[发明专利]一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺，属于通用阀门技术领域。所述组合式陶瓷球芯由多块陶瓷构件组装而成，各陶瓷构件呈沿垂直于陶瓷球芯流道通孔轴线的平面划分而成的环片状，环外缘为球弧面，环内孔尺寸与所述流道通孔尺寸相一致，各相邻陶瓷构件配合形成整体陶瓷球芯体球面与流道通孔结构；陶瓷构件的数量根据陶瓷球芯的大小决定，优选为3块或3块以上奇数块，即由1块中间球心片构件与偶数块若干成对的左右球帽片构件组成，以便于生产制造、加工装配。本发明还公开了上述组合式陶瓷球芯的制作方法。本发明克服了传统一体式陶瓷球芯由于壁厚差距烧结困难的难题，尤其适用于大口径陶瓷球芯的生产制造。

技术领域

本发明涉及一种阀门阀芯，属于通用阀门技术领域，特别涉及一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺。

背景技术

目前我国各行业耐磨、耐腐管道上安装使用的阀门多是金属密封面阀门，但金属材料因自身条件的限制，已越来越难以满足现代工业高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需要，主要表现为磨损泄漏严重、使用寿命短等问题，大大影响了系统运行的稳定性。在此市场需求下，使用陶瓷材料替代金属材料以制造密封部件和易损部件的陶瓷阀门应运而生，尤以陶瓷球阀为代表。由于陶瓷球阀采用陶瓷球芯，其高耐磨性及高耐腐蚀性是金属材质制成的阀芯所无法比拟的，故已被广泛应用于火力发电厂、钢铁、煤化工、石油、化工、造纸、生物工程等行业领域。

然而，陶瓷球芯体制备技术还存在一定的难度。由于陶瓷球芯壁厚结构并不均匀，两端端口较薄而中部较厚，这样在烧结过程中致密化困难、材料的均匀性较难控制，尤其是对于大口径的陶瓷球芯而言，往往容易产生中部壁厚部分不能完全烧结、内部密度低的缺陷，从而使各项性能达不到指标。

现有技术的解决方案一般是通过提高烧结温度或延长保温时间以保证烧结致密性，但容易造成陶瓷晶粒过度长大而出现裂口，且对于口径大于DN200的陶瓷球芯而言，由于壁厚太厚，自重大，烧结时端口无法承受自重，往往易产生裂纹，从而造成成品率下降，因此陶瓷球芯体制作受成型工艺及烧结工艺的限制，制作大口径的陶瓷球体比较难以实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯及其制作工艺，采用该组合式陶瓷球芯结构不仅能提高陶瓷球体成品率，而且能实现大口径陶瓷球体的制造，拓宽了陶瓷球阀的应用范围。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯，球芯体一顶端开设阀杆孔，球芯体中部设有流道通孔，所述球芯体由多块陶瓷构件组装而成。

所述组成球芯体的各陶瓷构件是按若干垂直于所述流道通孔轴线的平面进行划分，各陶瓷构件呈环片状，环外缘为球弧面，环内孔尺寸与所述流道通孔尺寸相一致，各相邻陶瓷构件配合叠加组成整体陶瓷球芯体球面与流道通孔结构。

所述组成球芯体的陶瓷构件的数量为3块、5块或以上奇数块，其中包括1块位于中间的球心片构件，以及若干分别位于球心片构件两侧对称成对的偶数块左、右球帽片构件。

所述球心片构件环外缘面上加工有一与球心片构件侧面垂直的平面，所述阀杆孔设置于所述平面上并对称于所述球心片构件的中心线，所述阀杆孔为矩形或长圆形的通孔或盲孔。

所述流道通孔孔型为O型或V型。

一种陶瓷球阀用组合式陶瓷球芯的制作工艺，包括以下步骤

1)原料制备

将钇稳定氧化锆、钇稳定氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁及氧化钙按比例称量混合均匀，再加入PVA、阿拉伯胶、甘油及去离子水形成混合料，经球磨后得到料浆；

2)喷雾造粒

上述料浆进入喷雾干燥塔造粒，并加入脱模剂；

3)成型