專利名稱：：一種泵球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于閥門
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種泵球閥。
背景技術(shù)：
：球閥是一種常見閥門，在管路上主要作切斷、分配和改變流體介質(zhì)流動方向用，一般用于與水泵連接的球閥叫作泵球閥。隨著工業(yè)化程度的提高，對一些高壓高溫泵球閥上的密封性能要求也越來越高?，F(xiàn)有的泵球閥通常由閥體、閥桿、閥芯和手柄等組成，閥體上具有進(jìn)水口和出水口，閥芯裝于閥體內(nèi)，閥桿的內(nèi)端與閥芯相聯(lián)，閥桿的外端伸出閥體與手柄相固連。為了達(dá)到較好的密封效果，往往在泵球閥的閥體和球芯之間設(shè)有密封圈，通常該密封圈的材料往往都是單一的耐磨性塑料成分，雖然采用耐磨性塑料成分制成的密封圈在一定時間范圍內(nèi)可以滿足密封的效果，但是由于該密封圈彈性較差，將其安裝到泵球閥的閥體和球芯之間時，對密封圈尺寸要求非常精確，而且單一材料成分制成的密封圈在長時間使用過程中，它的耐腐蝕、耐老化、耐溫范圍等力學(xué)特性都會變得較差。同時，現(xiàn)有的泵球閥中密封圈通常為O型密封圈。它的結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是其接觸面比較小。同時，使用一段時間o型密封圈可能會變形，從而影響使得泵球閥的密封性較差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有泵球閥存在的上述問題，提供一種設(shè)有密封圈的泵球閥，該泵球閥中閩芯與閥體之間密封性較好，泵球閥使用過程中穩(wěn)定性較高，該密封圈經(jīng)過長時間使用后，仍然具有耐腐蝕、耐老化、低磨擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好等特性。本發(fā)明的上述目的可通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)一種泵球閥，包括閥體、閥芯、閥桿和手柄，所述的閥芯位于閥體內(nèi)，所述的閥桿的內(nèi)端與閥芯相聯(lián)，閥桿的外端伸出閥體與手柄相聯(lián)，所述的閥芯與閥體之間設(shè)有密封圈，其特征在于，所述的密封圈的材料由以下重量百分比的成分組成無機(jī)纖維515%;無機(jī)顆粒515%;聚四氟乙烯75%90%;其中所述的無機(jī)纖維為碳纖維、玻璃纖維中的一種；所述的無機(jī)顆粒為石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁中的一種。本發(fā)明泵球閥的密封圈采用的聚四氟乙烯材料是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，是一種類似于聚乙烯(PE)的透明或不透明的蠟狀物，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)與聚乙烯(PE)相似，只是聚乙烯(PE)中的全部氫原子都被氟原子所取代。由于C-F鍵鍵能高，性能穩(wěn)定，因而聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕性極佳，能夠承受除了熔融的堿金屬、氟化介質(zhì)以及高于30(TC的氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸(包括王水)、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用；聚四氟乙烯分子中F原子對稱，C-F鍵中兩種元素以共價鍵結(jié)合，分子中沒有游離的電子，使整個分子呈中性，因此它具有優(yōu)良的介電性能，而且其電絕緣性不受環(huán)境及頻率的影響。它的體積電阻，介電損耗小，擊穿電壓高和耐電弧性好，能適應(yīng)溫度為25(TC的電氣環(huán)境；由于聚四氟乙烯分子結(jié)構(gòu)中沒有氫鍵，結(jié)構(gòu)對稱，所以它的結(jié)晶度很高(一般結(jié)晶度為55%75%，有時高達(dá)94%)，使聚四氟乙烯耐熱性能極好，其熔融溫度為324。