具有与阀座开口7、8相连通的进流口9和出流口10，其特征是所述阀座由阀座嵌件11、12构成，所述阀座嵌件11、12预埋并嵌固在塑料阀体5上，所述阀座开口7、8由阀座嵌件上11、12的开口充当，在塑料阀体内壁的与闸板下端相对的部位处设置有向下凹入部18，所述向下凹入部18位于阀座嵌件11、12的密封面下缘的下方，所述阀座嵌件11、12的密封面下缘分别凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面22、23。
在本实施例中，上述阀座嵌件为位于闸板3两侧的第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12，所述第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12分别预埋并嵌固在塑料阀体5上，在第一环状阀座嵌件11上具有第一阀座开口7，在第二环状阀座嵌件12上具有第二阀座开口8，所述第一阀座开口7和第二阀座开口8分别与塑料阀体5的进流口9和出流口10相连通。同时，阀座嵌件11的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面22，阀座嵌件12的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面23。
在本实施例中，上述向下凹入部18的底部由与塑料阀体拼合连接为一体的封底盖19构成。同时，本实施例让封底盖19的外缘侧壁与所述塑料阀体的向下凹入部18的内侧壁相配合并固定连接(此处采用热熔承插连接)。
另外，本实施例在第一环状阀座嵌件11与塑料阀体5之间的结合部设置有凹凸扣合式结构13，在第二环状阀座嵌件12与塑料阀体5之间的结合部也相应设置有凹凸扣合式结构14，以防止阀座嵌件11、12与塑料阀体5之间可能出现的渗漏，并防止阀座嵌件11、12沿流道轴线出现松动。
与此同时，本实施例还在所述第一环状阀座嵌件11与塑料阀体5之间的结合部设置有防止第一环状阀座嵌件旋转的防旋转结构15，在所述第二环状阀座嵌件12与塑料阀体5之间的结合部设置有防止第二环状阀座嵌件旋转的防旋转结构16。此处，上述防旋转结构15、16分别为设置在上述阀座嵌件11、12外缘上的凸耳状结构，在阀座嵌件嵌埋在塑料阀体内之后，此种凸耳状结构可以有效地防止阀座嵌件沿其自身环心旋转性松动。
除设置上述阀座嵌件之外，本实施例还在塑料阀体的阀盖连接口6的内壁设置有预埋并嵌固在塑料阀体上的连接口嵌件17，所述阀盖1与该连接口嵌件17螺纹连接，从而简单方便地实现了阀体与阀盖的连接，并保证了其连接部位有足够的强度，此处的连接口嵌件17由金属材料制成。
在本实施例中，上述第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12均由超高分子量聚乙烯塑料制成。本实施例中所采用的超高分子量聚乙烯塑料为北京助剂二厂生产的超高分子量聚乙烯，即为市售产品。
另外，就本实施例中的塑料闸阀来说，上述第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12也可均由聚甲醛塑料或尼龙塑料制成。
本实施例中的进流口9和出流口10分别为内壁由聚丙烯塑料材料构成的热熔承插式进流口和热熔承插式出流口，此种进、出流口有利于与塑料管道热熔承插连接。
实施例2如图10所示，本实施例的塑料闸阀与实施例1相似，所不同的是在本实施例中，第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12均由金属材料(此处为铜合金)制成。
实施例3如图11所示，本实施例的塑料闸阀与实施例1相似，所不同的是在本实施例中，第一环状阀座嵌件11和第二环状阀座嵌件12分别由超高分子量聚乙烯塑料和金属材料制成。同时，本实施例分别在热熔承插式进流口和热熔承插式出流口的内壁设置有电热丝20、21，从而使本塑料闸阀在与塑料管道热熔承插连接时更为快捷、方便。另外，本实施例中所采用的封底盖19的形状略有变化。
