一种陶瓷阀芯真空调节阀的制作方法

1.本发明属于铀浓缩工艺应用领域，具体涉及一种陶瓷阀芯真空调节阀。


背景技术：

2.电动真空调节阀的阀杆在执行机构的推动下，带动阀芯作直线运动，通过改变阀芯与阀座之间的流通面积，达到调节介质流量、稳定阀后压力的目的。
3.目前铀浓缩工厂供料系统使用的真空调节阀阀芯、阀座多采用不锈钢材料，尚无将工程陶瓷阀芯阀座应用于铀浓缩工艺。
4.同时，现有真空调节阀的阀芯、阀座之间的密封多为金属硬密封。所需密封力大，对金属零件的加工精度要求较高。
5.此外，陶瓷材料的阀芯、阀座不易加工螺纹，因此难以与其它零件进行连接。这就限制了其在腐蚀介质、长期磨损场合的应用，其优良的耐腐蚀性能受困于结构的限制而不能得以发挥。
6.因此，需要设计一种具有陶瓷阀芯，结构优越的真空调节阀满足生产需要。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种陶瓷阀芯真空调节阀，该调节阀的阀芯及阀座为陶瓷材料，具有良好的抗磨蚀能力，并且加工精度高，密封性能好。
8.实现本发明目的的技术方案：
9.一种陶瓷阀芯真空调节阀，所述真空调节阀包括：阀体、阀座、阀杆、碟形弹簧、碟形弹簧压板、执行机构、支架、阀芯、波纹管和填料装置；阀座和阀芯为陶瓷材料，阀座位于阀体的内部，阀座与阀体固定连接；阀芯位于阀座的内部，阀芯与阀座接合连接；支架位于阀体的上方，支架与阀体固定连接；执行机构位于支架的上方，阀杆位于支架的内部，阀杆的顶部延伸至执行机构内，阀杆的顶部与执行机构固定连接，阀杆的底部延伸至阀芯的内部，阀杆的底部与阀芯固定连接；波纹管、填料装置由下至上依次套设于阀杆上，波纹管位于支架的内部，填料装置位于波纹管的上方，填料装置与支架固定连接，波纹管与填料装置固定连接；碟形弹簧套设于填料装置上，碟形弹簧压板套设于填料装置的顶部且位于碟形弹簧的上方，碟形弹簧分别与填料装置和碟形弹簧压板接合连接，碟形弹簧压板与支架固定连接。
10.进一步地，所述真空调节阀还包括阀芯锁紧螺母和阀杆连接套，阀杆的底部与阀芯通过阀芯锁紧螺母与阀杆连接套的螺纹配合固定连接。
11.进一步地，所述阀芯的上部沿外圆周设有凸台，阀杆连接套的底端设有与阀芯的凸台相配合的下连接面，通过陶瓷阀芯的凸台结构与阀杆连接套的下连接面配合，将阀芯装入阀杆连接套中；阀杆的底端位于阀芯的内部配合孔中，阀杆的底部沿外圆周设有凸台，阀杆底部的凸台位于阀芯的顶面上，通过阀杆底部的凸台结构与阀芯的配合孔的配合，将阀杆的底端插入阀芯的配合孔中；阀芯锁紧螺母套设于阀杆上，位于阀杆连接套的上部连
接孔中，阀芯锁紧螺母与阀杆连接套通过螺纹配合固定连接。
12.进一步地，所述真空调节阀还包括阀芯上缓冲垫和金属减磨环，阀芯上缓冲垫和金属减磨环由下至上依次套设于阀杆上，阀芯上缓冲垫和金属减磨环位于阀芯锁紧螺母与阀杆底部的凸台之间，金属减磨环分别与阀芯锁紧螺母和阀芯上缓冲垫接合连接，阀芯上缓冲垫分别与金属减磨环和阀杆底部的凸台接合连接。
13.进一步地，所述真空调节阀还包括阀芯下缓冲垫，阀芯下缓冲垫位于阀杆底部的凸台与阀芯之间，阀芯下缓冲垫分别与阀杆底部的凸台和阀芯接合连接。
14.进一步地，所述阀芯下缓冲垫和阀芯上缓冲垫均为石墨材质。
15.进一步地，所述真空调节阀还包括阀座锁紧螺母，阀座与阀体通过阀座锁紧螺母与阀体的螺纹配合固定连接。
16.进一步地，所述阀座的上部沿外圆周设有凸台，阀体的下部凹口设有向内突出的凸台，阀体下部凹口上的凸台与阀座的凸台相配合；阀芯的底部位于阀座的内部通孔中，阀芯的底部沿外圆周设有台阶，阀芯的底部台阶与阀座的通孔顶端接合连接；阀座锁紧螺母套设于阀芯上，阀座锁紧螺母位于阀座上，阀座锁紧螺母与阀座通过螺纹固定连接，阀座锁紧螺母的底端与阀座顶紧。
17.进一步地，所述真空调节阀还包括陶瓷压垫，陶瓷压垫套设于阀座锁紧螺母内侧，位于阀座与阀座锁紧螺母之间，陶瓷压垫分别与阀座和阀座锁紧螺母接合连接。
18.进一步地，所述陶瓷压垫的底部沿外圆周设有凸台，阀座锁紧螺母位于陶瓷压垫的凸台上，阀座锁紧螺母的底端与陶瓷压垫的凸台顶紧。
19.进一步地，所述真空调节阀还包括陶瓷压垫减磨环，陶瓷压垫减磨环位于阀座锁紧螺母与陶瓷压垫的凸台之间，陶瓷压垫减磨环分别与阀座锁紧螺母和陶瓷压垫的凸台接合连接。
