塑料截止阀的制作方法
【专利摘要】塑料截止阀，包括阀盖、阀瓣、带有外伸操作端的阀杆和塑料阀体。塑料阀体内设有阀座，阀座有阀座开口，塑料阀体两端分别有进流口和出流口；阀瓣具有阀瓣杆，阀瓣杆位于阀盖连接嵌件的通孔中；与阀盖连接嵌件螺纹连接的阀盖将可拆装的阀杆限位在阀盖内，阀杆以螺纹与阀瓣杆的相连接构成运动副，由阀杆旋转带动被限制转动的阀瓣杆使阀瓣升降与阀座开口配合形成开关。阀盖连接嵌件的通孔小于阀瓣，塑料阀体顶部的过渡连接口与具有阀盖连接嵌件的塑料连接过渡件热熔粘接为一体，并将阀瓣限制在塑料阀体内。该塑料截止阀在保证使用寿命的前提下，不仅大幅度减少对金属材料的使用量，降低成本，并具有能方便维护/更换阀杆的功能。
【专利说明】塑料截止阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种与塑料供水管道配套使用的塑料截止阀，特别适合、但并非仅限于如聚乙烯(PE、PE-RT)、聚丙烯(PP、PPR)、聚丁烯(PB)及其钢塑复合管等聚烯烃类塑料供水管道，所说的塑料截止阀为包括但并非仅限于采用金属阀瓣的塑料截止阀。
【背景技术】
[0002]截止阀是一种广泛使用的流体管道的开关。由于以聚丙烯(PP、PPR)、聚乙烯(PE、PE-RT)、聚丁烯(PB)为基本材料的聚烯烃类塑料管道能具有包括如不污染水质等金属管道所不及的优点，目前采用聚烯烃类塑料的供水管道在许多领域中都已有了广泛的使用。具有同样优点的塑料截止阀，由于能直接以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，因而作为与塑料水管配套使用的理想品种已有大量使用。
[0003]目前常见塑料截止阀的基本结构中，都包括有阀盖、阀瓣、带有外伸操作端(通常可连接手轮、手柄等操纵结构)的阀杆和塑料阀体。在塑料阀体内设置有阀座，阀座具有阀座开口，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。阀瓣具有阀瓣杆，阀瓣杆位于阀盖连接嵌件的通孔中。与阀盖连接嵌件螺纹连接的阀盖将可拆装的阀杆限位在阀盖内。阀杆以其外螺纹与阀瓣杆的内螺纹相连接并构成运动副，由阀杆旋转带动被限制转动的阀瓣杆使阀瓣升降并与阀座开口相配合形成开关。虽然塑料截止阀能具有许多传统金属阀门所不及的优点，但对其改进也仍一直在进行。以其中形成开关的阀瓣结构为例，中国专利CN201180845Y和CN202834106U就分别涉及了两种不同类型的阀瓣结构，CN201180845Y采用的是传统的橡胶垫形式阀瓣密封结构，CN202834106U则采用的是金属锥形密封体的阀瓣。
[0004]在截止阀中带动阀瓣作升降运动的阀瓣杆必需经阀体顶部的连接口伸入阀体内，并经螺旋等增强压力的方式设置。虽然聚烯烃等塑料材料在塑料截止阀中使用，可大大减少对金属材料的适用和消耗，但聚烯烃类塑料材料的一个显著的弱点是强度低，因此在目前的塑料截止阀中，用于替代传统金属材料的聚烯烃等塑料材料都只是用于阀体的制造，对于阀瓣杆等涉及作动配合的结构件，除特殊情况下可使用具有高强度的工程塑料外，基本上仍需采用金属材料的构件。为此，在塑料阀体的顶部连接口与阀瓣杆之间，都需要设置相应的连接过渡件才能实现阀瓣杆等金属结构件与塑料阀体顶部的塑料连接口之间的连接。
[0005]另一方面，实践和经验表明，在上述文献报道的两类塑料截止阀中，采用传统橡胶垫形式阀瓣密封结构的截止阀中，该橡胶垫密封阀瓣是日常使用中易损坏和需经常更换的部件，而金属密封阀瓣的截止阀则甚至在其规定使用期限内基本都无需维护和更换。对于采用热塑性材料的塑料截止阀阀体而言，其通常是由注塑工艺成型的，除产品成型后能够开模、脱膜和抽芯等注塑工艺的基本要求外，为满足制造及使用中处于阀体内的零部件、特别是易损坏部件的装配及维护时的拆装/更换，目前的塑料阀体结构中都还保留有必要的维修通道，即塑料阀体顶部的连接口都需大于阀瓣。因此，在尽量减少和避免对塑料截止阀的生产制造，以及日常的使用维护造成影响和困难的前提下，寻找能降低塑料截止阀对金属材料使用和消耗的突破点，是进一步减少目前塑料截止阀对金属材料使用和消耗的关键。