C，分解溫度為415'C，最高使用溫度為250°C，脆化溫度為-190。C，熱變形溫度(0.46MPa條件下)為120°C。聚四氟乙烯的力學(xué)性能良好，其拉伸強(qiáng)度為2128MPa，彎曲強(qiáng)度為1114MPa，伸長率為250%300%，對鋼的動靜磨擦系數(shù)均為0.04，比尼龍、聚甲醛、聚酯塑料的磨擦系數(shù)都小，但是現(xiàn)有技術(shù)閥門上使用的密封圈一般采用單一的聚四氟乙烯材料制成，該密封圈的強(qiáng)度低、耐磨性差以及耐蠕變性不好，本發(fā)明泵球閥上使用的密封圈是在聚四氟乙烯聚合物中添加一定量的無機(jī)顆粒和無機(jī)纖維，無機(jī)顆粒如石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁等，無機(jī)纖維如玻璃纖維、碳纖維等來提高其力學(xué)性能；但是由于聚四氟乙烯和這些無機(jī)顆粒以及無機(jī)纖維配伍合理性方面要求比較高，如果無機(jī)顆粒和無機(jī)纖維加入量較多，則整個密封圈的硬度就較大，彈性較差，加入量太少，則密封圈的耐磨性差以及耐蠕變性較差。本發(fā)明通過長時間的試驗(yàn)將無機(jī)纖維的重量百分含量控制在515%;無機(jī)顆粒的重量百分含量控制在515%;聚四氟乙烯的重量百分含量控制在75%90%。采用上述重量百分含量的材料制成的密封圈滿足經(jīng)過長時間使用后，仍具有耐腐蝕、耐老化、低磨擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好等特性。在上述的泵球閥中，所述密封圈采用的材料成分的優(yōu)化重量百分比為-無機(jī)纖維712%;無機(jī)顆粒712%;聚四氟乙烯78%85%;其中所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維；所述的無機(jī)顆粒為石墨o在上述的泵球閥中，所述的密封圈為U形密封圈，且U形密封圈的開口朝向閥體。由于密封圈自身具有一定的密封性與耐磨性，因此，在泵球閥中密封圈始終緊貼于閥芯上，從而使得閥芯與閥體之間形成良好的密封。同時，U形密封圈被緊壓在閥芯與閥體之間的過程中，U形密封圈始終有一個壓在閥芯上的趨勢，這樣使得閥芯能更加緊密的與密封圈接觸。在上述的泵球閥中，所述密封圈的數(shù)量為兩個，且對稱的設(shè)置于閥芯的兩側(cè)。由于閥體上具有進(jìn)水口和出水口，同時閥芯上具有能與上述進(jìn)水口和出水口相通的通水孔。上述的兩個密封圈設(shè)置于閥芯的兩側(cè)，即設(shè)置于通水孔的兩個端口處，這樣就使得水不會由閥芯與閥體之間泄漏。在上述的泵球閥中，所述的閥體內(nèi)還設(shè)有一個卡接件和卡簧，所述的閥體內(nèi)具有凹入的卡槽，上述的卡簧卡接于卡槽處，上述的卡接件的一側(cè)與卡簧接觸，卡接件的另一側(cè)與密封圈接觸且卡接件的該側(cè)具有與密封圈凹入處相匹配的凸環(huán)。在裝配本泵球閥過程中，依次將密封圈、閥芯及卡接件裝入后，再將卡簧卡接于卡槽處。通過卡簧使卡接件與密封圈緊密接觸，同時卡接件上的凸環(huán)嵌在密封圈的凹入處?？梢钥闯觯y芯就被牢牢的定位在了閥體內(nèi)，同時，上述的兩個密封圈分別被緊緊的壓在閥芯與閥體之間和閥芯與卡接件之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本泵球閥的密封圈采用三種材料通過普通工藝制成，配伍合理，具有耐腐蝕、耐老化、低磨擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好等良好特性；從而克服了由單一材料聚四氟乙烯制成的密封圈強(qiáng)度低、耐磨性和耐蠕變性差的缺點(diǎn)。2、本泵球閥中由于密封圈為U形密封圈，同時它具有一定密封性和耐磨性，因此，泵球閥長時間使用后，閥芯與閥體之間也能保持良好的密封性。也就是說，它的使用穩(wěn)定性較高，密封性較好。圖1是本泵球閥的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所本泵球閥上密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、閥體；la、進(jìn)水口；lb、出水口；ld、卡槽；2、閥芯；2a、通水孔；3、閥桿；4、手柄；5、密封圈；6、卡簧；7、卡接件；7a、凸環(huán)。