CN103527799B - 一种高压调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高压调节阀，其特征在于：包括阀体、降噪阀座、迷宫组件、压力自紧盘、阀盖、防汽蚀阀芯、阀杆、填料、填料压盖、上密封垫和下密封垫，阀体内腔自下而上内置降噪阀座、迷宫组件和压力自紧盘，降噪阀座和迷宫组件由压力自紧盘独立压紧固定在阀体内，在降噪阀座与阀体之间设置下密封垫；阀盖通过带弹簧垫圈的螺栓组件与阀体顶端连接；在阀盖与阀体之间设置上密封垫；阀杆下端部连接防汽蚀阀芯。避开传统的方法中上、下密封垫同时被阀盖和阀体的连接螺栓压紧的设计弊端，设计、制造更加简单，采用防汽蚀阀芯可降低了汽蚀现象，阀座底部设计有周向均布的减噪孔，在流体由阀座流出时，通过降噪小孔作用。

Description

一种高压调节阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别涉及一种高压调节阀。

背景技术

调节阀是按照控制信号的方向和大小，通过改变防汽蚀阀芯的行程来改变阀的阻力系数，达到调节流量的目的。电站调节阀主要用在锅炉、汽轮机和辅机系统中，锅炉、汽轮机等设备中关键调节阀不仅承受着较高的温度，而且还承受着较高的压力，同时必须还需要具备一定的调节特性和抗汽蚀性能：

常规的调节阀只能满足常规的流量调节特性，而在高压差工况下其调节特性便出现了短板；调节阀阀门在开启瞬间或在小开度工作时容易产生“汽蚀”现象，久而久之，在防汽蚀阀芯和降噪阀座的表面产生严重的冲蚀和冲刷破坏，严重影响了阀门使用寿命。

目前较先进的技术方案为，在常规的套筒或防汽蚀阀芯上开有节流口，且节流口处喷涂有耐冲刷材料结构陶瓷，以提高耐冲刷性能；或是在套筒上开有不同形状和位置的孔槽以达到抗冲刷耐汽蚀效果；密封元件为同时受载荷作用。

但仍存在一定的缺陷：由于调节阀在长期不同工况下工作，密封元部件会产生逐渐的变形，产生位移尺寸的变化，与此同时，位移的变化又得不到位移补偿，因此，直接对调节阀的密封效果产生影响。其次，喷涂抗冲刷材料成本高，难度高；再次，套筒一般为薄壁件，易受到流体介质的冲刷破坏和颗粒物的堵塞，给维修带来困难；再次，孔槽的布局不合理给阀门使用中带了较大的噪声，对周围环境和操作工带来负面影响；最后，降压零件，节流零件，降噪阀座、降噪阀座缠绕垫和阀盖与阀体之间的缠绕垫均由中腔螺栓单独施加载荷密封，给设计、制造和装配带来了很大的困难。因此，研制出新型的耐高压差和防汽蚀性能好且制造方便的调节阀便具有重要的实际意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐高压差和防汽蚀性能好且制造方便的高压调节阀。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：高压调节阀包括

阀体、降噪阀座、迷宫组件、压力自紧盘、阀盖、防汽蚀阀芯、阀杆、填料、填料压盖、上密封垫和下密封垫，

阀体，阀体内腔自下而上内置降噪阀座、迷宫组件和压力自紧盘，压力自紧盘通过螺纹连接固定在阀体内腔的上部，降噪阀座和迷宫组件由压力自紧盘独立压紧固定在阀体内，迷宫组件内置流量罩，在降噪阀座与阀体的降噪阀座安装面之间设置下密封垫；

阀盖，阀盖通过带弹簧垫圈的螺栓组件与阀体顶端连接；在阀盖与阀体的阀盖安装面之间设置上密封垫；

阀杆，阀杆的下端穿过阀盖中心进入阀体内；阀杆的下端安装与降噪阀座、迷宫组件配合实现阀门流量调节的防汽蚀阀芯；阀杆的中部与阀盖之间填充填料，填料由安装在阀盖顶端的填料压盖压紧，阀杆的上端与阀门驱动装置连接。

