CN101169139B - 超高温高压三通换向阀阀芯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超高温高压三通换向阀阀芯，包括阀芯和相连的阀杆，阀芯的上下两端设有硬密封圈，阀芯由阀芯上部和阀芯下部连接构成，阀芯内腔与阀杆端部的阀杆头活动连接配合，阀芯上下两端外侧和周边外侧分别设置上保护板、下保护板和保护套，上保护板、下保护板和保护套与阀芯之间设置隔热层，其中保护套与阀芯下部相固接、与阀芯上部滑套连接。本发明克服了现有技术中整体式高温高压三通换向阀阀芯加工精度要求高，实现密封的难度大、阀芯容易损坏的缺陷，通过上述设计，减少了介质的高温向阀芯内部传导扩散，降低了阀芯主体的工作温度，具有结构紧凑、密封的可靠性强、使用寿命长的优点。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种超高温高压三通换向阀阀芯。
背景技术
传统的高温高压三通换向阀的阀芯都为整体结构，这种整体结构的阀芯既是运动件，又是受力件，还是密封件，它始终处于介质包围中，表面受到流体的冲蚀，在使用过程中存在以下问题：第一，阀杆和阀芯为刚性连接，对阀杆和阀体导向部分的加工精度以及和密封副之间的形位公差要求很高，否则很难实现密封。第二，阀芯外表面温度高，内部有循环水冷却，温度较低，内外温差应力大，阀芯容易损坏。第三，阀芯密封面堆焊钴铬钨硬质合金，高温时硬度较低，作为密封面，容易损坏。由以上分析可见，这种阀芯结构是不适用于超高温高压三通换向阀的。
发明内容
为了克服现有技术中整体式高温高压三通换向阀阀芯加工精度要求高，实现密封的难度大、阀芯容易损坏的问题，本发明提供一种超高温高压三通换向阀阀芯，该超高温高压三通换向阀阀芯的结构紧凑、密封的可靠性强、使用寿命长。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括阀芯和相连的阀杆，阀芯的上下两端设有硬密封圈，阀芯由阀芯上部和阀芯下部连接构成，阀芯内腔与阀杆端部的阀杆头活动连接配合，阀芯上下两端外侧和周边外侧分别设置上、下保护板和保护套，上、下保护板和保护套与阀芯之间设置隔热层，其中保护套与阀芯下部相固接、与阀芯上部滑套连接。
阀芯内腔与阀杆端部的阀杆头之间以凹球面和凸球面配合接触。
硬密封圈的密封面为弧面，与阀芯的接触处形成过盈配合。
本发明通过上述具体设计，减少介质的高温向阀芯内部传导扩散，降低阀芯主体的工作温度，具有结构紧凑、密封的可靠性强、使用寿命长的优点。
附图说明
以下结合附图和实施例说明本发明的详细内容。
附图是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括阀芯1和相连的阀杆2，阀芯1的上下两端设有硬密封圈10，硬密封圈10选用钨钴钛硬质合金，其密封面为弧面，以提高密封效果，硬密封圈10与阀芯1的接触处形成过盈配合，然后焊接固定，钨钴钛硬质合金在常温下硬度为HRA89，到900℃时仍保持HRA65以上的高硬度，可保证阀门的使用寿命。阀芯1由阀芯上部1A和阀芯下部1B连接构成，阀芯1内腔与阀杆2端部的阀杆头3活动连接配合，其配合方式是阀芯1内腔与阀杆2端部的阀杆头3之间以凹球面8和凸球面9配合接触，这样设计可提高阀芯1活动的自由度，使之容易和阀座的锥形密封面形成密封。阀芯1内部的凹球面处堆焊钴铬钨硬质合金，可以提高接触面的高温硬度。阀芯上部1A和阀芯下部1B选用高温合金钢GH3128制造，装配时，先将带动阀芯1上下移动的阀杆头3装入阀芯1内部，然后将阀芯上部1A和阀芯下部1B之间的连接螺纹旋紧，并将接缝处焊接。阀芯1上下两端外侧和周边外侧分别设置上保护板4、下保护板5和保护套6，上保护板4、下保护板5和保护套6均选用耐超高温超高速气流冲刷的钴铬钨硬质合金铸件制造，上保护板4、下保护板5和保护套6与阀芯1之间设置隔热层7，隔热层7采用耐高温1200℃，且隔热效果好的硅酸铝纤维材料，隔热层7的主要作用是减少介质的高温向阀芯1内部传导扩散，降低阀芯1主体的工作温度。通过有限元分析，阀芯1在介质为900℃情况下，工作6分钟时，阀芯1主体的温度为333℃，工作10分钟时为425℃。根据该阀门的工作要求，每次工作6~9分钟，就要停机半小时，阀门内的压力降为零，温度降至150℃左右。由此可见，阀芯1中间增加隔热层7是降低阀芯1主体温度的有效方法。保护套6与阀芯下部1B相固接、与阀芯上部1A滑套连接，防止热膨胀产生应力。
Claims (3)
1.一种超高温高压三通换向阀阀芯，包括阀芯和相连的阀杆，阀芯的上下两端设有硬密封圈(10)，其特征是阀芯(1)由阀芯上部(1A)和阀芯下部(1B)连接构成，阀芯(1)内腔与阀杆(2)端部的阀杆头(3)活动连接配合，阀芯(1)上下两端外侧和周边外侧分别设置上保护板(4)、下保护板(5)和保护套(6)，上保护板(4)、下保护板(5)和保护套(6)与阀芯(1)之间设置隔热层(7)，其中保护套(6)与阀芯下部(1B)相固接、与阀芯上部(1A)滑套连接。
2.根据权利要求1所述的超高温高压三通换向阀阀芯，其特征是阀芯(1)内腔与阀杆(2)端部的阀杆头(3)之间以凹球面(8)和凸球面(9)配合接触。
3.根据权利要求1或2所述的超高温高压三通换向阀阀芯，其特征是硬密封圈(10)的密封面为弧面，与阀芯(1)的接触处形成过盈配合。
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Assignee: Zhejiang Petrochemical Valve Co., Ltd. Assignor: Yang Rongshui Contract record no.: 2011330000858 Denomination of invention: Ultra-high temperature high pressure three-way change-over valve core Granted publication date: 20110427 License type: Exclusive License Open date: 20080430 Record date: 20110630 |