型對除了在閥片8上設(shè)置第一凹球面11之外，還對壓簧5與閥球之間的接觸面進行優(yōu)化，加入一推頂片10，并在推頂片10上設(shè)置了曲率半徑大于閥球4的第二凹球面12，進一步減少了壓簧5與閥球4之間的接觸面積，降低了由夾持固體顆粒造成磨損的可能。
[0029]進一步的，將推頂片10的材質(zhì)選用不銹鋼，其目的在于選用硬度低于陶瓷的材料，保護閥球表面不發(fā)生磨損。由于推頂片本身不參與密封，因此即使發(fā)生磨損也不會對閥門的密封性造成影響，選用硬度低于閥球的材料，當(dāng)有固體夾持造成磨損時，推頂片優(yōu)先被磨損，保護了閥球表面。
[0030]本實用新型同時對閥桿2端部與閥球4之間的接觸面進行了優(yōu)化，將閥桿2端部設(shè)置為一曲率半徑大于閥球曲率半徑的第三凹球面13，其優(yōu)點在于，所述的閥桿2上以曲率半徑大于閥球半徑的第三凹球面13代替現(xiàn)有技術(shù)中曲率半徑等于閥球半徑的端面。如此設(shè)計使閥桿2與閥球4之間接觸面減小，成為非同弧線接觸密封付，使接觸面的寬度小于顆粒直徑，進一步減少了壓簧與閥球之間的接觸面積，降低了由夾持固體顆粒造成磨損的可能，達到提高閥門的密封性的目的。
[0031]進一步的，將閥桿2的材質(zhì)選用不銹鋼，其目的在于選用硬度低于陶瓷的材料，保護閥球4表面不發(fā)生磨損。由于閥桿2本身不參與密封，因此即使發(fā)生磨損也不會對閥門的密封性造成影響，選用硬度低于閥球的材料，當(dāng)有固體夾持造成磨損時，推頂片優(yōu)先被磨損，保護了閥球表面。
[0032]具體來說，所述的第一凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑，最佳為(1.1?1.2)閥球半徑。
[0033]同樣的，所述的第二凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑，最佳為(1.1?
1.2)閥球半徑。
[0034]同樣的，所述的第三凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑，最佳為(1.1?
1.2)閥球半徑。
[0035]三個凹球面的曲率半徑的選取不能過小也不能過大，因為如果選用曲率半徑過小則無法明顯降低接觸面積，減少磨損的效果也就不明顯。同時，也不能選擇過大，因為如果選擇過大的曲率半徑則會造成接觸面積過小，造成閥門在開閉時穩(wěn)定性下降。由實驗測試凹球面的曲率半徑為閥球4半徑的1.1?1.2倍時，穩(wěn)定性和耐磨性能最好，因此優(yōu)選曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑，最佳為(1.1?1.2)閥球半徑。
[0036]為提高閥芯的耐磨性，所述的閥片8和閥球4均采用陶瓷材料壓制，經(jīng)磨削和精研而成，
[0037]具體是采用氮化硅陶瓷閥片8和氮化硅陶瓷閥球4，氮化硅陶瓷的硬度為HRA92，耐磨度比硬質(zhì)合金高4?8倍；氮化硅陶瓷還具有自潤滑性，可減少粉粒粘附。
[0038]本實用新型的氣固二相流閥門除了在閥球和閥片的接觸面上設(shè)置第一凹球面之夕卜，還在壓簧與閥球之間設(shè)置具有第二凹球面的推頂片，還在閥桿端部設(shè)置第三凹球面。解決高速氣粉流的密封問題的同時，進一步降低了閥球的磨損程度，延長了閥門壽命，改進后閥門壽命達到900次。
[0039]上述實施例中的實施方案可以進一步組合或者替換，且實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種氣固二相流閥門，包括:閥體、閥桿、閥球、壓簧、螺塞及閥片，所述閥體與螺塞相互螺合形成閥腔，在閥體上設(shè)置有閥孔及與閥孔通氣的出氣孔，在螺塞上設(shè)置有閥腔聯(lián)通的進氣孔，在閥腔內(nèi)閥孔的孔端設(shè)置具有中心孔的閥片，閥球籍由壓力頂?shù)珠y片中心孔而將閥孔密封，閥桿從另一側(cè)頂?shù)珠y球，所述的閥片上設(shè)有曲率半徑大于閥球半徑的第一凹球面，其特征在于，所述壓簧與所述閥球之間設(shè)置有與壓簧固定連接的推頂片，所述推頂片上設(shè)置有曲率半徑大于閥球半徑的第二凹球面，所述閥桿端面為一曲率半徑大于閥球半徑的第三凹球面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述推頂片與所述壓簧之間粘接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第一凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第一凹球面的曲率半徑=(1.1?1.2)閥球半徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第二凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第二凹球面的曲率半徑=(1.1?1.2)閥球半徑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第三凹球面的曲率半徑=(1.02?1.5)閥球半徑。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述的第三凹球面的曲率半徑=(1.1?1.2)閥球半徑。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述閥球材質(zhì)為陶瓷閥。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述閥球材質(zhì)為氮化硅陶bL.Ο11.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述閥片材質(zhì)為陶瓷。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述閥片材質(zhì)為氮化硅陶瓷。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述推頂片材質(zhì)為不銹鋼。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氣固二相流閥門，其特征在于，所述閥桿端部材質(zhì)為不銹鋼。
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣固二相流閥門，包括：閥體、閥桿、閥球、壓簧、螺塞及閥片，所述閥體與螺塞相互螺合形成閥腔，在閥體上設(shè)置有閥孔及與閥孔通氣的出氣孔，在螺塞上設(shè)置有閥腔聯(lián)通的進氣孔，在閥腔內(nèi)閥孔的孔端設(shè)置具有中心孔的閥片，閥球籍由壓力頂?shù)珠y片中心孔而將閥孔密封，閥桿從另一側(cè)頂?shù)珠y球，所述的閥片上設(shè)有曲率半徑大于閥球半徑的第一凹球面，其特征在于，所述壓簧與所述閥球之間設(shè)置有與壓簧固定連接的推頂片，所述推頂片上設(shè)置有曲率半徑大于閥球半徑的第二凹球面，所述閥桿端面為一曲率半徑大于閥球半徑的第三凹球面。采用本方案的氣固二相流閥門由各部件與閥球的接觸面積更小，避免了固體顆粒夾持造成的磨損，耐磨性和密封性同時得到提高。
【IPC分類】F16K1/42, F16K1/14, F16K1/36
【公開號】CN204985761
【申請?zhí)枴緾N201520397176
【發(fā)明人】陳來明, 王兆法, 葉繼盛, 趙曉峰, 殷廣立
【申請人】北京中科泰安脈沖氣壓噴射技術(shù)有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年6月10日