实施例4如图12～14所示，本实施例的塑料闸阀与实施例1相似，所不同的是本实施例中仅仅设置了一个阀座嵌件，即所述阀座嵌件为位于闸板的靠近塑料阀体的进流口一侧的环状阀座嵌件24，在环状阀座嵌件24上具有阀座开口25，所述阀座开口25与塑料阀体的进流口9相连通。同时，阀座嵌件24的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面26。
本实施例中的阀座嵌件24由聚甲醛塑料制成。
实施例5本实施例的塑料闸阀与实施例1相似，所不同的是本实施例中阀体的塑料部分由聚氯乙烯塑料材料制成，其进流口和出流口亦分别为内壁由聚氯乙烯塑料材料构成的粘接承插式进流口和粘接承插式出流口，此种进、出流口有利于与塑料管道粘接式承插连接。
权利要求
1.一种塑料闸阀，具有塑料阀体、阀盖、闸板和包括有阀杆的闸板启闭机构，闸板位于塑料阀体内，在塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口，所述阀盖与塑料阀体固定连接并将该阀盖连接口封闭，在塑料阀体内设置有与闸板相配合的阀座，所述阀座具有与闸板相配合的阀座开口，所述塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口，其特征是所述阀座由阀座嵌件构成，所述阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上，所述阀座开口由阀座嵌件上的开口充当，在塑料阀体内壁的与闸板下端相对的部位处设置有向下凹入部，所述向下凹入部位于阀座嵌件的密封面下缘的下方，所述阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面。
2.如权利要求1所述的塑料闸阀，其特征是所述向下凹入部的底部由与塑料阀体拼合连接为一体的封底盖构成。
3.如权利要求2所述的塑料闸阀，其特征是所述封底盖的外缘侧壁与所述塑料阀体的向下凹入部的内侧壁相配合并固定连接。
4.如权利要求2所述的塑料闸阀，其特征是所述阀座嵌件为位于闸板的靠近塑料阀体的进流口一侧的环状阀座嵌件，在环状阀座嵌件上具有阀座开口，所述阀座开口与塑料阀体的进流口相连通。
5.如权利要求2所述的塑料闸阀，其特征是所述阀座嵌件为位于闸板两侧的第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件，所述第一环状阀座嵌件和第二环状阀座嵌件分别预埋并嵌固在塑料阀体上，在第一环状阀座嵌件上具有第一阀座开口，在第二环状阀座嵌件上具有第二阀座开口，所述第一阀座开口和第二阀座开口分别与塑料阀体的进流口和出流口相连通。
6.如权利要求1所述的塑料闸阀，其特征是在塑料阀体的阀盖连接口的内壁设置有预埋并嵌固在塑料阀体上的连接口嵌件，所述阀盖与该连接口嵌件螺纹连接。
7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的塑料闸阀，其特征是所述进流口和出流口分别为内壁由塑料材料构成的热熔承插式进流口和热熔承插式出流口。
8.如权利要求7所述的塑料截止阀，其特征是分别在热熔承插式进流口和热熔承插式出流口的内壁设置有电热丝。
9.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的塑料闸阀，其特征是所述进流口和出流口分别为内壁由塑料材料构成的粘接承插式进流口和粘接承插式出流口。
全文摘要
一种塑料闸阀，具有塑料阀体、阀盖、闸板和包括有阀杆的闸板启闭机构，闸板位于塑料阀体内，在塑料阀体的顶部具有与阀盖相配合的阀盖连接口，阀盖与塑料阀体固定连接并将该阀盖连接口封闭，在塑料阀体内设置有与闸板相配合的阀座，阀座具有与闸板相配合的阀座开口，塑料阀体的两端分别具有与阀座开口相连通的进流口和出流口，其特征是所述阀座由阀座嵌件构成，所述阀座嵌件预埋并嵌固在塑料阀体上，所述阀座开口由阀座嵌件上的开口充当，在塑料阀体内壁的与闸板下端相对的部位处设置有向下凹入部，所述向下凹入部位于阀座嵌件的密封面下缘的下方，所述阀座嵌件的密封面下缘凸出于与之相邻的向下凹入部的侧壁壁面。
文档编号F16K3/02GK1601152SQ20041004079
公开日2005年3月30日 申请日期2004年10月10日 优先权日2004年10月10日
发明者罗荣尧, 罗荣森 申请人:罗荣森