具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。如圖1所示，本泵球閥由閥體1、閥芯2、閥桿3、手柄4和密封圈5等組成。閥體1上具有進(jìn)水口la和出水口lb，閥芯2位于閥體1內(nèi)且它處于進(jìn)水口la和出水口lb之間，閥芯2上具有能與進(jìn)水口la和出水口lb相通的通水孔2a。閥桿3的內(nèi)端位于閥體1內(nèi)且它與閥芯2固連，閥桿3的外端伸出閥體1且它與手柄4固連。密封圈5的數(shù)量為兩個，這兩個密封圈5設(shè)置在閥芯2與閥體1之間。密封圈為U形密封圈，見圖2所示。表l:本泵球閥用密封圈所采用的材料的組分(按重量％)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>其中實(shí)施例l中所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維；所述的無機(jī)顆粒為二硫化鉬；其中實(shí)施例2中所述的無機(jī)纖維為碳纖維；所述的無機(jī)顆粒為石墨；其中實(shí)施例3中所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維；所述的無機(jī)顆粒為石墨；其中實(shí)施例4中所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維；所述的無機(jī)顆粒為三氧化二鋁。本泵球閥用密封圈的制作過程如下所示-按照表1中實(shí)施例14的重量百分比的成分配制原料；根據(jù)圖2中所示的密封圈形狀制作模具，將制作好的模具安裝在沖床上，將稱好的上述原料的粉末均勻倒入模具的凹槽內(nèi)，轉(zhuǎn)動小沖床轉(zhuǎn)盤，使沖頭往下運(yùn)動，上述配置好的原料在壓力作用下形成密封圈半成品，然后將密封圈半成品放入烘箱中，在高溫條件下連續(xù)烘烤數(shù)小時后，降溫冷卻后即得泵球閥用密封圈成品，上述工藝流程除了采用三種原料配伍以外，其它工藝流程同現(xiàn)有技術(shù)中制備閥門用密封圈，不再贅述。通過對上述實(shí)施例14制備的本泵球閥用密封圈成品和現(xiàn)有技術(shù)普通的聚四氟乙烯制成的閥門用密封圈(比較例l)進(jìn)行定性檢測，檢測后的本密封圈和現(xiàn)有技術(shù)普通的聚四氟乙烯密封圈(比較例l)的特性如表2所示表2:本發(fā)明實(shí)施例14制備的密封圈定性檢測的特性<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從表2可以看出本發(fā)明通過三種成分配制而成的泵球閥使用的密封圈較現(xiàn)有技術(shù)普通的聚四氟乙烯密封圈更具有耐腐蝕、耐老化、低磨擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好等良好特性。如圖1和圖2所示，設(shè)置于閥體1與閥芯2之間的密封圈5為U形密封圈。密封圈5的開口方向朝向閥體1。由于閥芯2呈球狀，這樣的結(jié)構(gòu)使得密封圈5能緊密的與閥芯2接觸。本實(shí)施例中，閥體1內(nèi)還設(shè)有卡接件7和卡簧6，在閥體1內(nèi)還具有一個呈環(huán)形凹入的卡槽ld，卡簧6卡接于卡槽ld處?？ń蛹?的一側(cè)與卡簧ld接觸，卡接件7的另一側(cè)具有呈環(huán)狀凸出的凸環(huán)7a，凸環(huán)7a與U形密封圈凹入處相匹配。且凸環(huán)7a抵靠在密封圈5的凹入處。密封圈5的數(shù)量為兩個，且這兩個密封圈5對稱的設(shè)置于閥芯2的兩側(cè)。也就是說，兩個密封圈5分別設(shè)置于閥芯2通水孔2a的兩個端口處。同時，這兩個密封圈5被分別緊壓在閥芯2和閥體1之間以及閥芯2和卡接件7之間。在操作本泵球閥時，扳動手柄4，通過閥桿3帶動閥芯2轉(zhuǎn)動，閥芯2轉(zhuǎn)動后其上的通水孔2a就能與閥體1的進(jìn)水口la和出水口lb相通，此時泵球閥處于打開狀態(tài)。