CN114263749A - 一种耐冲蚀平衡型调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐冲蚀平衡型调节阀，包括阀体、依次安装在所述阀体内的阀座、套筒和压圈、安装在所述压圈和所述套筒内的阀芯以及与所述阀芯连接的阀杆，所述阀芯包括套设在所述阀杆上的阀芯基座和阀芯压板，所述阀芯压板上开有连通所述阀芯基座和所述阀杆之间的间隙与阀出口的第一通孔，所述阀芯基座上开有连通所述阀芯基座和所述阀杆之间的间隙与所述阀杆和所述压圈之间的空间的第二通孔。本发明的设计，使用过程中，阀出口处的介质可通过阀芯压板上的第一通孔进入阀芯基座和阀杆之间的间隙，再从阀芯基座上的第二通孔溢出，充满阀杆和压圈之间的空间，从而实现阀芯上下所受的压力相等，使调节阀适用于高压差的冲蚀环境中。
Description
技术领域
本发明涉及阀门领域，具体地说涉及一种耐冲蚀平衡型调节阀。
背景技术
冲蚀是严酷工况中的一种，在冲蚀严重的场合，调节阀的寿命极短，短的为1-2个月，长的也不过3-6个月。在石化行业的加氢催化装置和矿化学的铜矿浆调节等应用上，冲蚀问题更为突出。
冲蚀主要出现在大压差，含颗粒介质场合。在这些场合阀的节流口处的介质流速非常高，具有很大动能，可以很快的将阀芯、阀座表面冲出流线形状细槽，从而使密封面被破坏，造成阀出现故障或报废。尤其当阀处于小开度工作时，节流间隙更小，流体速度更快，冲刷破坏作用更大，阀使用寿命则更短。
传统套筒式调节阀的结构如说明书附图1所示，由阀体1、阀座2、套筒3、压圈4、阀芯5、阀杆6、阀盖7等部件组成，虽然结构简单，调节性能稳定，但在大口径或高压差时，需要克服较大的不平衡力，所以该结构局限于使用在小口径低压差场合，在压差交变时，容易出现阀芯抖动的情况，耐冲蚀性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现了阀芯的平衡型设计的耐冲蚀平衡型调节阀。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种耐冲蚀平衡型调节阀，包括阀体、依次安装在所述阀体内的阀座、套筒和压圈、安装在所述压圈和所述套筒内的阀芯以及与所述阀芯连接的阀杆，所述阀芯包括套设在所述阀杆上的阀芯基座和阀芯压板，所述阀芯压板上开有连通所述阀芯基座和所述阀杆之间的间隙与阀出口的第一通孔，所述阀芯基座上开有连通所述阀芯基座和所述阀杆之间的间隙与所述阀杆和所述压圈之间的空间的第二通孔。
进一步地，所述阀芯基座的上部与所述阀杆螺纹连接，所述阀芯基座的下部与所述阀杆之间留有间隙，所述第二通孔从所述阀芯基座的上部端面延伸至所述阀芯基座的下部与所述阀杆之间的间隙。
进一步地，所述阀芯压板与所述阀杆螺纹连接，所述阀芯压板呈二级阶梯轴状，所述阀芯压板的直径较小段伸入所述阀芯基座内，所述阀芯压板的直径较大段与所述阀芯基座形成限位配合，所述阀芯压板的直径较小段的端面与所述阀芯基座之间留有间隙，所述第一通孔开设在所述阀芯压板的直径较小段的端面上。
进一步地，所述阀芯还包括套设在所述阀芯基座和所述阀芯压板上的阀芯芯套，所述阀芯以所述阀芯芯套与所述阀座形成密封配合。
进一步地，所述阀芯基座的外周面开有一圈第一安装槽，所述阀芯芯套的内周面开有一圈第二安装槽，所述阀芯芯套卡入所述第一安装槽内，所述阀芯压板卡入所述第二安装槽内。
进一步地，所述套筒由同轴间隔布置的内套筒和外套筒组成，所述内套筒和所述外套筒上均开有多个与阀进口连通的流道孔。
进一步地，所述阀座、所述内套筒和所述外套筒和所述阀芯芯套均采用碳化钨材质制成。
进一步地，还包括固定在所述阀体上的阀盖，所述阀杆穿过所述阀盖。
本发明的有益效果体现在：
