CN103062423A

CN103062423A - 阀芯阀座节流密封装置

Info

Publication number: CN103062423A
Application number: CN2012105906668A
Authority: CN
Inventors: 丁少春; 赵广坡; 王金; 郭玉娜; 邹继红; 翁天毅; 冯浩靓
Original assignee: ZHEJIANG SUPCON FLUID TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG SUPCON FLUID TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-31
Filing date: 2012-12-31
Publication date: 2013-04-24

Abstract

本发明公开了一种阀芯阀座节流密封装置，包括一阀芯和一阀座，所述阀芯阀座配合使用，所述阀芯包括第一节流锥面和第一密封锥面，所述阀座包括一与所述第一节流锥面锥角匹配的第二节流锥面和所述第一密封锥面配合的第二密封锥面，第一密封锥面和第二密封锥面上各设有相互配合的凡尓线；本发明通过改变阀芯在阀座内的位置完成节流和密封操作。本发明通过在第一节流锥面或第二节流锥面设有多个圆形凹槽用于节流，经圆形凹槽多次降压节流达到降压降噪的效果，由于节流锥面和密封锥面分开设置，节流过程中流体减少了对两密封锥面的冲刷，很好的保护了两个密封锥面，同时通过在其阀芯平衡孔以方便对阀芯的位置进行控制。

Description

阀芯阀座节流密封装置

技术领域

本发明涉及控制阀技术领域，特别是适用于高压差的高压控制阀。

背景技术

控制阀是通过对节流元件（阀芯）的控制来改变控制参数（流量，压力，温度，液位）达到调节参数目的。传统的控制阀包括阀体、阀芯以及阀座等，最常用的功能是利用阀芯在阀体内部运动来改变阀座与阀芯配合处的截面面积来控制流体以及实现控制阀的开启或关闭。

传统的高压调节阀，阀芯上没有平衡孔，有时，高压阀压差很大，阀开启或关闭时，高压力会对阀芯有一个和执行机构反向的推力，造成很大规格的执行机构才能实现对阀门的开启或关闭。这样，往往出现“头大身小”的情况，看上去头重脚轻，很不协调，而且执行机构的大小直接与成本相关，价格上也失去了竞争优势。有些厂家通过减小与阀芯连接的阀杆直径来减小使用的执行机构规格，这样虽然能起一定的作用，但阀杆强度降低，容易造成断裂。此外，阀门关不严时不但会造成阀芯阀座密封锥面的持续破坏，而且在高压差的场合容易造成事故。

控制阀中高压差控制阀是比较常用的一种，主要用在各种化工、化肥等行业，尤其对于合成氨、尿素系统，场合压差较高。高压差控制阀使用过程中经常存在冲刷严重，阀内件寿命短，振动大，噪声大，关不严等问题。实践反馈，现场使用的高压差控制阀寿命一般都比较短，长则数月，短则不到两个月，主要表现为阀芯与阀座的密封锥面受到严重冲刷和气蚀而损坏。此外，还存在小开度时有刺耳的噪声等问题，振动也比较大。究其原因，主要是阀芯与阀座的密封凡尔线前没有节流装置，压差过高，气蚀严重，所以对阀芯和阀座的破坏作用很大。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种阀芯阀座节流密封装置，包括一阀芯和一阀座，所述阀芯阀座配合使用，

