CN102979922A

CN102979922A - 高频切断罐底柱塞角阀

Info

Publication number: CN102979922A
Application number: CN2012105045245A
Authority: CN
Inventors: 崔德庭; 沈剑标; 闵玉苹; 陈彦; 邹帆
Original assignee: Wuxi Smart Auto Control Engineering Co Ltd
Current assignee: Wuxi Smart Auto Control Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN102979922B

Abstract

本发明涉及高频切断罐底柱塞角阀。阀体侧壁上设有与其内孔连通的侧管，阀座安装在阀体下端，阀座内孔的下端内壁表面上设有一凹槽，凹槽内设有软密封阀座；导向管设置在阀体内部，导向管下端面与阀体之间设有第二填料进行密封，导向管上端面设有第一填料；导向管上开设有防转槽和流通窗口，防转槽与导向管防转机构配合来限制导向管转动，使导流通窗口始终与阀体侧管保持连通；柱塞式阀芯自上向下依次穿过压盖组件、第一填料、导向管和第二填料后伸入阀座内孔内。本发明针对使用于易结晶、结焦类高粘度的介质并频繁动作的阀门，能够严密切断，实现无物料堆积，减少了阀门动作的卡阻，提高了阀门的安全可靠性、延长了阀门的使用寿命。

Description

高频切断罐底柱塞角阀

技术领域

本发明涉及一种罐底角阀，具体地说是一种高频切断罐底柱塞角阀，属于流体控制阀技术领域。

背景技术

罐底角阀在工业过程控制系统中适用范围较广，目前在 PTA化工、食品发酵、石油化工等行业已经得到广泛的应用。罐底角阀一般安装在反应釜底部，控制物料的进出，光滑流线型的阀体流道便于介质的流动，死区和涡流区较小，借助于介质自身的冲刷作用，可有效的防止介质堵塞，有很好的自洁性，适用于高粘度、含悬浮物和颗粒状流体的场合。

罐底角阀作为常用的终端流体控制单元，动作较为频繁，泄露等级要求较高。特别是针对易结晶、结焦类的介质，普通结构的阀芯、阀座设计不能满足无物料堆积，会出现摩擦力大、物料颗粒堵塞现象，导致所需驱动力增大，动作不灵敏乃至不能正常工作。目前厂家通常会采用增大驱动力，来保证阀门的正常工作，导致加工成本增加，造成人力、财力的浪费。角阀行程相对较长，从而阀杆刚度变差，弯曲挠度变大，倘若阀芯的导向不平稳，阀杆极易产生弯曲变形，阀芯卡阻，造成泄漏乃至控制失效。在频繁开关动作下，阀芯、阀座的密封面磨损加快，使用寿命低，导致阀门不密封、关不严，不能实现高泄漏等级密封。这些都将会影响整个控制系统的运作，从而对阀门的动作性能和密封性能又提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种高频切断罐底柱塞角阀，其结构巧妙合理，从阀门实际使用工况入手，针对使用于易结晶、结焦类高粘度的介质并频繁动作的阀门，能够严密切断，实现无物料堆积，减少了阀门动作的卡阻，大大提高了阀门的安全可靠性、延长了阀门的使用寿命。

按照本发明提供的技术方案：高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：包括阀体、阀座、导向管、柱塞式阀芯和导向管防转机构；所述阀体内设有内孔，阀体侧壁上设有与其内孔连通的侧管，所述侧管的外端开口为柱塞角阀的进口；所述阀座安装在阀体下端，阀座内也设有内孔，所述阀座内孔的下端开口为柱塞角阀的出口，所述的阀座内孔下端的内壁表面上设有一凹槽，所述凹槽内设有软密封阀座；所述导向管设置在阀体内部，导向管下端面与阀体之间设有第二填料进行密封，导向管上端面设有第一填料，所述第一填料通过压盖组件压紧；所述导向管上开设有防转槽和流通窗口，所述防转槽与导向管防转机构配合来限制导向管转动，使导向管上的流通窗口始终与阀体的侧管保持连通；所述柱塞式阀芯自上向下依次穿过压盖组件、第一填料、导向管和第二填料后伸入阀座内孔内。当阀门处于开启状态下，所述柱塞式阀芯外表面与所述第一填料、第二填料形成密封；当阀门处于关闭状态下，所述柱塞式阀芯外表面与所述的阀座、软密封阀座之间形成硬、软双重密封。

作为本发明的进一步改进，所述压盖组件包括填料压盖、填料压板、连接螺栓、螺母和蝶形弹簧，所述填料压盖下端压住第一填料顶部，填料压盖上端通过填料压板压住，填料压板上设有螺栓孔，所述连接螺栓下端连接在阀体上，连接螺栓上端向上穿过填料压板上的螺栓孔后套装蝶形弹簧并螺装螺母锁紧。

作为本发明的进一步改进，所述柱塞式阀芯下部的一段设置为斜锥形段，所述斜锥形段与上部圆柱形段之间的连接过渡部位为阀芯密封面，所述阀座上的对应部位处设置有阀座密封面，所述阀座密封面和阀芯密封面上均堆焊有硬质合金。