本发明的设计，使用过程中，阀出口处的介质可通过阀芯压板上的第一通孔进入阀芯基座和阀杆之间的间隙，再从阀芯基座上的第二通孔溢出，充满阀杆和压圈之间的空间，从而实现阀芯上下所受的压力相等，实现了阀芯的平衡型设计，使调节阀适用于高压差的冲蚀环境中，而且大幅度减小了启闭件在开启过程中需要克服的介质不平衡力，也即执行机构推力,这样配备较小的执行机构即可实现阀门高精度控制，不仅能降低设备成本，同时可提高控制精度和调节性能。
附图说明
图1是现有套筒式调节阀的结构示意图。
图2是本发明一实施例耐冲蚀平衡型调节阀的立体结构示意图。
图3是本发明一实施例耐冲蚀平衡型调节阀的剖面结构示意图。
图4是本发明一实施例耐冲蚀平衡型调节阀的阀内件结构分解图。
图5是本发明一实施例耐冲蚀平衡型调节阀的阀内件局部剖视图。
附图中各部件的标记为：
1阀体、2阀座、3套筒、4压圈、5阀芯、6阀杆、7阀盖；31内套筒、32外套筒、33流道孔；51阀芯基座、52阀芯压板、53阀芯芯套、521第一通孔、511第二通孔、512 第一安装槽、531第二安装槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图2至图5。
本发明耐冲蚀平衡型调节阀，包括阀体1、依次安装在所述阀体1内的阀座2、套筒3和压圈4、安装在所述压圈4和所述套筒3内的阀芯5以及与所述阀芯5连接的阀杆6，其特征在于：所述阀芯5包括套设在所述阀杆6上的阀芯基座51和阀芯压板52，所述阀芯压板52上开有连通所述阀芯基座51和所述阀杆6之间的间隙与阀出口的第一通孔521，所述阀芯基座51上开有连通所述阀芯基座51和所述阀杆6之间的间隙与所述阀杆6和所述压圈4之间的空间的第二通孔511。
本发明的设计，使用过程中，阀出口处的介质可通过阀芯压板上的第一通孔进入阀芯基座和阀杆之间的间隙，再从阀芯基座上的第二通孔溢出，充满阀杆和压圈之间的空间，从而实现阀芯上下所受的压力相等，实现了阀芯的平衡型设计，使调节阀适用于高压差的冲蚀环境中，而且大幅度减小了启闭件在开启过程中需要克服的介质不平衡力，也即执行机构推力,这样配备较小的执行机构即可实现阀门高精度控制，不仅能降低设备成本，同时可提高控制精度和调节性能。
在一实施例中，所述阀芯基座51的上部与所述阀杆6螺纹连接，所述阀芯基座51的下部与所述阀杆6之间留有间隙，所述第二通孔511从所述阀芯基座51的上部端面延伸至所述阀芯基座51的下部与所述阀杆6之间的间隙。
在一实施例中，所述阀芯压板52与所述阀杆6螺纹连接，所述阀芯压板52呈二级阶梯轴状，所述阀芯压板52的直径较小段伸入所述阀芯基座51内，所述阀芯压板52的直径较大段与所述阀芯基座51形成限位配合，所述阀芯压板52的直径较小段的端面与所述阀芯基座51之间留有间隙，所述第一通孔521开设在所述阀芯压板52的直径较小段的端面上。
在一实施例中，所述阀芯5还包括套设在所述阀芯基座51和所述阀芯压板52上的阀芯芯套53，所述阀芯5以所述阀芯芯套53与所述阀座2形成密封配合。
在一实施例中，所述阀芯基座51的外周面开有一圈第一安装槽512，所述阀芯芯套53的内周面开有一圈第二安装槽531，所述阀芯芯套53卡入所述第一安装槽512内，所述阀芯压板52卡入所述第二安装槽531内。
在一实施例中，所述套筒3由同轴间隔布置的内套筒31和外套筒32组成，所述内套筒31和所述外套筒32上均开有多个与阀进口连通的流道孔33。传统的套筒阀是单套筒设计，降压效果有限，当介质压力较高时，通过套筒后的介质流速依旧很快，阀芯与阀座的表面很容易被冲刷出缺陷，导致密封失效。本发明采取由内套筒和外套筒组成的双层套筒设计，拥有非常卓越的降压效果，可以很好的适应高压差工况，降低介质对于阀芯与阀座的冲蚀影响。
在一实施例中，所述阀座2、所述内套筒31和所述外套筒32和所述阀芯芯套53均采用碳化钨材质制成。碳化钨的耐腐蚀性能接近贵金属，耐磨性优于普通金属材料，碳化钨材质的阀内件拥有非常好的耐冲蚀性能，碳化钨材料比较脆，韧性不好，如果出现较大的应力集中，会造成零件碎裂，导致阀门失效，所以为了解决该薄弱环节，我们针对这一特性进行了本发明的设计，在需要韧性的地方使用韧性好的金属材料，金属和碳化钨之间的可靠性连接形成了本发明中的阀芯结构。
