CN101649914B

CN101649914B - 一种角行程调节阀

Info

Publication number: CN101649914B
Application number: CN2009101676843A
Authority: CN
Inventors: 明赐东
Original assignee: SICHUAN HUALIN AUTO-CONTROL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: SICHUAN HUALIN AUTO-CONTROL EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: CN101649914A

Abstract

一种角行程调节阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，阀座具有整体结构的三个部分，分别是，基座部分，固定在阀体上；工作座部分，与阀芯配合；中间过渡部分，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段，当阀芯与工作座部分接触时，过渡部分发生弹性变形，使工作座部分与基座部分出现相对位移；基座部分是一直径较大的环状体，工作座部分是一直径较小的环状体，过渡部分是一锥管状体，其大头端对应基座部分，小头端对应工作座部分；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分、中间过渡部分、基座部分；工作座部分环状体的截面形状是矩形，该矩形与阀芯配合的角是圆角，圆角半径适配工作座的位移量。适用于高压差和高泄漏等级工况，并能全开度调节，阀芯阀座不会抱死。

Description

一种角行程调节阀

技术领域

本发明涉及阀门，尤其是一种角行程调节阀，特别适合高压差工况，可实现全开度调节。

背景技术

传统的角行程阀门的阀芯、阀座的密封结构是刚性线接触密封，这就要求阀芯、阀座必须具备很高的相对位置精度，当阀门关断时，才能形成完整的环形密封线，但阀芯、阀座加工、装配不可避免地存在误差，相对位置精度有限，故密封效果较差，无法满足高泄漏等级工况的使用要求。另外，这种硬密封结构也使阀芯、阀座容易磨损，密封效果下降很快，阀门使用寿命短。于是出现了弹性阀座，该弹性阀座是将阀座与阀芯接触的部分设计成弹性元件，如“J”形阀座(一个弹性变形段)、“S”形阀座(两个弹性变形段)、波纹管阀座(多个弹性变形段)，利用弹性元件的万向退让特性，自动适应阀芯，因而能够在阀门关断时形成完整的密封环线，显著地改善了阀门的阀芯阀座的密封效果，同时也可减轻磨损，延长阀门使用寿命。

但是，现有的弹性阀座也还存在一些问题，使其应用范围受到限制，主要表现在：

1.目前行业中弹性阀座直接采用弹性段与阀芯密封，其密封效果很好，但是当阀门前后压差很大，阀前介质压力大于密封压力时，将会顶开弹性元件，使阀座、阀芯间的密封失效，造成内漏，故不适合高压差工况。

2.在阀门开启(增大开度)过程中，当阀门到全开度时，即阀芯与阀座分离时刻，变形段的弹力瞬间释放，会发生“启跳”现象，对介质流动产生不利影响，流量特性曲线不圆滑，有尖脉冲，不能用于对调节品质要求很高的场合。

3.“S”形阀座、波纹管阀座以及变形量较大的“J”形阀座，其弹性段直接与阀芯配合，如果阀门是偏心式阀芯，弹性段的变形量很大，产生的密封压力也很大，阀座、阀芯会紧紧抱在一起，抱紧力大于执行器的驱动力时，会出现“抱死”现象。因此，“S”形阀座、波纹管阀座以及变形量较大的“J”形阀座不宜用于偏心式角行程阀。

另外，由于弹性段通常较薄，导致其耐磨损、耐冲蚀能力低，使用寿命短，为此，往往需要对弹性段进行特殊工艺处理，例如，密封面堆焊耐磨层，或渗氮、渗碳等，而弹性段是异形，工艺难度大，加工成本很高。

发明内容

本发明的目的，是提供一种适合高压差和高泄漏等级工况，并能全开度调节的角行程调节阀。

本发明的技术解决方案是：

一种角行程调节阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是：

基座部分，固定在阀体上；

工作座部分，与阀芯配合；

中间过渡部分，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段，当阀芯与工作座部分接触时，过渡部分发生弹性变形，使工作座部分相对于基座部分出现相对位移；

所述基座部分是一直径较大的环状体，所述工作座部分是一直径较小的环状体，所述过渡部分是一锥管状体，其大头端对应基座部分，小头端对应工作座部分；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分、中间过渡部分、基座部分；

所述工作座部分环状体的截面形状是矩形，该矩形与阀芯配合的角是圆角，圆角半径适配工作座的位移量。

所述阀芯为球冠状阀芯或者球台状阀芯，其球面与阀座配合。

所述阀芯是偏心式阀芯。

本发明的有益效果是：

由于本阀门阀座变形段的长度尺寸、截面尺寸是根据系统的压差设计的，与现有弹性阀座变形段相比，长度较短而截面积较大，变形后存储的弹力大，即作用于阀座、阀芯之间的密封压力大，可用于高压差场合。通过合理设计变形段的长度尺寸、截面尺寸，可以满足不同压差工况的使用要求，泄漏等级可达Ⅵ级。