【发明内容】
[0006]针对上述情况，本发明提供了一种进一步改进塑料截止阀，与目前同类产品相比，在保证正常使用寿命的前提下，可以显著减少对金属材料的使用/消耗量，节约了成本。
[0007]本发明塑料截止阀的基本结构，同样包括有阀盖、阀瓣、带有外伸操作端的阀杆和塑料阀体。在塑料阀体内设置有阀座，阀座具有阀座开口，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。阀瓣具有阀瓣杆，阀瓣杆位于阀盖连接嵌件的通孔中。与阀盖连接嵌件螺纹连接的阀盖将可拆装的阀杆限位在阀盖内。阀杆以其外螺纹与阀瓣杆的内螺纹相连接并构成运动副，由阀杆旋转带动被限制转动的阀瓣杆使阀瓣升降并与阀座开口相配合形成开关。其中，所述阀盖连接嵌件的通孔小于阀瓣，塑料阀体顶部的过渡连接口与具有阀盖连接嵌件的塑料连接过渡件通过热熔粘接固定为一体，并将阀瓣限制在塑料阀体内。其中所述的阀瓣优选为目前已有报道和/或使用的金属材料阀瓣。
[0008]由于目前截止阀中的阀瓣杆等运动部件基本仍需使用金属材料制造，为此，本发明上述结构中所述的阀盖连接嵌件，虽不排除可采用适当工程塑料等形式的结构，目前仍优选采用为与所述该塑料连接过渡件结合为整体结构的金属结构。包括阀盖、具有阀瓣杆的阀瓣、阀杆、阀盖连接嵌件和独立止转嵌件等在内的塑料截止阀中的金属构件，都宜选择包括如黄铜或不锈钢等不易锈蚀的材料为佳。
[0009]在上述结构基础上，本发明所述的塑料截止阀的具体结构的优选形式之一，可以使所述的阀盖具有内螺纹，并与伸出在塑料阀体顶部的过渡连接口外具有外螺纹的阀盖连接嵌件的延伸部螺纹连接。
[0010]为避免阀瓣杆可随阀杆的旋转而转动，上述塑料截止阀中实现限制阀瓣杆转动的方式之一，可以使所述的阀盖连接嵌件上具有限制阀瓣杆转动的止转配合结构，例如使阀盖连接嵌件与阀瓣杆直接采用目前常用的具有限制其相对旋转功能的四边形、六边形或圆缺形等可相互配合的具有棱面的配合结构，和/或可相互限位的棱-槽等形式的凹凸配合的止转配合结构。此外，也可以在所述的塑料连接过渡件上设置有用于限制阀瓣杆转动的独立止转嵌件，如独立设置的具有四边形、六边形或圆缺形等可相互配合的具有棱面的配合结构，和/或可相互限位的棱-槽等形式的凹凸配合而具有止转功能的嵌件结构。
[0011]本发明所述的塑料截止阀的具体结构的另一种优选形式是，可以使所述阀盖连接嵌件具有内螺纹，与伸入所述阀盖连接嵌件通孔并具有外螺纹的阀盖延伸部螺纹连接。
[0012]在此种结构形式的塑料截止阀中，为避免阀瓣杆可随阀杆的旋转而转动的止转方式，可以采用多种方式实现。即，使阀盖上具有限制阀瓣杆转动的止转配合结构，或者是在所述的阀盖连接嵌件上具有限制阀瓣杆转动的止转配合结构，或者是在所述的塑料连接过渡件上设有用于限制阀瓣杆转动的独立止转嵌件。
[0013]所述的阀瓣具有阀瓣杆，阀瓣与阀瓣杆可以是整体结构，也可以是组合结构。