在一实施例中，还包括固定在所述阀体1上的阀盖7，所述阀杆6穿过所述阀盖7。阀盖属于现有设计，可以支撑阀杆，便于安装和设置密封措施。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐冲蚀平衡型调节阀，包括阀体(1)、依次安装在所述阀体(1)内的阀座(2)、套筒(3)和压圈(4)、安装在所述压圈(4)和所述套筒(3)内的阀芯(5)以及与所述阀芯(5)连接的阀杆(6)，其特征在于：所述阀芯(5)包括套设在所述阀杆(6)上的阀芯基座(51)和阀芯压板(52)，所述阀芯压板(52)上开有连通所述阀芯基座(51)和所述阀杆(6)之间的间隙与阀出口的第一通孔(521)，所述阀芯基座(51)上开有连通所述阀芯基座(51)和所述阀杆(6)之间的间隙与所述阀杆(6)和所述压圈(4)之间的空间的第二通孔(511)。
2.根据权利要求1所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述阀芯基座(51)的上部与所述阀杆(6)螺纹连接，所述阀芯基座(51)的下部与所述阀杆(6)之间留有间隙，所述第二通孔(511)从所述阀芯基座(51)的上部端面延伸至所述阀芯基座(51)的下部与所述阀杆(6)之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述阀芯压板(52)与所述阀杆(6)螺纹连接，所述阀芯压板(52)呈二级阶梯轴状，所述阀芯压板(52)的直径较小段伸入所述阀芯基座(51)内，所述阀芯压板(52)的直径较大段与所述阀芯基座(51)形成限位配合，所述阀芯压板(52)的直径较小段的端面与所述阀芯基座(51)之间留有间隙，所述第一通孔(521)开设在所述阀芯压板(52)的直径较小段的端面上。
4.根据权利要求1或2或3所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述阀芯(5)还包括套设在所述阀芯基座(51)和所述阀芯压板(52)上的阀芯芯套(53)，所述阀芯(5)以所述阀芯芯套(53)与所述阀座(2)形成密封配合。
5.根据权利要求4所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述阀芯基座(51)的外周面开有一圈第一安装槽(512)，所述阀芯芯套(53)的内周面开有一圈第二安装槽(531)，所述阀芯芯套(53)卡入所述第一安装槽(512)内，所述阀芯压板(52)卡入所述第二安装槽(531)内。
6.根据权利要求1或2或3所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述套筒(3)由同轴间隔布置的内套筒(31)和外套筒(32)组成，所述内套筒(31)和所述外套筒(32)上均开有多个与阀进口连通的流道孔(33)。
7.根据权利要求6所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：所述阀座(2)、所述内套筒(31)和所述外套筒(32)和所述阀芯芯套(53)均采用碳化钨材质制成。
8.根据权利要求1或2或3所述的耐冲蚀平衡型调节阀，其特征在于：还包括固定在所述阀体(1)上的阀盖(7)，所述阀杆(6)穿过所述阀盖(7)。
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| CN202111621351.0A CN114263749A (zh) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 一种耐冲蚀平衡型调节阀 |
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