20.进一步地，所述真空调节阀还包括阀座缓冲垫，阀座缓冲垫位于阀座与阀体之间，阀座缓冲垫分别与阀座和阀体接合连接。
21.进一步地，所述阀座缓冲垫为石墨材质。
22.进一步地，所述真空调节阀还包括阀体螺母和阀体螺柱，支架与阀体通过阀体螺母与阀体螺柱的螺纹配合固定连接。
23.进一步地，所述填料装置包括填料函、填料压筒、填料，填料设于填料函与阀杆之间形成的填料槽中，填料压筒套设于阀杆上，填料压筒位于填料函的上方，填料压筒的底部位于填料函的填料槽中。
24.进一步地，所述碟形弹簧位于填料压筒的凸台上，碟形弹簧分别与填料压筒和碟形弹簧压板接合连接。
25.进一步地，所述真空调节阀还包括调整垫，调整垫套设于填料压筒上，位于碟形弹簧的底部，调整垫分别与碟形弹簧和填料压筒接合连接。
26.进一步地，所述真空调节阀还包括压板螺母和压板螺柱，碟形弹簧压板与支架通过压板螺母与压板螺柱的螺纹配合固定连接。
27.进一步地，所述波纹管包括上波纹管、下波纹管、波纹管上焊接环和波纹管下焊接环，上波纹管位于下波纹管的上方，波纹管上焊接环位于上波纹管与下波纹管之间，波纹管上焊接环分别与上波纹管和下波纹管固定连接，波纹管下焊接环位于下波纹管的底端，波
纹管下焊接环与下波纹管固定连接。
28.进一步地，所述真空调节阀还包括阀体密封垫，阀体密封垫位于支架与阀体之间，阀体密封垫分别与支架和阀体接合连接。
29.进一步地，所述真空调节阀还包括检漏孔，检漏孔位于填料函的上部，与填料函的通道贯通连接。
30.本发明的有益技术效果在于：
31.1、本发明提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀采用陶瓷阀芯和波纹管密封结构，在电动执行机构的推动下，通过改变阀芯与阀座之间的流通面积，达到在铀浓缩工艺系统中调节气态六氟化铀介质流量，使调节阀后气体压力保持恒定。
32.2、本发明提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀设计了一种耐磨工程陶瓷阀芯、阀座结构，具有单座阀泄漏小、流路简单，流阻小的优点。
33.3、本发明设计的阀门流向为低进高出，阀座处不会堆积物料，具有自洁效果，该阀门可应用于铀浓缩系统中对介质的净化、吹洗及充料等工作环节，有效解决了六氟化铀介质随温度压力变化出现凝结在阀座的问题。
34.4、本发明提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀通过阀杆连接套与阀芯锁紧螺母的螺纹配合连接，实现阀杆与阀芯的密封连接；通过阀座锁紧螺母与阀座的螺纹配合连接，实现阀座与阀体的密封连接。在陶瓷阀座和阀体之间安装石墨材质的阀座缓冲垫，在阀门关闭过程中，可以自适应调整陶瓷阀芯与陶瓷阀座之间贴合的间隙，提升了阀门关闭时的密封性能。
附图说明
35.图1为本发明所提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀的结构示意图；
36.图2为本发明所提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀阀座、阀体连接套结构的局部放大图；
37.图3为本发明所提供的一种陶瓷阀芯真空调节阀阀座、阀体连接结构的局部放大图；
38.图中：1
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阀体；2
‑
阀座缓冲垫；3
‑
阀座；4
‑
阀芯下缓冲垫；5
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阀芯上缓冲垫；6
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金属减磨环；7
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波纹管下焊接环；8
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下波纹管；9
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阀体螺母；10
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阀体螺柱；11
