一种塑料阀门及其加工制造方法与流程

[0001]
本发明涉及阀门制造技术领域，尤其是一种塑料阀门及其加工制造方法。


背景技术：

[0002]
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数（温度、压力和流量）的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等。
[0003]
阀门作为流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
[0004]
阀门在输送流体的过程中根据输送流体的性质以及状态的不同会对输送环境以及阀体材料性能提出不同的要求，由于塑料阀门具有耐腐蚀、抗氧化抗特点，因此在诸多流体输送的过程中通常具有广泛的应用。
[0005]
然而，现有的塑料阀门由于其结构设计的原因导致其在特殊环境下高压状态下使用时存在易泄露的问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种塑料阀门，包括一阀体，在所述阀体的中部设置有一主阀腔，所述主阀腔的两侧均与两侧待安装的输送管路相连通配合，在所述主阀腔顶部的阀体上设置有用一与其相连通的插装圆腔，在所述主阀腔内安装有一主球阀组件与一副片阀组件，所述主球阀组件用于实现常压状态下的截流密封，所述主球阀组件与所述副片阀组件配合实现高压状态下的截流密封，所述主球阀组件靠近出水端一侧、所述副片阀组件靠近水源端一侧，所述副片阀组件的顶部活动伸至所述插装圆腔内，所述主球阀组件与所述副片阀组件均通过同一阀杆组件控制。
[0007]
优选地，所述主球阀组件包括一密封配合在所述主阀腔内的球阀阀芯，在所述球阀阀芯的顶部中心设置有一主长方柱型腔，在所述主长方柱型腔的下方连通设置有一同轴心设置的圆柱腔，所述圆柱腔的内径大于所述主长方柱型腔的最大口径。
[0008]
优选地，所述副片阀组件包括一设置在靠近水源端一侧的与所述主阀腔相连通的滑腔，在所述滑腔内安装有密封配合有一滑板阀芯，所述滑板阀芯的内侧壁贴合设置在所述球阀阀芯的外侧壁上，所述滑板阀芯的外侧壁用于密封封堵所述主阀腔左侧的流体通道，所述滑腔的宽度大于所述流体通道的内径且其两端位于所述流体通道的内外两侧，所述滑板阀芯滑动设置在所述滑腔内，在所述滑板阀芯的顶部中心一体成型熔接有一密封配合插装在所述插装圆腔内的中心圆柱管，在所述中心圆柱管的中心设置有一副长方柱型腔，所述副长方柱型腔用于与所述阀杆组件配合后实现对所述滑板阀芯的旋转驱动。
[0009]
优选地，在所述中心圆柱管的外侧壁上设置有若干个与所述插装圆腔密封配合的密封圈。
[0010]
优选地，所述阀杆组件包括一配合设置在所述圆柱腔内的限位圆盘，在所述限位圆盘的底部的所述圆柱腔内设置有一顶升弹簧，所述顶升弹簧用于将所述限位圆盘向上顶
升，在所述限位圆盘的顶部中心固连有一与所述主长方柱型腔相配合并带动所述球阀阀芯跟随旋转的主长方柱块，在所述主长方柱块的顶部中心固连有一所述连接圆柱，所述连接圆柱的内径小于所述副长方柱型腔的内径，所述连接圆柱的顶部伸出所述阀体外部并与一副长方柱块一体成型固连，所述副长方柱块与所述副长方柱型腔相配合且用于驱动所述中心圆柱管带动所述滑板阀芯在所述滑腔内弧形滑移，在所述副长方柱块的顶部通过所述立柱固定连接有一操作盘，所述操作盘用于带动所述主长方柱块、所述副长方柱块实现旋转，所述操作盘可在受力状态下带动所述阀杆组件克服所述顶升弹簧的弹力实现下移运动，按压状态下所述主长方柱块的顶部置于所述圆柱腔内。
[0011]
优选地，所述主长方柱块、所述副长方柱块的顶部截面均为正方形。
[0012]
优选地，所述阀体、所述球阀阀芯均采用分体式结构装配而成。
[0013]