作为本发明的进一步改进，所述导向管内表面采用镜面加工，可减小摩擦以及介质的附着力，确保介质的流动流畅，不积料。

作为本发明的进一步改进，所述阀体上设有用于安装导向管防转机构的防转凸台，所述导向管防转机构包括防转杆、锁紧螺钉和NPT堵头，所述防转凸台的内孔中自内向外依次螺纹连接防转杆、锁紧螺钉和NPT堵头，所述防转杆内端插入到导向管壁上的防转槽内并顶至槽底，所述锁紧螺钉顶住防转杆，将防转杆与阀体螺纹连接锁紧，所述NPT堵头堵住防转凸台的内孔，防止介质外泄。

作为本发明的进一步改进，所述柱塞角阀的进口与出口之间呈135°的夹角。

本发明与现有技术相比，优点在于：

1、本发明通过软、硬密封集合的多道密封结构，确保阀门在频繁动作下，仍然能实现严密切断，具有较高密封性能。

2、柱塞式阀芯提高了阀芯的刚度，减小弯曲形变以及下部的一段设置为斜锥形段，有效地防止阀芯在频繁动作时，软密封填料被切坏。

3、柱塞式阀芯通过与导向管及第一填料之间合理的间隙配合实现双导向，有效地补偿柱塞式阀芯弯曲变形，对柱塞式阀芯进行对中校准，避免在压差下柱塞式阀芯与阀座反复撞击和摩擦以及阀门运作不平稳、卡阻等不良现象。

4、柱塞式阀芯的阀芯密封面和阀座的阀座密封面处都采用硬质合金堆焊处理，增加了表面硬度，使其耐磨性、抗反复冲击得以改善，提高启闭密封件工作寿命。

5、导向管的内表面采用镜面加工，可减小摩擦以及介质的附着力，确保介质的流动流畅，不积料，确保阀门能够安全可靠地动作。

6、导向管防转机构结构简单，零件少，能够有效地防止导向管转动，使得导向管的流通窗口与阀体侧管始终保持畅通。

附图说明

图1为本发明处于关闭状态的结构正剖视图。

图2为本发明中柱塞式阀芯的结构图。

图3为本发明中阀座的结构正剖视图。

图4为本发明中导向管的结构正剖视图。

附图标记说明：1—阀体、2—阀座、3—凹槽、4—软密封阀座、5—阀座密封面、6—阀芯密封面、7—柱塞式阀芯、8—第二填料、9—导向管、10—流通窗口、11—侧管、12—第一填料、13—填料压盖、14—填料压板、15—连接螺栓、16—蝶形弹簧、17—防转槽、18—防转杆、19—锁紧螺钉、20—NPT堵头、21—阀体防转凸台。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图所示：实施例中的高频切断罐底柱塞角阀主要由阀体1、阀座2、软密封阀座4、柱塞式阀芯7、第二填料8、导向管9、第一填料12、填料压盖13、填料压板14、连接螺栓15、蝶形弹簧16、防转杆18、锁紧螺钉19和NPT堵头20等零部件组成。

如图1~图4所示，所述阀体1内设有内孔，阀体1侧壁上设有与其内孔连通的侧管11，所述侧管11的外端开口为柱塞角阀的进口；所述阀座2安装在阀体1下端，阀座2内也设有内孔，所述阀座2内孔的下端开口为柱塞角阀的出口，所述的阀座2内孔下端的内壁表面上设有一凹槽3，所述凹槽3内设有软密封阀座4；所述导向管9设置在阀体1内部，导向管9下端面与阀体1之间设有第二填料8进行密封，导向管9上端面设有第一填料12，所述第一填料12通过压盖组件压紧；所述导向管9上开设有防转槽17和流通窗口10，所述防转槽17与导向管防转机构配合来限制导向管9转动，使导向管9上的流通窗口10始终与阀体1的侧管11保持连通；所述柱塞式阀芯7自上向下依次穿过压盖组件、第一填料12、导向管9和第二填料8后伸入阀座2内孔内。当阀门处于开启状态下，所述柱塞式阀芯7外表面与所述第一填料12、第二填料8形成密封；当阀门处于关闭状态下，所述柱塞式阀芯7外表面与所述的软密封阀座4之间形成硬、软双重密封。

本发明中，所述柱塞式阀芯7与导向管9以及第一填料12之间有合理的间隙配合，构成了双导向结构，有效地解决了阀门在频繁动作过程中阀芯导向不平稳、密封件易磨损、阀芯易卡阻等问题。

本发明中，所述压盖组件的结构如图1所示，其主要由填料压盖13、填料压板14、连接螺栓15、螺母和蝶形弹簧16组成，所述填料压盖13下端压住第一填料12顶部，填料压盖13上端通过填料压板14压住，填料压板14上设有螺栓孔，所述连接螺栓15下端连接在阀体1上，连接螺栓15上端向上穿过填料压板14上的螺栓孔后套装蝶形弹簧16并用螺母锁紧。