[0014]由上述内容可以理解，本发明通过缩小塑料连接过渡件中该阀盖连接嵌件的通孔，从而进一步显著减少阀盖连接嵌件的体积，实现对金属材料使用/消耗量的减少。虽然本发明上述结构中阀盖连接嵌件的通孔小于阀瓣，塑料连接过渡件在与塑料阀体顶部的过渡连接口热熔粘接固定为一体后，阀瓣即被限制在塑料阀体内不能被取出，但其对塑料截止阀的生产制造，以及日常使用中的维护或拆装更换并不会带来困难或障碍。首先，由于只有在塑料连接过渡件在与塑料阀体顶部的过渡连接口热熔粘接固定为一体后，阀瓣才被限制在塑料阀体内不能取出，而在热熔粘接固定之前并不存在这一问题。因此，在生产制造过程中，只需对截止阀零部件的装配顺序做适当调整即可:在对塑料连接过渡件与塑料阀体顶部的过渡连接口进行热熔粘接固定之前，先将带有阀瓣的阀瓣杆套装于在塑料连接过渡件中的该阀盖连接嵌件通孔中后，再将塑料连接过渡件与塑料阀体过渡连接口部相互熔连接。而对于日常使用维护中对易损部件的拆装/更换，由前述CN202834106U可知，采用金属锥形密封体阀瓣后，该金属阀瓣在塑料截止阀的规定使用期内通常不会损坏，因而该金属阀瓣已属于是无需考虑维修或更换的非易损结构件。此时易损而需要考虑维护/更换的构件，只是带有外伸操作端的阀杆。由本发明塑料截止阀的上述基本结构可知，以外螺纹与阀瓣杆的内螺纹相连接并构成运动副的阀杆不仅是可拆装的，并且只是被阀盖限位在阀盖内，因此，只需将与阀盖连接嵌件螺纹连接的阀盖打开，就可以方便地对阀杆进行拆装维护或更换。
[0015]在塑料截止阀中，为正常使用以及为保留对需要维护/更换的零部件的拆装通道而必需使用金属材料所付出的代价是必要的。但若对随技术的发展和进步已无需维护/更换的零部件而保留已无意义的维修通道而继续使用消耗金属材料，这种代价的付出实质上应是一种浪费。因此，本发明上述结构形式的塑料截止阀正是遵循这一原则，对目前传统形式的塑料截止阀，在保留并尽量减小需要更换零部件的维修通道的基础上，取消了对已属于无需更换零部件维修通道的沿用保留而对金属材料的不必要消耗，实现了进一步节约材料和降低生产成本。同时，本发明上述结构的改进，既不会影响目前塑料截止阀的生产制造，也不会影响塑料截止阀在其正常使用期限内的使用，以及在日常使用中对易损部件的维护/更换的操作，具有满意的推广应用价值。
[0016]以下结合附图所示实施例的【具体实施方式】，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是实施例1中塑料截止阀的结构示意图。
[0018]图2是实施例2中塑料截止阀的结构示意图。
[0019]图3是实施例3中塑料截止阀的结构示意图。
[0020]图4是实施例3中独立止转嵌件的示意图。
[0021]图5是实施例4中塑料截止阀的结构示意图。
[0022]图6是实施例5中塑料截止阀的结构示意图。
[0023]图7是实施例5中阀盖连接嵌件的结构示意图。
[0024]图8是图7的俯视图。[0025]图9是实施例6中塑料截止阀的结构示意图。
[0026]图10是实施例6中独立止转嵌件的示意图。
【具体实施方式】
[0027]实施例1
如图1所示。本例塑料截止阀的基本结构中，包括塑料阀体1、阀盖6、金属阀瓣9、阀杆7的外伸操作端5连接有操作手轮12。在塑料阀体I内设置有阀座，阀座具有阀座开口10，塑料阀体I的两端分别具有与阀座开口 10相连通的进流口 18和出流口 19。金属阀瓣9具有阀瓣杆4，阀瓣杆4位于阀盖连接嵌件3的通孔中。与阀盖连接嵌件3螺纹连接的阀盖6将可拆装的阀杆7限位在阀盖6内。阀杆7以其外螺纹与阀瓣杆4的内螺纹相连接并构成运动副，由操作手轮12旋转阀杆7，带动被限制转动的阀瓣杆4使阀瓣9升降并与阀座开口 10相配合形成开关。其中，阀盖连接嵌件3的通孔小于阀瓣9，塑料阀体I顶部的过渡连接口 11与具有阀盖连接嵌件3的塑料连接过渡件2通过热熔粘接固定为一体，并将金属阀瓣9限制在塑料阀体I内。阀盖6具有内螺纹，并与伸出在塑料阀体I顶部的过渡连接口 11外具有外螺纹的阀盖连接嵌件3的延伸部螺纹连接。阀盖连接嵌件3上具有限制阀瓣杆4转动的止转配合结构，即阀盖连接嵌件3具有六边形的内孔，直接与具有六边形截面外周面的阀瓣杆4相配合。阀盖6与阀盖连接嵌件3、塑料连接过渡件2三者之间采用O型密封圈13进行密封，阀杆7与阀盖6之间采用O型密封圈14进行密封，所述进流口 18和出流口 19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。塑料阀体I的材料可以是聚丙烯(PPR)，塑料连接过渡件2中的塑料材料可以和塑料阀体I的塑料材料相同，也为聚丙烯(PPR)。阀盖连接嵌件3、具有阀瓣杆4的金属阀瓣9、阀盖6和阀杆7的都可以采用黄铜材料。