一种塑料阀门的加工制造方法，包括如下步骤：s1：准备加工原料，通过热塑成型加工出分体式的阀体、分体式的球阀阀芯、一体成型的中心圆柱管与滑板阀芯、一体成型的阀杆组件；s2：将上述阀杆组件穿过所述中心圆柱管；s3：通过两球阀阀芯上的圆柱腔、主长方柱型腔对阀杆组件下端对应的顶升弹簧、限位圆盘、主长方柱块进行包覆，此时滑板阀芯与球阀阀芯外壁贴合，最后通过将两分体式的球阀阀芯进行二次熔接成型；s4：将上述组装件通过两分体式的阀体进行包覆，并使得滑板阀芯对应插装在滑腔内，熔接两分体式阀体成型，从而完成塑料阀门产品的组装。
[0014]
优选地，所述球阀阀芯的原料，包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯超细粉300-500份、纳米碳粉20-30份、偶联剂5-10份、热稳定剂20-30份。
[0015]
优选地，所述球阀阀芯的原料，还包括如下重量份数的组分：纳米氧化氧化铝粉20-30份、铜粉5-10份。
[0016]
优选地，各组分原料均为纳米级超细粉料。
[0017]
本发明的有益效果体现在：1、本塑料阀门采用主副阀芯的结构，能够通过两阀门的调节来实现对高压状态下的双效密封，密封效果好，整体结构小巧，主副阀芯配合紧密，达到更有效的密封截流效果；2、滑板阀芯作为副阀芯其能够实现对阀腔一端管路的有效截流密封，采用结构简单的板式结构，减少整个阀体的体积，同时在滑板阀芯关闭状态下通过内侧与球阀阀芯抵紧可以使得球阀阀芯有效的对滑板阀芯的中心起到加强支撑的作用，有效的提高滑板阀芯的抗高压能力；3、球阀阀芯采用混合材料制备而成，有效的提高了球阀阀芯自身的结构强度以及耐磨性，提高球阀阀芯的使用效果与使用寿命。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
[0019]
图1为本发明的内部结构示意图。
[0020]
图2为本发明的阀体的剖视结构示意图。
[0021]
图3为本发明的高压截止状态下的内部俯视结构示意图。
[0022]
图4为本发明的常规压力截止状态下的内部俯视结构示意图。
[0023]
图5为本发明的阀杆组件的剖视结构示意图。
[0024]
图中，1、副长方柱块；2、阀体；3、主阀腔；4、插装圆腔；5、球阀阀芯；6、主长方柱型腔；7、圆柱腔；8、滑腔；9、滑板阀芯；10、流体通道；11、中心圆柱管；12、副长方柱型腔；13、密封圈；14、限位圆盘；15、顶升弹簧；16、主长方柱块；17、连接圆柱；18、立柱；19、操作盘。
具体实施方式
[0025]
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0026]
如图1-5中所示，一种塑料阀门，包括一阀体2，在所述阀体2的中部设置有一主阀腔3，所述主阀腔3的两侧均与两侧待安装的输送管路相连通配合，在所述主阀腔3顶部的阀体2上设置有用一与其相连通的插装圆腔4，在所述主阀腔3内安装有一主球阀组件与一副片阀组件，所述主球阀组件用于实现常压状态下的截流密封，所述主球阀组件与所述副片阀组件配合实现高压状态下的截流密封，所述主球阀组件靠近出水端一侧、所述副片阀组件靠近水源端一侧，所述副片阀组件的顶部活动伸至所述插装圆腔4内，所述主球阀组件与所述副片阀组件均通过同一阀杆组件控制。
[0027]
正常状态下使用时只需要通过控制阀杆组件的旋转来带动主球阀组件旋转来实现开启或关闭即可，整体操作简单，当本阀门在高压环境下使用时可以在主球阀组件的基础上配合副片阀组件结构来实现对管路的双作用截流密封，从而达到高压状态下的良好密封。
[0028]
主球阀组件与副片阀组件的配合使用可以起到相互加强的作用，并非简单地叠加，当副片阀组件关闭时期右侧的主球阀组件也控制关闭，此时高压流体对副片阀组件的冲击压力会存在将副片阀组件向右推动的力，此时一是靠副片阀组件自身滑腔8的限位稳定性来实现固定，同时配合主球阀组件的抵紧限位来更有效的保证其自身的抗压强度与稳定性，从而副片阀组件的阻挡作用也减少了主球阀组件所承受的压力，从而两者配合实现高压截流密封。
[0029]
另外，主球阀组件与副片阀组件在进行旋转驱动是均是通过一个阀杆组件控制即可，有效的简化了整体操控机构。
[0030]
