[发明专利]一种陶瓷阀芯与金属杆的连接结构及其连接方法

说明书

本发明涉及一种陶瓷阀芯与金属杆的连接结构及其连接方法，所述陶瓷阀芯与金属杆连接结构为阀芯（1）的尾部形成为凸状，金属杆（2）的头部形成为凹状，所述阀芯（1）的尾部与所述金属杆（2）的头部各设有一个通孔（3、4），两通孔（3、4）同心；其中所述金属杆（2）的头部的通孔（4）一侧设有内螺纹（5），另一侧设有供螺帽旋入的阶梯孔（6）；将所述阀芯（1）与金属杆（2）配合后，两通孔（3、4）对齐，旋入螺栓（7），使所述阀芯（1）与金属杆（2）紧固连接。

技术领域

本发明涉及工程陶瓷材料技术领域，特别涉及一种陶瓷阀芯与金属杆连接结构及其连接方法。

背景技术

黑水调节阀作为煤化工领域一种调节黑水流量和压力的特种阀门，工作环境温度可达300℃。其阀芯基体材质为314不锈钢、316不锈钢、整体烧结碳化钨或碳化硅陶瓷等耐磨材质，与阀芯相连的金属杆为普通不锈钢材质。

当阀芯基体材质为314不锈钢、316不锈钢或者整体烧结碳化钨时，阀芯与金属杆的连接为阀芯内螺纹、金属杆外螺纹或阀芯外螺纹、金属杆内螺纹的螺纹连接方式。

当阀芯为碳化硅陶瓷时，由于碳化硅陶瓷螺纹的难加工性及高温工作环境下陶瓷与金属杆膨胀系数的不匹配性，导致碳化硅陶瓷的阀芯与金属杆螺纹连接的连接方式不可行。

发明内容

针对上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种陶瓷阀芯与金属杆连接结构及其连接方法，结构简单，连接牢固。

为了解决上述技术问题，一方面本发明提供了一种陶瓷阀芯与金属杆连接结构，阀芯尾部形成为凸状，金属杆头部形成为凹状，阀芯尾部与金属杆头部各设有一个通孔，两通孔同心；其中金属杆头部通孔的一侧设有内螺纹，另一侧设有供螺帽旋入的阶梯孔；将阀芯与金属杆配合后，两通孔对齐，旋入螺栓，使阀芯与金属杆紧固连接。

根据本发明，能发挥以下有益效果：该陶瓷阀芯与金属杆连接结构构造简单，安装拆卸方便，工作可靠，避免了陶瓷螺纹的加工，也避免了高温工作条件下陶瓷与金属螺纹连接易因膨胀系数不匹配导致的崩断问题。

较佳地，阀芯尾部凸状部分与金属杆头部凹状部分为紧配合，配合部分长度不短于30mm。较长的连接空间可以容许具有直径较大的金属螺栓，进而保证连接强度。

较佳地，阀芯尾部凸状部分的外径尺寸与凸状部分长度之比为0.5-1.2。

较佳地，阀芯尾部的通孔的内径尺寸与阀芯的凸状部分的外径尺寸之比为0.10-0.40。

较佳地，螺栓可以为金属螺栓，优选为低膨胀金属材质，更优选为殷钢或钛合金材质。以使在高温工作环境下，降低金属螺杆膨胀导致陶瓷阀芯内孔胀裂的隐患。

较佳地，螺栓的外径与金属杆的头部的通孔中设有阶梯孔的一侧为紧配合，与设有内螺纹的一侧为螺纹配合。保证螺栓与陶瓷阀芯的相对位置固定。

较佳地，螺栓前后两端均为弧形，旋入金属杆尾部的通孔后，两侧均不突出。在螺栓端面与阀芯表面紧密贴合的同时，保证阀芯可上下自由滑动。

较佳地，螺栓的外螺纹长度不超过金属杆头部的通孔一侧的内螺纹长度。保证螺栓与陶瓷阀芯连接部分全部为紧配合。

较佳地，螺栓在阀芯尾部通孔内部的部分表面光滑，其外径与阀芯尾部通孔的内径为紧配合。保证螺栓与陶瓷阀芯尾部连接后的整体性，以使金属杆上下动作时，螺栓与阀芯尾部不出现松动。

另一方面，本发明还提供了一种陶瓷阀芯与金属杆连接方法，按以下步骤进行：将阀芯尾部做成凸状，金属杆头部做成凹状，阀芯尾部与金属杆头部各有一通孔，两通孔同心；金属杆头部通孔一侧设有内螺纹，另一侧设有供螺栓螺帽旋入的阶梯孔；将阀芯尾部与金属杆头部旋入配合，至两通孔对齐，将螺栓旋入同心通孔中，使阀芯与金属杆紧固连接。