[0028]当需要维修时，可先拆下操作手轮12，旋转阀盖6可使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7可使其与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。根据需要，可通过此操作分别更换O型密封圈13、O型密封圈14、阀杆7、阀盖6以及操作手轮12等。
[0029]实施例2
如图2所示。本例塑料截止阀的基本结构与实施例1 一致，差别是在阀盖6的外端经螺纹配置有一个外六方压盖17，并将一铜压圈16紧压在聚四氟乙烯填料15上，由聚四氟乙烯填料15对阀杆7与阀盖6间进行密封。塑料阀体I的材料可以为聚乙烯(PE-RT)，塑料连接过渡件2的塑料材料和塑料阀体I的塑料材料相同，也是聚乙烯(PE-RT)。阀盖连接嵌件3、具有阀瓣杆4的金属阀瓣9、阀盖6、外六方压盖17和铜压圈16的材料都可以为黄铜，阀杆7的材料可以为不锈钢。
[0030]当需要维修时，可先拆下操作手轮12，旋转外六方压盖17将其从阀盖6上拆下，旋转阀盖6可进一步使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7可与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。通过此操作可分别更换O型密封圈13、阀杆7、阀盖6、聚四氟乙烯填料15、铜压圈16、外六方压盖17以及操作手轮12等。
[0031]实施例3
如图3和图4所示。本例塑料截止阀的基本结构与实施例1 一致，差别在于限制阀瓣杆4转动的止转配合结构的设置方式不同，采用的是在塑料连接过渡件2上单独设有用于限制阀瓣杆4转动的独立止转嵌件8。独立止转嵌件8具有六边形的内孔，直接与具有六边形截面外周面的阀瓣杆4相配合。塑料阀体I的材料是聚乙烯(PE)，塑料连接过渡件2的塑料材料和塑料阀体I的塑料材料相同，也是聚乙烯(PE)。独立止转嵌件8的材料是黄铜。
[0032]当需要维修时，可先拆下操作手轮12，旋转阀盖6即可使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7可使其与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。通过此操作可分别更换O型密封圈13、O型密封圈14、阀杆7、阀盖6以及操作手轮12等。
[0033]实施例4
如图5所示。本例塑料截止阀的基本结构也与实施例1的一致，不同处在于，其中的阀盖连接嵌件3具有内螺纹，与伸入所述阀盖连接嵌件3通孔并具有外螺纹的阀盖6延伸部螺纹连接。阀盖6上具有限制阀瓣杆4转动的止转配合结构。采用的是阀盖6与阀瓣杆4相配合的部分具有六边形的内孔，直接与具有六边形截面外周面的阀瓣杆4相配合。具有阀瓣杆4的金属阀瓣9的材料是不锈钢。
[0034]当需要维修时，旋转阀盖6即可使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7即可使其与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。通过此操作可以分别更换O型密封圈14、阀杆7以及阀盖6等。
[0035]实施例5