优选地，所述主球阀组件包括一密封配合在所述主阀腔3内的球阀阀芯5，在所述球阀阀芯5的顶部中心设置有一主长方柱型腔6，在所述主长方柱型腔6的下方连通设置有一同轴心设置的圆柱腔7，所述圆柱腔7的内径大于所述主长方柱型腔6的最大口径。
[0031]
球阀阀芯5在外力的驱动作用下会在主阀腔3内旋转，从而实现阀门开度大小以及关闭的调节，调节时通过旋转阀杆组件的操作盘即可带动配合在主长方柱型腔6内的主长方柱块16驱动整个球阀阀芯5旋转。
[0032]
当主长方柱块16插装在主长方柱型腔6时，由于两者的截面为相互配套的正方向，因此在主长方柱块16旋转时由于限位配合的影响会带动整个球阀阀芯5旋转。
[0033]
优选地，所述副片阀组件包括一设置在靠近水源端一侧的与所述主阀腔3相连通的滑腔8，在所述滑腔8内安装有密封配合有一滑板阀芯9，所述滑板阀芯9的内侧壁贴合设置在所述球阀阀芯5的外侧壁上，所述滑板阀芯9的外侧壁用于密封封堵所述主阀腔3左侧的流体通道10，所述滑腔8的宽度大于所述流体通道10的内径且其两端位于所述流体通道10的内外两侧，所述滑板阀芯9滑动设置在所述滑腔8内，在所述滑板阀芯9的顶部中心一体成型熔接有一密封配合插装在所述插装圆腔4内的中心圆柱管11，在所述中心圆柱管11的中心设置有一副长方柱型腔12，所述副长方柱型腔12用于与所述阀杆组件配合后实现对所述滑板阀芯9的旋转驱动。
[0034]
副片阀组件在高压状态下实现关闭，从而配合主球阀组件实现双作用截流密封，提高高压工况下的密封效果。
[0035]
在驱动副片阀组件旋转时，只需要向下按压操作盘即可，在按压的过程中会克服顶升弹簧15的作用，使得限位圆盘14向下按压顶升弹簧15来使其压缩，此时会带动主长方柱块16向下运动，最终使得主长方柱块16的顶部完全进入到圆柱腔7内，此时由于上述压力的作用也会使得副长方柱块1向下运动进入与其相互配合插接的副长方柱型腔12内，由于两者的截面为相互配套的正方向，因此在副长方柱块1旋转时由于限位配合的影响会带动中心圆柱管11旋转，最终带动滑板阀芯9在对应的滑腔8滑移，从而实现滑板阀芯9的开闭控制。
[0036]
优选地，在所述中心圆柱管11的外侧壁上设置有若干个与所述插装圆腔4密封配合的密封圈13，设置多个密封圈13可以有效的提高高压密封效果。
[0037]
优选地，所述阀杆组件包括一配合设置在所述圆柱腔7内的限位圆盘14，在所述限位圆盘14的底部的所述圆柱腔7内设置有一顶升弹簧15，所述顶升弹簧15用于将所述限位圆盘14向上顶升，在所述限位圆盘14的顶部中心固连有一与所述主长方柱型腔6相配合并带动所述球阀阀芯5跟随旋转的主长方柱块16，在所述主长方柱块16的顶部中心固连有一所述连接圆柱17，所述连接圆柱17的内径小于所述副长方柱型腔12的内径，所述连接圆柱17的顶部伸出所述阀体2外部并与一副长方柱块1一体成型固连，所述副长方柱块1与所述副长方柱型腔12相配合且用于驱动所述中心圆柱管11带动所述滑板阀芯9在所述滑腔8内弧形滑移，在所述副长方柱块1的顶部通过所述立柱18固定连接有一操作盘19，所述操作盘19用于带动所述主长方柱块16、所述副长方柱块1实现旋转，所述操作盘19可在受力状态下带动所述阀杆组件克服所述顶升弹簧15的弹力实现下移运动，按压状态下所述主长方柱块16的顶部置于所述圆柱腔7内。
[0038]
整个阀杆组件可以通过按压来控制其上的主长方柱块16、副长方柱块1与对应的主球阀组件、副片阀组件的配合，从而依次实现对主球阀组件、副片阀组件的开闭的控制，一个阀杆组件具有两个控制档位，整体结构简单，功能便捷，有效的实现了减少阀门控制部件数量的作用，操作方式简单。
[0039]
优选地，所述主长方柱块16、所述副长方柱块1的顶部截面均为正方形，可以更好地保证旋转受力时的均衡性。
[0040]
优选地，所述阀体2、所述球阀阀芯5均采用分体式结构装配而成。
[0041]
一种塑料阀门的加工制造方法，包括如下步骤：s1：准备加工原料，通过热塑成型加工出分体式的阀体2、分体式的球阀阀芯5、一体成
