[發明專利]一種陶瓷閥芯與金屬桿的連接結構及其連接方法

有效

• 申請號: 201810116874.1
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108331965B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張玉強;楊金晶;劉學建;陳忠明;黃政仁
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號: F16K51/00
• 分類號: F16K51/00
• 代理公司: 上海瀚橋專利代理事務所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;姚佳雯

本發明涉及一種陶瓷閥芯與金屬桿的連接結構及其連接方法，所述陶瓷閥芯與金屬桿連接結構為閥芯（1）的尾部形成為凸狀，金屬桿（2）的頭部形成為凹狀，所述閥芯（1）的尾部與所述金屬桿（2）的頭部各設有一個通孔（3、4），兩通孔（3、4）同心；其中所述金屬桿（2）的頭部的通孔（4）一側設有內螺紋（5），另一側設有供螺帽旋入的階梯孔（6）；將所述閥芯（1）與金屬桿（2）配合后，兩通孔（3、4）對齊，旋入螺栓（7），使所述閥芯（1）與金屬桿（2）緊固連接。

技術領域

本發明涉及工程陶瓷材料技術領域，特別涉及一種陶瓷閥芯與金屬桿連接結構及其連接方法。

背景技術

黑水調節閥作為煤化工領域一種調節黑水流量和壓力的特種閥門，工作環境溫度可達300℃。其閥芯基體材質為314不銹鋼、316不銹鋼、整體燒結碳化鎢或碳化硅陶瓷等耐磨材質，與閥芯相連的金屬桿為普通不銹鋼材質。

當閥芯基體材質為314不銹鋼、316不銹鋼或者整體燒結碳化鎢時，閥芯與金屬桿的連接為閥芯內螺紋、金屬桿外螺紋或閥芯外螺紋、金屬桿內螺紋的螺紋連接方式。

當閥芯為碳化硅陶瓷時，由于碳化硅陶瓷螺紋的難加工性及高溫工作環境下陶瓷與金屬桿膨脹系數的不匹配性，導致碳化硅陶瓷的閥芯與金屬桿螺紋連接的連接方式不可行。

發明內容

針對上述問題，本發明所要解決的技術問題在于提供了一種陶瓷閥芯與金屬桿連接結構及其連接方法，結構簡單，連接牢固。

為了解決上述技術問題，一方面本發明提供了一種陶瓷閥芯與金屬桿連接結構，閥芯尾部形成為凸狀，金屬桿頭部形成為凹狀，閥芯尾部與金屬桿頭部各設有一個通孔，兩通孔同心；其中金屬桿頭部通孔的一側設有內螺紋，另一側設有供螺帽旋入的階梯孔；將閥芯與金屬桿配合后，兩通孔對齊，旋入螺栓，使閥芯與金屬桿緊固連接。

根據本發明，能發揮以下有益效果：該陶瓷閥芯與金屬桿連接結構構造簡單，安裝拆卸方便，工作可靠，避免了陶瓷螺紋的加工，也避免了高溫工作條件下陶瓷與金屬螺紋連接易因膨脹系數不匹配導致的崩斷問題。

較佳地，閥芯尾部凸狀部分與金屬桿頭部凹狀部分為緊配合，配合部分長度不短于30mm。較長的連接空間可以容許具有直徑較大的金屬螺栓，進而保證連接強度。

較佳地，閥芯尾部凸狀部分的外徑尺寸與凸狀部分長度之比為0.5-1.2。

較佳地，閥芯尾部的通孔的內徑尺寸與閥芯的凸狀部分的外徑尺寸之比為0.10-0.40。

較佳地，螺栓可以為金屬螺栓，優選為低膨脹金屬材質，更優選為殷鋼或鈦合金材質。以使在高溫工作環境下，降低金屬螺桿膨脹導致陶瓷閥芯內孔脹裂的隱患。

較佳地，螺栓的外徑與金屬桿的頭部的通孔中設有階梯孔的一側為緊配合，與設有內螺紋的一側為螺紋配合。保證螺栓與陶瓷閥芯的相對位置固定。

較佳地，螺栓前后兩端均為弧形，旋入金屬桿尾部的通孔后，兩側均不突出。在螺栓端面與閥芯表面緊密貼合的同時，保證閥芯可上下自由滑動。

較佳地，螺栓的外螺紋長度不超過金屬桿頭部的通孔一側的內螺紋長度。保證螺栓與陶瓷閥芯連接部分全部為緊配合。

較佳地，螺栓在閥芯尾部通孔內部的部分表面光滑，其外徑與閥芯尾部通孔的內徑為緊配合。保證螺栓與陶瓷閥芯尾部連接后的整體性，以使金屬桿上下動作時，螺栓與閥芯尾部不出現松動。

另一方面，本發明還提供了一種陶瓷閥芯與金屬桿連接方法，按以下步驟進行：將閥芯尾部做成凸狀，金屬桿頭部做成凹狀，閥芯尾部與金屬桿頭部各有一通孔，兩通孔同心；金屬桿頭部通孔一側設有內螺紋，另一側設有供螺栓螺帽旋入的階梯孔；將閥芯尾部與金屬桿頭部旋入配合，至兩通孔對齊，將螺栓旋入同心通孔中，使閥芯與金屬桿緊固連接。