在這個過程中，通過密封圈5使得閥芯2與閥體1之間保持良好的密封，即流體介質(zhì)不會由閥芯2與閥體1之間的連接處泄漏。相反，關(guān)閉本泵球閥時，扳動手柄4，使得閥芯2隨著轉(zhuǎn)動，即使得閥芯2上的通水孔2a不與進(jìn)水口la和出水口lb相通。當(dāng)然，在這個過程中，閥芯2與閥體1之間也具有良好的密封性。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了l、閥體；la、進(jìn)水口；lb、出水口；ld、卡槽；2、閥芯；2a、通水孔；3、閥桿；4、手柄；5、密封圈；6、卡簧；7、卡接件；7a、凸環(huán)等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。權(quán)利要求1.一種泵球閥，包括閥體(1)、閥芯(2)、閥桿(3)和手柄(4)，所述的閥芯(2)位于閥體(1)內(nèi)，所述的閥桿(3)的內(nèi)端與閥芯(2)相聯(lián)，閥桿(3)的外端伸出閥體(1)與手柄(4)相聯(lián)，所述的閥芯(2)與閥體(1)之間設(shè)有密封圈(5)，其特征在于，所述的密封圈(5)的材料由以下重量百分比的成分組成無機(jī)纖維5～15％；無機(jī)顆粒5～15％；聚四氟乙烯75％～90％；其中所述的無機(jī)纖維為碳纖維、玻璃纖維中的一種；所述的無機(jī)顆粒為石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁中的一種。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵球閥中，其特征在于，所述的密封圈(5)采用的材料成分的優(yōu)化重量百分比為無機(jī)纖維712%;無機(jī)顆粒712%;聚四氟乙烯78%85%;其中所述的無機(jī)纖維為玻璃纖維；所述的無機(jī)顆粒為石墨o3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵球閥中，其特征在于，所述的密封圈(5)為U形密封圈(5)，且U形密封圈(5)的開口朝向閥體(1)。4、根據(jù)權(quán)利要求l或2或3所述的泵球閥中，其特征在于，所述的密封圈(5)的數(shù)量為兩個，且對稱的設(shè)置于閥芯(2)的兩偵'J。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的泵球閥中，其特征在于，所述的閥體(1)內(nèi)還設(shè)有一個卡接件(7)和卡簧(6)，所述的閥體U)內(nèi)具有凹入的卡槽(ld)，上述的卡簧(6)卡接于卡槽(ld)處，上述的卡接件(7)的一側(cè)與卡簧(6)接觸，卡接件(7)的另一側(cè)與密封圈(5)接觸且卡接件(7)的該側(cè)具有與密封圈(5)凹入處相匹配的凸環(huán)(7a)。全文摘要本發(fā)明提供了一種泵球閥，屬于閥門
技術(shù)領(lǐng)域：
。它解決了現(xiàn)有的泵球閥的密封圈彈性較差，密封性能不佳的問題。本泵球閥，包括閥體、閥芯、閥桿和手柄，所述的閥芯位于閥體內(nèi)，閥桿的內(nèi)端與閥芯相聯(lián)，閥桿的外端伸出閥體與手柄相聯(lián)，閥芯與閥體之間設(shè)有密封圈，密封圈的材料由無機(jī)纖維、無機(jī)顆粒、聚四氟乙烯等組成；其中無機(jī)纖維為碳纖維、玻璃纖維中的一種；所述的無機(jī)顆粒為石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁中的一種。本發(fā)明的泵球閥的密封性較好，泵球閥使用過程中穩(wěn)定性較高，且密封圈經(jīng)過長時間使用后，仍然具有耐腐蝕、耐老化、低磨擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好。文檔編號F04D29/00GK101285530SQ200810061568公開日2008年10月15日申請日期2008年5月7日優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日發(fā)明者卓旦春申請人:浙江沃爾達(dá)銅業(yè)有限公司