型的中心圆柱管11与滑板阀芯9、一体成型的阀杆组件；s2：将上述阀杆组件穿过所述中心圆柱管11；s3：通过两球阀阀芯5上的圆柱腔7、主长方柱型腔6对阀杆组件下端对应的顶升弹簧15、限位圆盘14、主长方柱块16进行包覆，此时滑板阀芯9与球阀阀芯5外壁贴合，最后通过将两分体式的球阀阀芯5进行二次熔接成型；s4：将上述组装件通过两分体式的阀体2进行包覆，并使得滑板阀芯9对应插装在滑腔8内，熔接两分体式阀体2成型，从而完成塑料阀门产品的组装。
[0042]
整体制造方法简单，装配产品的密封性更好，有效的保证产品的使用效果和质量。
[0043]
优选地，所述球阀阀芯5的原料，包括如下重量份数的组分：高密度聚乙烯超细粉300-500份、纳米碳粉20-30份、偶联剂5-10份、热稳定剂20-30份。
[0044]
优选地，所述球阀阀芯5的原料，还包括如下重量份数的组分：纳米氧化氧化铝粉20-30份、铜粉5-10份。
[0045]
优选地，各组分原料均为纳米级超细粉料。
[0046]
纳米级超细粉料在进行熔融混合时须保证缓和的均匀性，从而保证在后期成型的球阀阀芯5产品的整体性能以及耐磨性，提高密封效果与使用寿命。
[0047]
整个阀杆组件可以通过按压来控制其上的主长方柱块16、副长方柱块1与对应的主球阀组件、副片阀组件的配合，从而依次实现对主球阀组件、副片阀组件的开闭的控制，一个阀杆组件具有两个控制档位，整体结构简单，功能便捷，有效的实现了减少阀门控制部件数量的作用，操作方式简单。正常状态下使用时只需要通过控制阀杆组件的旋转来带动主球阀组件旋转来实现开启或关闭即可，整体操作简单，当本阀门在高压环境下使用时可以在主球阀组件的基础上配合副片阀组件结构来实现对管路的双作用截流密封，从而达到高压状态下的良好密封。主球阀组件与副片阀组件的配合使用可以起到相互加强的作用，并非简单地叠加，当副片阀组件关闭时期右侧的主球阀组件也控制关闭，此时高压流体对副片阀组件的冲击压力会存在将副片阀组件向右推动的力，此时一是靠副片阀组件自身滑腔8的限位稳定性来实现固定，同时配合主球阀组件的抵紧限位来更有效的保证其自身的抗压强度与稳定性，从而副片阀组件的阻挡作用也减少了主球阀组件所承受的压力，从而两者配合实现高压截流密封。另外，主球阀组件与副片阀组件在进行旋转驱动是均是通过一个阀杆组件控制即可，有效的简化了整体操控机构。球阀阀芯5在外力的驱动作用下会在主阀腔3内旋转，从而实现阀门开度大小以及关闭的调节，调节时通过旋转阀杆组件的19即可带动配合在主长方柱型腔6内的主长方柱块16驱动整个球阀阀芯5旋转。在驱动副片阀组件旋转时，只需要向下按压操作盘即可，在按压的过程中会克服顶升弹簧15的作用，使得限位圆盘14向下按压顶升弹簧15来使其压缩，此时会带动主长方柱块16向下运动，最终使得主长方柱块16的顶部完全进入到圆柱腔7内，此时由于上述压力的作用也会使得副长方柱块1向下运动进入与其相互配合插接的副长方柱型腔12内，由于两者的截面为相互配套的正方向，因此在副长方柱块1旋转时由于限位配合的影响会带动中心圆柱管11旋转，最终带动滑板阀芯9在对应的滑腔8滑移，从而实现滑板阀芯9的开闭控制。
[0048]
本塑料阀门采用主副阀芯的结构，能够通过两阀门的调节来实现对高压状态下的双效密封，密封效果好，整体结构小巧，主副阀芯配合紧密，达到更有效的密封截流效果；滑板阀芯9作为副阀芯其能够实现对阀腔一端管路的有效截流密封，采用结构简单的板式结
构，减少整个阀体2的体积，同时在滑板阀芯9关闭状态下通过内侧与球阀阀芯5抵紧可以使得球阀阀芯5有效的对滑板阀芯9的中心起到加强支撑的作用，有效的提高滑板阀芯9的抗高压能力；球阀阀芯5采用混合材料制备而成，有效的提高了球阀阀芯5自身的结构强度以及耐磨性，提高球阀阀芯5的使用效果与使用寿命。
[0049]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
[0050]
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。