所述降噪阀座是一个上端带环形安装座的金属管体，

金属管体的上端管口内侧堆焊硬质合金密封面A，金属管体的基部钻有若干径向的减噪孔；所述迷宫组件为一由若干叠装后具有对流和环流通道的盘片同轴叠装组成；所述流量罩是一在周向上均布流量调节窗的管状金属体，流量调节窗在流量罩的轴向上自下而上窗口宽度逐渐增大；所述压力自紧盘为一个具有外螺纹结构的环形金属体，环形金属体的上、下端倒角，环形金属体上设置有若干以环形金属体的轴线为中心呈环形阵列分布的流体自紧斜孔，流体自紧斜孔从环形金属体的上端面倾斜贯穿至环形金属体的下端面；所述防汽蚀阀芯的下半部呈锥体形，锥体的上部堆焊有与降噪阀座硬质合金密封面A配合实现密封的硬质合金密封面B，锥体形表面设置有若干沿锥体轴向分布的环形流体减压槽。

所述的减噪孔在金属管体的外表面周向上呈螺旋状分布。

所述下密封垫为不锈钢石墨缠绕密封垫。

所述上密封垫采用横截面为八角形的金属密封垫；在阀体的金属密封垫安装面上设有横截面为倒等腰梯形的环形槽，在阀盖的对应位置处对应的设有横截面为等腰梯形的环形槽，金属密封垫安装在阀体、阀盖的环形槽构成的密封槽内

本发明的优点在于：安装时，利用带弹簧垫圈的螺栓组件将阀盖与阀体连接，阀盖和阀体之间的上密封垫通过螺栓作用力得以压紧，而下密封垫则由降噪阀座和迷宫组件通过压力自紧盘单独压紧，避开传统的设计方法中上、下密封垫同时被阀盖和阀体的连接螺栓压紧的设计弊端，设计、制造更加简单，大大提高产品的合格率和生产效率；压力自紧盘在由阀芯闭合或开启的时候，在流体的作用下始终处于自压紧状态，保证了阀门的上、下密封；

当流体经过流量罩、迷宫组件时，由于具有对流和环流通道的存在，对流体进行节流减压和流量调节，以达到出口的压力和流量要求；当阀芯处于小开度时，传统阀芯容易出现阀芯部位的汽蚀和受到高速流体的冲刷作用，影响阀门的适用寿命，而本发明阀芯由于下部为锥形结构，同时锥体上设置若干沿锥体轴向分布的环形流体减压槽，降低了阀门小开度由于局部低压而引起的汽蚀现象，同时，通过环形流体减压槽，逐级分流减压，减少了流体对阀芯的冲刷作用，保护了阀芯，延长了阀芯的使用寿命；阀座底部设计有周向均布的减噪孔，在流体由阀座流出时，通过降噪小孔作用，降低了流体流出阀门时的噪声，使阀门设计更加合理。

附图说明

图1为本发明中高压调节阀结构示意图。

图2为本发明中降噪阀座剖面图。

图3为本发明中降噪阀座的减噪孔分布图。

图4为本发明中迷宫组件剖面图。

图5为本发明中流量罩剖面图。

图6为本发明中压力自紧盘主视图。

图7为本发明中压力自紧盘俯视图。

图8为本发明中压力自紧盘立体图。

图9为本发明中防汽蚀阀芯的剖面图。

具体实施方式

如图1所示，包括阀体1、降噪阀座2、下密封垫3、迷宫组件4、防汽蚀阀芯5、阀芯盖6、阀杆7、弹簧垫圈8、螺柱9、螺母10、碟形弹簧11、螺柱12、螺母13、填料压盖14、填料15、填料垫16、阀盖18、上密封垫20、压力自紧盘21和流量罩22，