如图6、图7和图8所示。本例塑料截止阀的基本结构也与实施例4的一致，不同处在于，其中的阀盖连接嵌件3具有内螺纹，与伸入所述阀盖连接嵌件3通孔并具有外螺纹的阀盖6延伸部螺纹连接。阀盖6的内孔是圆孔。阀盖连接嵌件3上具有限制阀瓣杆4转动的止转配合结构。也就是说，阀盖连接嵌件3上半部分具有的内螺纹与阀盖6延伸部螺纹连接；阀盖连接嵌件3的下半部分具有六边形的内孔，所述六边形的内孔直接与具有六边形截面外周面的阀瓣杆4相配合。
[0036]当需要维修时，可先拆下操作手轮12，旋转阀盖6可使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7可与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。通过此操作就可以分别更换O型密封圈14、阀杆7、阀盖6以及操作手轮12等。
[0037]实施例6
如图9和图10所示。本例塑料截止阀的基本结构也与实施例4的一致，不同处在于，其中的阀盖连接嵌件3具有内螺纹，与伸入所述阀盖连接嵌件3通孔并具有外螺纹的阀盖6延伸部螺纹连接。另外，阀盖连接嵌件3与限制阀瓣杆4转动的止转配合结构的设置方式不同，采用的是在塑料连接过渡件2上单独设有用于限制阀瓣杆4转动的独立止转嵌件8。独立止转嵌件8具有六边形的内孔，直接与具有六边形截面外周面的阀瓣杆4相配合。
[0038]当需要维修时，可先拆下操作手轮12，旋转阀盖6即可使其与阀盖连接嵌件3脱离，旋转阀杆7就可使其与阀瓣杆4脱离。反向操作可依次安装完好。这样就可以分别更换O型密封圈14、阀杆7、阀盖6以及操作手轮12等。
【权利要求】
1.塑料截止阀，包括阀盖(6)、阀瓣(9)、带有外伸操作端的阀杆(7)和塑料阀体(1)，在塑料阀体(I)内设置有阀座，阀座具有阀座开口( 10 )，塑料阀体(I)的两端分别具有与阀座开口( 10 )相连通的进流口和出流口，阀瓣(9 )具有阀瓣杆(4)，阀瓣杆(4)位于阀盖连接嵌件(3)的通孔中，与阀盖连接嵌件(3)螺纹连接的阀盖(6)将可拆装的阀杆(7)限位在阀盖(6)内，阀杆(7)以其外螺纹与阀瓣杆(4)的内螺纹相连接并构成运动副，由阀杆(7)旋转带动被限制转动的阀瓣杆(4)使阀瓣(9)升降并与阀座开口(10)相配合形成开关，其特征是所述阀盖连接嵌件(3)的通孔小于阀瓣(9)，塑料阀体(I)顶部的过渡连接口(11)与具有阀盖连接嵌件(3)的塑料连接过渡件(2)通过热熔粘接固定为一体，并将阀瓣(9)限制在塑料阀体(I)内。
2.如权利要求1所述的塑料截止阀，其特征是所述的阀瓣(9)为金属阀瓣。
3.如权利要求1或2所述的塑料截止阀，其特征是所述的阀盖(6)具有内螺纹，并与伸出在塑料阀体(I)顶部的过渡连接口(11)外具有外螺纹的阀盖连接嵌件(3)的延伸部螺纹连接。
4.如权利要求3所述的塑料截止阀，其特征是所述阀盖连接嵌件(3)上具有限制阀瓣杆(4)转动的止转配合结构。
5.如权利要求3所述的塑料截止阀，其特征是所述的塑料连接过渡件(2)上设有用于限制阀瓣杆(4 )转动的独立止转嵌件(8 )。
6.如权利要求1或2所述的塑料截止阀，其特征是所述阀盖连接嵌件(3)具有内螺纹，与伸入所述阀盖连接嵌件(3)通孔并具有外螺纹的阀盖(6)延伸部螺纹连接。
7.如权利要求6所述的是塑料截止阀，其特征所述的阀盖连接嵌件(3)上具有限制阀瓣杆(4)转动的止转配合结构。
8.如权利要求6所述的是塑料截止阀，其特征所述塑料连接过渡件(2)上设有用于限制阀瓣杆(4)转动的独立止转嵌件(8)。
【文档编号】F16K1/38GK103939625SQ201410203483
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】罗荣森, 罗荣尧 申请人:罗荣森