如图1、图2、图4所示，所述柱塞式阀芯7下部的一段设置为斜锥形段，所述斜锥形段与上部圆柱形段之间的连接过渡部位为阀芯密封面6，所述阀座2上的对应部位处设置有阀座密封面5，所述阀座密封面5和阀芯密封面6上均堆焊有硬质合金。

本发明中，所述柱塞式阀芯7的阀芯密封面6与阀座2的阀座密封面5相配合，形成第一次密封。阀座2上凹槽3内的软密封阀座4与柱塞式阀芯7相配合，形成第二次密封。这种双重密封确保了阀门在频繁动作下，仍然能实现严密切断，具有较高密封性能。另外，所述阀芯密封面6与阀座密封面5处都采用硬质合金堆焊处理，增加了表面硬度，使其耐磨性、抗反复冲击得以改善，提高启闭密封件工作寿命。

本发明中，所述导向管9内表面采用镜面加工，可减小摩擦以及介质的附着力，确保介质的流动流畅，不积料。

如图1所示，所述阀体1上设有用于安装导向管防转机构的防转凸台21，所述导向管防转机构主要由防转杆18、锁紧螺钉19和NPT堵头20组成，所述防转凸台21的内孔中自内向外依次螺纹连接防转杆18、锁紧螺钉19和NPT堵头20，所述防转杆18内端插入到导向管9壁上的防转槽17内并顶至槽底，巧妙地实现导向管9的防转作用，使得导向管9的流体窗口与阀体1的侧管11始终保持畅通，所述锁紧螺钉19顶住防转杆18，将防转杆18与阀体1螺纹连接锁紧，所述NPT堵头20堵住防转凸台21的内孔，防止介质外泄。

Claims

1.高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：包括阀体（1）、阀座（2）、导向管（9）、柱塞式阀芯（7）和导向管防转机构；所述阀体（1）内设有内孔，阀体（1）侧壁上设有与其内孔连通的侧管（11），所述侧管（11）的外端开口为柱塞角阀的进口；所述阀座（2）安装在阀体（1）下端，阀座（2）内也设有内孔，所述阀座（2）内孔的下端开口为柱塞角阀的出口，所述的阀座（2）内孔下端的内壁表面上设有一凹槽（3），所述凹槽（3）内设有软密封阀座（4）；所述导向管（9）设置在阀体（1）内部，导向管（9）下端面与阀体（1）之间设有第二填料（8）进行密封，导向管（9）上端面设有第一填料（12），所述第一填料（12）通过压盖组件压紧；所述导向管（9）上开设有防转槽（17）和流通窗口（10），所述防转槽（17）与导向管防转机构配合来限制导向管（9）转动，使导向管（9）上的流通窗口（10）始终与阀体（1）的侧管（11）保持连通；所述柱塞式阀芯（7）自上向下依次穿过压盖组件、第一填料（12）、导向管（9）和第二填料（8）后伸入阀座（2）内孔内；当阀门处于开启状态下，所述柱塞式阀芯（7）外表面与所述第一填料（12）、第二填料（8）形成密封；当阀门处于关闭状态下，所述柱塞式阀芯（7）外表面与所述的软密封阀座（4）之间形成硬、软双重密封。

2.如权利要求1所述的高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：所述压盖组件包括填料压盖（13）、填料压板（14）、连接螺栓（15）、螺母和蝶形弹簧（16），所述填料压盖（13）下端压住第一填料（12）顶部，填料压盖（13）上端通过填料压板（14）压住，填料压板（14）上设有螺栓孔，所述连接螺栓（15）下端连接在阀体（1）上，连接螺栓（15）上端向上穿过填料压板（14）上的螺栓孔后套装蝶形弹簧（16）并用螺母锁紧。

3.如权利要求1所述的高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：所述柱塞式阀芯（7）下部的一段设置为斜锥形段，所述斜锥形段与上部圆柱形段之间的连接过渡部位为阀芯密封面（6），所述阀座（2）上的对应部位处设置有阀座密封面（5），所述阀座密封面（5）和阀芯密封面（6）上均堆焊有硬质合金。

4.如权利要求1所述的高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：所述导向管（9）内表面采用镜面加工。

5.如权利要求1所述的高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：所述阀体（1）上设有用于安装导向管防转机构的防转凸台（21），所述导向管防转机构包括防转杆（18）、锁紧螺钉（19）和NPT堵头（20），所述防转凸台（21）的内孔中自内向外依次螺纹连接防转杆（18）、锁紧螺钉（19）和NPT堵头（20），所述防转杆（18）内端插入到导向管（9）壁上的防转槽（17）内并顶至槽底，所述锁紧螺钉（19）顶住防转杆（18），将防转杆（18）与阀体（1）螺纹连接锁紧，所述NPT堵头（20）堵住防转凸台（21）的内孔，防止介质外泄。

6.如权利要求1所述的高频切断罐底柱塞角阀，其特征在于：所述柱塞角阀的进口与出口之间呈135°的夹角。