上述结构的弹性阀座，其变形段变形的位移量也很小，且只有一个弹性变形段，工作座相对于基座的位移量就是该变形段的位移量，没有位移叠加。在阀门开启过程中，当阀芯与工作座分离时刻，工作座“启跳”幅值非常小，几乎不影响流量特性曲线。

当阀芯与阀座分离，阀门处于全开度时，工作座复位，由于工作座与阀芯配合的部位是圆角，且该圆角半径是根据阀座受阀芯推力时工作座的位移量计算得出的，工作座复位后，不会当住阀芯，阀芯逆向转动仍可回到阀座上，故本阀门可用于全开度调节场合。

本阀门是工作座与阀芯配合，弹性段不与阀芯直接配合，因工作座是刚体，本身不变形，在高压工况下，即使是偏心阀芯，工作座与阀芯也不会抱在一起，出现“抱死”现象。

另外，因弹性段不与阀芯配合，无须做表面硬化处理，而是对工作座做表面硬化处理，工艺难度低。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图

图中代号含义：1-阀座；其中1.1-基座部分；1.2-中间过渡部分(弹性变形段)；1.3-工作座部分；2-阀芯。

具体实施方式

参照图1：本角行程调节阀，包括阀体(图中未示出)，固定在阀体内的阀座1，与阀座1配合的阀芯2，所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是：

基座部分1.1，固定在阀体上；

工作座部分1.3，与阀芯2配合；

中间过渡部分1.2，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段。

基座部分1.1是一直径较大的环状体，工作座部分1.3是一直径较小的环状体，截面形状是矩形；中间过渡部分1.2是一锥管状体，其大头端对应基座部分1.1，小头端对应工作座部分1.3；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分1.3、中间过渡部分1.2、基座部分1.1，整个阀座的纵截面形状呈“Z”形。

工作座部分1.3的密封工作面设计成圆弧面，即将工作座部分1.3与阀芯2配合的角倒成圆角，圆角半径根据阀座受阀芯推力时工作座部分1.3的位移量计算得出。

所述阀芯2是球冠状阀芯或者球台状阀芯，其球面是密封面。

所述阀芯2可以是同心式阀芯，也可是偏心式阀芯。

本发明的工作原理：

本阀门的阀芯阀座是一种刚柔相济的配合结构。

本阀门阀座弹性变形段1.2的长度尺寸、截面尺寸是根据系统的压差设计的，与现有弹性阀座变形段相比，长度较短而截面积较大，变形后存储的弹力大，即作用于阀座、阀芯之间的密封压力大，可用于高压差场合。通过合理设计变形段的长度尺寸、截面尺寸，可以满足不同压差工况的使用要求，泄漏等级可达Ⅵ级。

上述结构的弹性阀座，其变形段变形的位移量也很小，且只有一个弹性变形段，工作座相对于基座的位移量就是该变形段的位移量，没有位移叠加。在阀门开启过程中，当阀芯2与工作座部分1.3分离时刻，工作座“启跳”幅值非常小，几乎不影响流量特性曲线。

当阀芯与阀座分离，阀门处于全开度时，工作座部分1.3复位，由于工作座部分1.3与阀芯2配合的部位是圆角，且该圆角半径是根据阀座受阀芯推力时工作座部分1.3的位移量计算得出的，工作座部分1.3复位后，不会卡住阀芯2，阀芯2逆向转动仍可回到阀座上，故本阀门可用于全开度调节场合。

本阀门是工作座与阀芯配合，弹性段不与阀芯直接配合，因工作座是刚体，本身不变形，在高压工况下，即使是偏心阀芯，工作座与阀芯也不会出现“抱死”现象。

另外，因弹性段不与阀芯配合，无须做表面硬化处理，而是对工作座做表面硬化处理，工艺难度低，可降低成本。

Claims

1.一种角行程调节阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，其特征在于：所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是

基座部分，固定在阀体上；

工作座部分，与阀芯配合；

2.根据权利要求1所述的角行程调节阀，其特征在于：所述阀芯是球冠状阀芯，其球面与阀座配合。

3.根据权利要求1所述的角行程调节阀，其特征在于：所述阀芯是球台状阀芯，其球面与阀座配合。

4.根据权利要求1所述的角行程调节阀，其特征在于：所述阀芯是偏心式阀芯。