其中所述阀芯包括第一节流锥面和第一密封锥面，所述第一密封锥面的锥角大于所述第一节流锥面的锥角，所述密封锥面设有第一凡尔线；

所述阀座包括一第二节流锥面和一第二密封锥面，所述第二节流锥面的锥角与所述第一节流锥面匹配，所述第二密封锥面设有与所述第一凡尓线匹配的第二凡尓线；

该控制阀通过上下移动所述阀芯改变所述第一节流锥面和第二节流锥面之间的间隙完成节流控制，并通过上下移动所述阀芯使所述第一凡尓线与第二凡尓线切合形成密封结构。

较佳地，所述第一节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

较佳地，所述阀芯设有一自其底部穿入从顶部穿出的一平衡孔。

较佳地，所述第二节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

此外，较佳地，所述第二节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

较佳地，所述所述第一节流锥面和第二节流锥面之间预设一间隙。

本发明提供的阀芯阀座节流密封装置采用带多个圆形凹槽的阀芯，经凹槽多次降压节流达到降压降噪的效果，同时减少了流体对凡尓线的冲刷从而避免了气蚀；本发明节流锥面和密封锥面是分开的，节流时流体不直接冲刷密封锥面，对密封锥面起到很好的保护作用；本发明还在阀芯上设有平衡孔，这样就很容易对阀芯的位置进行控制。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明提供的无凹槽无平衡孔的阀芯结构示意图；

图2为本发明提供的无凹槽有平衡孔的阀芯结构示意图；

图3为本发明提供的有凹槽无平衡孔的阀芯结构示意图；

图4为本发明提供的有凹槽有平衡孔的阀芯结构示意图；

图5为本发明提供的有凹槽的阀座结构示意图；

图6为本发明提供的无凹槽的阀座结构示意图；

图7为本发明提供的一应用例的机构示意图。

具体实施方式

实施例一

本发明提供了一种阀芯阀座节流密封装置，包括一阀芯和一阀座，如图1所示，所述阀芯包括第一节流锥面1和第一密封锥面2，第一密封锥面2的锥角大于第一节流锥面1的锥角，第一密封锥面1设有第一凡尔线；

如图6所示，所述阀座包括第二节流锥面5和第二密封锥面6，第二节流锥面5的锥角与第一节流锥面1匹配，以保证用圆形凹槽来进行节流降压的效果达到最佳；第二密封锥面6设有与第一凡尓线匹配的第二凡尓线；该控制阀通过上下移动所述阀芯改变所述第一节流锥面1和第二节流锥面5之间的间隙完成节流控制，并通过上下移动所述阀芯使所述第一凡尓线与第二凡尓线连接形成密封结构。

第一节流锥面1和第二节流锥面5之间具有预设有一微小的间隙，用以防止密封后阀芯阀座卡死在一起不能分开进行节流。通过移动阀芯改变第一节流锥面1和第二节流锥面5之间的间隙大小完成对节流流量的控制，当移动阀芯使第一密封锥面2的第一凡尓线和第二密封锥面6的第二凡尓线切合形成密封结构，即完成了对该控制阀的密封操作。其中阀芯和阀座采用较硬材料，抗冲刷，节流锥面承担磨损，凡尔线承担密封。

实施例二

在实施例一提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图3所示，在所述阀芯的第一节流锥面1上设有设有多个相互平行的圆形凹槽，其阀座如图6所示。

当介质流经阀座遇到阀芯上的圆形凹槽时，由于空间增大导致速度降低，流体继续向下游运动，阀座和阀芯之间空间会减小，致使压力降低，形成降压。这样，经过多次节流与降压，解决了控制阀压差大、噪音大的问题，同时减小了流体对密封处凡尔线的冲刷，也避免了气蚀作用；阀芯和阀座采用相同的锥面角度，且二者之间存有微小的间隙，当阀芯上下运动时，此间隙区别于传统阀芯阀座间隙的突变，而是一个渐变过程，流体经过各设于阀芯和上的圆形凹槽，而不是在凡尔线处节流。这样，节流锥面和密封锥面分开设置，受冲刷的主要是节流锥面而不是密封锥面，从而保护密封锥面，延长阀芯和阀座的使用寿命。

实施例三

在实施例一提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图2所示，在所述阀芯上设一自其底部穿入从阀芯顶部的上阀盖穿出的平衡孔4，其阀座如图6所示。

该平衡孔为圆柱形开孔，也可以为方形的开孔，平衡孔的作用是使阀芯上下压力相同，阀关闭和开启时不需要很大的执行机构输出力就能实现。控制阀的接到关闭或开启信号时，执行机构有一向下或向上的推力，由于阀芯上下压力相同，执行机构所需的力就较小，这样，减小了执行机构的规格，降低了成本，同时又能够保证阀的正常工作。