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阀杆；12
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波纹管上焊接环；13
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上波纹管；14
‑
填料函；15
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碟形弹簧；16
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碟形弹簧压板；17
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压板螺母；18
‑
执行机构；19
‑
调整垫；20
‑
填料压筒；21
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压板螺柱；22
‑
检漏孔；23
‑
填料；24
‑
支架；25
‑
阀体密封垫；26
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阀芯锁紧螺母；27
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阀杆连接套；28
‑
阀芯；29
‑
阀座锁紧螺母；30
‑
陶瓷压垫减磨环；31
‑
陶瓷压垫。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
40.如图1所示，本发明提供了一种陶瓷阀芯真空调节阀，包括：阀体1、阀座缓冲垫2、阀座3、阀芯下缓冲垫4、阀芯上缓冲垫5、金属减磨环6、阀体螺母9、阀体螺柱10、阀杆11、碟形弹簧15、碟形弹簧压板16、压板螺母17、执行机构18、调整垫19、压板螺柱21、检漏孔22、支架24、阀体密封垫25、阀芯锁紧螺母26、阀杆连接套27、阀芯28、阀座锁紧螺母29、陶瓷压垫
减磨环30、陶瓷压垫31、波纹管和填料装置；其中，波纹管包括上波纹管13、下波纹管8、波纹管上焊接环12和波纹管下焊接环7，填料装置包括填料函14、填料压筒20和填料23。
41.如图1所示，阀座3为工程陶瓷材料，阀座3位于阀体1的下部凹口中，阀座3与阀体1通过阀座锁紧螺母29与阀体1的螺纹配合固定连接；阀芯28为工程陶瓷材料，阀芯28位于阀座3的内部通孔中，阀芯28的底部台阶与阀座3的通孔顶端在阀门关闭时贴合实现密封；支架24的纵切面为工字型，支架24位于阀体1的上方，支架24与阀体1通过阀体螺母9与阀体螺柱10的螺纹配合连接紧固在一起。执行机构18位于支架24的上方，阀杆11位于支架24的内部通孔中，阀杆11的顶部延伸至执行机构18内，阀杆11的顶部与执行机构18通过螺纹固定连接，阀杆11的底部延伸至阀芯28的配合孔中，阀杆11的底部与阀芯28通过阀芯锁紧螺母26与阀杆连接套27的螺纹配合固定连接。波纹管、填料装置由下至上依次套设于阀杆11上，波纹管位于支架24的内部通孔中，填料装置位于波纹管的上方，填料装置与支架24通过焊接固定连接，波纹管的顶端与填料装置通过焊接固定连接。
42.如图1所示，填料装置包括填料函14、填料压筒20、填料23，填料23设于填料函14与阀杆11之间形成的填料槽中，填料压筒20套设于阀杆11上，填料压筒20位于填料函14的上方，填料压筒20的底部位于填料函14的填料槽中，使得填料压筒20得以插入填料函14中，压紧填料23，实现填料23与阀杆11的密封。
43.碟形弹簧15套设于填料压筒20上且位于填料压筒20的凸台上，碟形弹簧压板16套设于填料压筒20的顶部且位于碟形弹簧15的上方，调整垫19套设于填料压筒20上且位于碟形弹簧15的底部，碟形弹簧15分别与调整垫19和碟形弹簧压板16接合连接；调整垫19分别与碟形弹簧15和填料压筒20的凸台接合连接，通过增加合适数量的调整垫19保证碟形弹簧压板16的上沿与填料压筒20的上沿平齐。碟形弹簧压板16与支架24通过压板螺母17与压板螺柱21的螺纹配合连接紧固在一起。
