CN101504078A - 拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其包括本体、执行机构，执行机构安装在阀体的上盖上，通过圆螺母连接，阀芯安装在阀体和上盖中，阀座安装在阀体上，特征是：所述阀座上安装节流组件，阀体与上盖之间设置有上盖垫片，阀座与阀体之间设置有阀座垫片，所述阀芯上套装有防氧化压填料密封函组件，防氧化高压填料密封函组件上有填料压盖压紧。所述节流组件有二至三层阀笼组成，阀笼上钻有大小不等的节流孔。本发明结构简单，安装方便，在简单工艺下既能实现高效密封、又能降压性能，同时可以任意组合可选内件，其防冲刷防空化性能尤佳，平衡环及特殊角度密封使笼式密封达到VI级密封成为可能，且容易实现。

Description

拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀

技术领域

本发明涉及一种拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，具体地说是除适合一般工业工艺控制外，尤其适合于在高压差工业流体、气体、气液混相系统中使用，起流量调节和关断作用，属于机械阀门行业技术领域。

背景技术

已有技术中，特别在工业流体动力管道系统中，阀门是实现整个系统自动化控制的最基本元件。其保证系统控制的安全、即时和有效，当中最主要的因素是压力调节和流量控制阀的操作，而且能在任何操作方式下都不会造成阀体和系统的损害。是该领域内需解决的问题所在，尤其是流量调节切断阀更是所有工业过程控制仪表中最难解决的问题之一，很多国际知名公司和研究机构都有相应的产品和理论，但是都不能很好的解决在高压和超高压下流量的控制关断与调节问题。

在常规控制阀尤其是高压调节切断角阀上存在普遍问题是：

1、在高压差情况下，一般的双座式或多座式多级降压阀芯密封结构密封性能很难保证，原因在于在一定的行程控制下要同时保证两个或两个以上密封面性能比较困难。

2、在高压情况下，一般双座式阀芯密封结构在流体的冲刷下易产生振动，阀杆易断。

3、在高压高压差情况下，工艺介质流速很快，易产生冲刷，尤其是空化现象。

4、在高压差情况下，流速很快，且震动厉害对调节性能都有很大的影响，且噪音很大，严重污染环境。

5、小开度调节时，往往阀芯开度很小后，容易被高压高速介质破坏。

6、高压硬密封形式结构和材料的选用，目前普遍调节寿命不长，对工业装置的维护和使用提出了很高的要求且维护成本过高。

7、高压下填料函寿命的影响往往使工艺介质外漏，危害环境。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，可以保证在工业介质工艺控制过程中稳定的按工艺要求实施响应，能起到很好的小流量调节控制，且可大大提高使用寿命。

按照本发明提供的技术方案，拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀包括本体部分、执行机构，执行机构安装在本体阀体的上盖上，通过圆螺母连接，所述本体的阀体中，阀座安装在阀体上，阀芯安装在阀体和上盖中，特征是：所述阀座上安装节流组件，阀体与上盖之间设置有上盖垫片，通过上盖垫片密封，阀座与阀体之间设置有阀座垫片，通过阀座垫片密封，所述阀芯上套装有防氧化压填料密封函组件，防氧化高压填料密封函组件上有填料压盖压紧。

所述节流组件有二至三层阀笼组成，由阀笼5-1压住节流套5-2，阀笼上钻有大小不等的节流孔。

所述防氧化高压填料密封函组件由填料压盖、第一、第二、第三、第四丝状石墨编织填料、填料隔套、第一、第二片状石墨填料、第一、第二锌片及导向套组成，填料压盖分别依次压住第一丝状石墨编织填料、第一锌片、第一片状石墨填料、第二丝状石墨编织填料、填料隔套、第三丝状石墨编织填料、第二锌片、第二片状石墨填料、第四丝状石墨编织填料及导向套。

所述阀芯出口处设有导流槽，介质在出阀座口时变向和能量损耗对阀体能起到一定的保护和防冲刷作用。所述阀芯采用不锈钢材料制成。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、阀内件密封采用单座平衡型硬密封结构，为VI级硬密封提供前提条件。

2、由于阀芯材料为特殊不锈钢材料，在热处理情况下硬度可达HRC55左右，能够很好的防冲刷，其寿命可达5年以上，且仍能起到很好的密封作用。

3、由于阀座材料为特殊硬质合金全喷焊处理，与阀芯有一定合理的硬度差范围，能进一步提高密封性能且防冲刷。

4、由于阀座与阀芯采用线密封结构，其角度是根据材料的塑性和密封比压要求通过大量实验获得的合理值。

5、由于采用笼式降压结构，且材料使用特殊不锈钢热处理，有很好的强度和硬度，对高速流介质有很好的抗冲刷作用。

6、由于在阀芯出口处还设有导流槽，介质在出阀座口时变向和能量损耗对阀体能起到一定的保护和防冲刷作用。

7、本发明可配电动、气动执行机构，控制平稳可靠。

8、本发明结构简单，安装方便，在简单工艺下既能实现高效密封、又能降压性能，同时可以任意组合可选内件，其防冲刷防空化性能尤佳，平衡环及特殊角度密封使笼式密封达到VI级密封成为可能，且容易实现。