实施例四

如图4所示，在实施例二提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，在阀芯上设一自其底部穿入从其顶部穿出的平衡孔4，该平衡孔4的作用和结构如实施例三中陈述，在此不再赘述，其阀座如图6所示。

本例提供的阀芯阀座节流密封装置其阀芯的第一节流锥面具有多个圆形凹槽，同时还设有平衡孔。

实施例五

在实施例一提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图5所示，在阀座的第二节流锥面5上设置多个相互平行的圆形凹槽，该凹槽的作用与实施例二中提到的设于第一节流锥面2上的凹槽作用以及原理是相同的，本实施例是将用于节流的圆形凹槽设置在控制阀上，其阀芯如图1所示。

当阀芯为细长杆的结构，且其直径较小，若在阀芯上开节流圆槽，对阀芯的强度影响较大，在阀芯上开槽使得阀芯强度降低，与阀芯相比，阀座的结构厚实很多，在阀座上开节流孔，对阀座的强度影响并不是很大。所以此例在阀座上开有用于节流的圆形凹槽。

实施例六

在实施例二提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图5所示，在阀座的第二节流锥面5上设置多个相互平行的圆形凹槽，该凹槽的作用与实施例二中提到的设于第一节流锥面2上的凹槽作用以及原理是相同的。本例中，阀芯如图3所示。

本实施例提供的阀芯阀座节流密封装置同时在阀座和阀芯上具有圆形凹槽结构，节流效果更佳。

实施例七

在实施例五提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图2所示，在其阀芯上设一自其底部穿入从阀芯顶部的上阀盖穿出的平衡孔4，该平衡孔4的作用和结构与实施例三中提到的平衡孔4是一样的，在此不再赘述，本例的阀座如图5所示。

此例提供的阀芯阀座节流密封装置用于节流的圆形凹槽设置在阀座上，同时阀芯具有平衡孔结构。

实施例八

在实施例六提供的阀芯阀座节流密封装置的基础上，如图4所示，在其阀芯上设一自其底部穿入从其顶部穿出的平衡孔4，该平衡孔4的作用如实施例三中陈述，在此不再赘述，其阀座如图5所示。

此例提供的阀芯阀座节流密封装置同时在阀芯和阀座上设有多个平行的圆形凹槽用于节流，同时其阀芯上设有平衡孔。

本发明在阀座上开槽或阀芯阀座上的开槽能够起到节流的作用，多级降压，减小气蚀，阀芯与阀座微小间隙形成降压节流，密封锥面与节流锥面分开，减少了流体对密封锥面的冲刷，延长阀芯和阀座的使用寿命。

应用例

如图7所示，本发明应用于高压角形调节阀中，该装置对于压差较大的高压角型阀的作用尤其明显。

本发明主要用在各种化工、化肥等行业，尤其适用于合成氨、尿素系统，压差较高的场合，本发明提供的阀芯阀座节流密封装置采用带多个圆形凹槽的阀芯，经凹槽多次降压节流达到降压降噪的效果，同时减少了流体对凡尓线的冲刷从而避免了气蚀；本发明节流锥面和密封锥面是分开的，对密封锥面起到很好的保护作用；本发明还在阀芯上设有平衡孔，这样就很容易对阀芯的位置进行控制。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种阀芯阀座节流密封装置，包括一阀芯和一阀座，所述阀芯阀座配合使用，其特征在于，

所述阀芯包括第一节流锥面和第一密封锥面，所述第一密封锥面的锥角大于所述第一节流锥面的锥角，所述密封锥面设有第一凡尔线；

2.如权利要求1所述的阀芯阀座节流密封装置，其特征在于，所述第一节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

3.如权利要求1或2所述的阀芯阀座节流密封装置，其特征在于，所述阀芯设有一自其底部穿入从顶部穿出的一平衡孔。

4.如权利要求1或2所述的阀芯阀座节流密封装置，其特征在于，所述第二节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

5.如权利要求3所述的阀芯阀座节流密封装置，其特征在于，所述第二节流锥面设有多个相互平行的圆形凹槽。

6.如权利要求1所述的阀芯阀座节流密封装置，其特征在于，所述第一节流锥面和第二节流锥面之间预设一间隙。