44.如图1所示，波纹管包括上波纹管13、下波纹管8、波纹管上焊接环12和波纹管下焊接环7，上波纹管13位于下波纹管8的上方，波纹管上焊接环12位于上波纹管13与下波纹管8之间，波纹管下焊接环7位于下波纹管8的底端，上波纹管13的底端与波纹管上焊接环12通过焊接连接，下波纹管8的顶端与波纹管上焊接环12通过焊接连接，下波纹管8底端与波纹管下焊接环7通过焊接连接。
45.如图1所示，支架24与阀体1之间设有阀体密封垫25，阀体密封垫25分别与支架24和阀体1接合连接，实现支架24与阀体1之间的密封。
46.如图1所示，填料函14的上部设有检漏孔22，检漏孔22与填料函14的通道贯通连接，通过填料函14的通道，可以在检漏孔22处检测波纹管是否发生破裂。
47.如图2所示，阀芯28为工程陶瓷材料，不便于通过螺纹与其它零件进行连接，阀芯28的上部沿外圆周设有凸台，阀杆连接套27的底端设有与阀芯28的凸台相配合的下连接面，通过陶瓷阀芯28的凸台结构与阀杆连接套27的下连接面配合，将阀芯28装入阀杆连接套27中，使得陶瓷阀芯28不会脱落。
48.阀杆11的底端位于阀芯28的配合孔中，阀杆11的底部沿外圆周设有凸台，阀杆11底部的凸台位于阀芯28的顶面上，通过阀杆11底部的凸台结构与阀芯28的配合孔的配合，将阀杆11的底端插入阀芯28的配合孔中。
49.阀杆11底部的凸台与阀芯28之间设有阀芯下缓冲垫4，阀芯下缓冲垫4分别与阀杆
11底部的凸台底面和阀芯28顶面接合连接，实现阀杆11与阀芯28之间的密封。
50.阀芯锁紧螺母26套设于阀杆11上，位于阀杆连接套27的上部连接孔中，阀芯锁紧螺母26的外侧设有外螺纹，阀杆连接套27的上部连接孔内侧设有内螺纹，带外螺纹的阀芯锁紧螺母26与带内螺纹的阀杆连接套27通过螺纹紧固连接，将阀芯锁紧螺母26拧入阀杆连接套27中。
51.阀芯锁紧螺母26与阀杆11底部的凸台之间由下至上依次设有阀芯上缓冲垫5和金属减磨环6，阀芯上缓冲垫5和金属减磨环6均套设于阀杆11上，金属减磨环6分别与阀芯锁紧螺母26和阀芯上缓冲垫5接合连接，阀芯上缓冲垫5分别与金属减磨环6和阀杆11底部的凸台接合连接；通过将阀芯锁紧螺母26拧入阀杆连接套27中，实现了阀杆11与陶瓷阀芯28之间的连接，在阀芯锁紧螺母26旋转过程中，阀芯锁紧螺母26直接与金属减磨环6接触，通过金属减磨环6将力作用在石墨材质的缓冲垫5上，避免了对石墨材质的缓冲垫5的磨损。
52.由于陶瓷阀芯28与阀杆连接套27、陶瓷阀芯28与阀杆11之间都存在间隙，而且由于阀芯下缓冲垫4、阀芯上缓冲垫5为石墨材料，存在一定的可变形量，故阀门在关闭过程中，阀芯可以自适应调整与阀杆连接套27、阀杆11之间的紧密贴合，提升了阀门关闭时的密封性能。
53.如图3所示，阀座3为工程陶瓷材料，不便于通过螺纹与其它零件进行连接，阀座3位于阀体1上，阀座3的上部沿外圆周设有凸台，阀体1的下部凹口设有向内突出的凸台，阀体1下部凹口上的凸台与阀座3的凸台相配合；阀芯28的底部位于阀座3的内部通孔中，阀芯28的底部沿外圆周设有台阶，阀芯28的底部台阶与阀座3的通孔顶端接合连接。
54.阀座3与阀体1之间设有阀座缓冲垫2，阀座缓冲垫2分别与阀座3和阀体1接合连接，实现阀座3与阀体1之间的密封。
55.阀座3上设有陶瓷压垫31，陶瓷压垫31套设于阀芯28上，陶瓷压垫31的底部沿外圆周设有凸台，阀座锁紧螺母29位于陶瓷压垫31的凸台上并套设于陶瓷压垫31上，阀座锁紧螺母29的外侧设有外螺纹，阀体1对应于阀座锁紧螺母29的位置设有内螺纹，带有外螺纹的阀座锁紧螺母29与带有内螺纹的阀座1通过螺纹紧固连接。
56.阀座锁紧螺母29与陶瓷压垫31之间设有陶瓷压垫减磨环30，陶瓷压垫减磨环30分别与阀座锁紧螺母29和陶瓷压垫31接合连接。
57.在陶瓷阀座3上安装陶瓷压垫31，可以有效避免由于陶瓷阀芯28和陶瓷阀座3之间的流速较大、受到介质冲刷。在陶瓷压垫31上安装陶瓷压垫减磨环30，然后旋入阀座锁紧螺母29，通过阀体1和阀座锁紧螺母29之间的螺纹配合，使得陶瓷阀座3被压紧。
58.在陶瓷阀座3和阀体1之间安装石墨材质的阀座缓冲垫2，由于石墨材质的阀座缓冲垫2具有的弹性，阀门在关闭过程中，可以自适应调整陶瓷阀芯28与陶瓷阀座3之间的贴合，提升了阀门关闭时的密封性能。
59.上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。