附图说明

图1为本发明外形主视图。

图2为本发明结构去执行机构剖视图。

图3为本发明节流组件结构示意图。

图4为本发明防氧化压填料密封函组件结构示意图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

如图1～图2所示，主要由本体A和执行机构B两大部分组成，其中主要结构为本体A部分；本体A由阀体1、阀座垫片2、阀座3、阀芯4、节流组件5、O型圈6、石墨平衡环7、四氟垫片8、上盖垫片9、上盖螺栓螺母10，11，12、上盖13、防氧化高压填料密封函组件14，圆螺母15、填料压盖16、填料压盖螺栓螺母17、18、薄螺母19及导流槽20组成。

本发明执行机构B安装在本体A阀体1的上盖13上，通过圆螺母15连接。阀芯4安装在阀体1和上盖13中，用上盖螺栓螺母10，11，12紧固；本体的阀芯4上套装有O型圈6、石墨平衡环7、四氟垫片8；阀芯4上端装有薄螺母19。所述阀芯4出口处设有导流槽20，介质在出阀座口时变向和能量损耗对阀体能起到一定的保护和防冲刷作用。所述阀芯4采用不锈钢材料制成。上盖13安装在阀体1和节流组件5上，阀体1与上盖13之间设置有上盖垫片9，通过上盖垫片9密封，阀座3安装在阀体1上，阀座3与阀体1之间设置有阀座垫片2，通过阀座垫片2密封，阀座3上安装节流组件5。所述阀芯4上高套装有防氧化压填料密封函组件14，阀芯4通过防氧化高压填料密封函组件14密封和导向，防氧化高压填料密封函组件14有填料压盖16压紧，用填料压盖螺栓螺母17、18紧固。

所述节流组件5有二至三层阀笼5-1组成，由阀笼5-1压住节流套5-2，阀笼上钻有大小不等的节流孔。

所述防氧化高压填料密封函组件14由填料压盖14-1、第一、第二、第三、第四丝状石墨编织填料14-2、填料隔套14-3、第一、第二片状石墨填料14-4、第一、第二锌片14-5及导向套14-6组成，填料压盖14-1分别依次压住第一丝状石墨编织填料14-2、第一锌片14-5、第一片状石墨填料14-4、第二丝状石墨编织填料14-2、填料隔套14-3、第三丝状石墨编织填料14-2、第二锌片14-5、第二片状石墨填料14-4、第四丝状石墨编织填料14-2及导向套14-6。

所述阀座3与阀芯4采用线密封结构，阀座密封角与阀芯密封角分别为41°和39°，其角度是根据材料的塑性和密封比压要求通过大量实验获得的合理值。

本发明的工作原理及工作过程：

本发明在工艺管道装置上，高压工艺介质进入本发明一侧流道内，经过节流组件5的多级降压，阀芯4的上下移动可控制工艺介质流过阀笼节流孔的数量，从而控制流通面积以达到控制流量及速度的目的，从而保证工艺要求，工艺介质出节流组件5后经过阀芯导流槽的阻挡和引流消耗部分能量实现第二次降压且防冲刷出口流道，在阀芯关闭时阀芯39°密封角与阀座41°密封角形成线密封，能起到很好的密封作用，硬密封等级可达VI级。

Claims (6)

1、一种拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，包括本体(1)、执行机构(2)，执行机构(2)安装在本体阀体(1)的上盖(13)上，通过圆螺母连接，所述本体的阀体(1)中，阀座(3)安装在阀体(1)上，阀芯(4)安装在阀体(1)和上盖(13)中，其特征是：所述阀座(3)上安装节流组件(5)，阀体(1)与上盖(13)之间设置有上盖垫片(9)，通过上盖垫片(9)密封，阀座(3)与阀体(1)之间设置有阀座垫片(2)，通过阀座垫片(2)密封，所述阀芯(4)上套装有防氧化压填料密封函组件(14)，防氧化高压填料密封函组件(14)上有填料压盖(16)压紧。

2、根据权利要求1所述的拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其特征在于所述阀芯(4)出口处设有导流槽。

3、根据权利要求1所述的拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其特征在于所述阀芯(4)采用不锈钢材料制成。

4、根据权利要求1所述的拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其特征在于所述节流组件(5)有二至三层阀笼(5-1)、节流套(5-2)组成，阀笼(5-1)压住节流套(5-2)。

5、根据权利要求5所述的拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其特征在于所述阀笼(5-1)上设有节流孔。

6、根据权利要求1所述的拧入锻式高压笼式平衡型调节切断角阀，其特征在于所述防氧化高压填料密封函组件(14)由填料压盖(14-1)、第一、第二、第三、第四丝状石墨编织填料(14-2)、填料隔套(14-3)、第一、第二片状石墨填料(14-4)、第一、第二锌片(14-5)及导向套(14-6)组成，填料压盖(14-1)依次压住第一丝状石墨编织填料(14-2)、第一锌片(14-5)、第一片状石墨填料(14-4)、第二丝状石墨编织填料(14-2)、填料隔套(14-3)、第三丝状石墨编织填料(14-2)、第二锌片(14-5)、第二片状石墨填料(14-4)、第四丝状石墨编织填料(14-2)及导向套(14-6)。

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