阀体1内腔自下而上内置降噪阀座2、迷宫组件4和压力自紧盘21，阀盖18通过螺栓组件与阀体1顶端连接，具体的：阀盖18上钻若干个均匀分布的通孔，在阀体的阀盖安装面上对应钻有螺纹孔，通过双头螺柱9、螺母10以及弹簧垫圈8将阀盖18固定在阀体1上。在阀盖18与阀体1的阀盖安装面之间设置上密封垫20。作为本发明中更具体的实施例：上密封垫20采用横截面为八角形的金属密封垫；在阀体1的金属密封垫安装面上设有横截面为倒等腰梯形的环形槽，在阀盖18的对应位置处对应的设有横截面为等腰梯形的环形槽，金属密封垫安装在阀体1、阀盖18的环形槽构成的密封槽内。

阀杆7的下端穿过阀盖18中心进入阀体1内；阀杆7的下端通过阀芯盖6安装与降噪阀座2、迷宫组件4配合实现阀门流量调节的防汽蚀阀芯5。阀杆7的中部与阀盖18之间填充填料15和填料垫16，填料由15安装在阀盖18顶端的填料压盖14压紧，填料压盖14通过碟形弹簧11、螺柱12、螺母13安装在阀盖18顶端，阀杆7的上端与阀门驱动装置连接。

压力自紧盘21通过螺纹连接固定在阀体1内腔的上部，降噪阀座2和迷宫组件4由压力自紧盘21独立压紧固定在阀体1内，迷宫组件4内置流量罩22，在降噪阀座2与阀体1的降噪阀座安装面之间设置下密封垫3，本发明中下密封垫3为不锈钢石墨缠绕密封垫。

如图2、3所示，降噪阀座2是一个上端带环形安装座的金属管体2a，金属管体2a的上端管口内侧堆焊硬质合金密封面A2b，金属管体2a的基部钻有若干径向的减噪孔2c，减噪孔2c在金属管体2a的外表面周向上呈螺旋状分布。

如图4所示，迷宫组件4为一由若干叠装后具有对流和环流通道的盘片41同轴叠装组成。

如图5所示，流量罩22是一在周向上均布流量调节窗22b的管状金属体22a，流量调节窗22b在流量罩22的轴向上自下而上窗口宽度逐渐增大。

如图6、7、8所示，压力自紧盘21为一个具有外螺纹结构的环形金属体21a，环形金属体21a的上、下端倒角，环形金属体21a上设置有若干以环形金属体的轴线为中心呈环形阵列分布的流体自紧斜孔21b，流体自紧斜孔21b从环形金属体21a的上端面倾斜贯穿至环形金属体21a的下端面，环形金属体21的上端面开四个径向的工艺槽21c。

如图9所示，防汽蚀阀芯5的下半部呈锥体形，锥体的上部堆焊有与降噪阀座硬质合金密封面A2b配合实现密封的硬质合金密封面B5a，锥体形表面设置有若干沿锥体轴向分布的环形流体减压槽。

Claims (4)

1.一种高压调节阀，其特征在于：包括阀体、降噪阀座、迷宫组件、压力自紧盘、阀盖、防汽蚀阀芯、阀杆、填料、填料压盖、上密封垫和下密封垫，

阀体，阀体内腔自下而上内置降噪阀座、迷宫组件和压力自紧盘，压力自紧盘通过螺纹连接固定在阀体内腔的上部，降噪阀座和迷宫组件由压力自紧盘独立压紧固定在阀体内，迷宫组件内置流量罩，在降噪阀座与阀体的降噪阀座安装面之间设置下密封垫；

阀盖，阀盖通过带弹簧垫圈的螺栓组件与阀体顶端连接；在阀盖与阀体的阀盖安装面之间设置上密封垫；

阀杆，阀杆的下端穿过阀盖中心进入阀体内；阀杆的下端安装与降噪阀座、迷宫组件配合实现阀门流量调节的防汽蚀阀芯；阀杆的中部与阀盖之间填充填料，填料由安装在阀盖顶端的填料压盖压紧，阀杆的上端与阀门驱动装置连接；

所述降噪阀座是一个上端带环形安装座的金属管体，金属管体的上端管口内侧堆焊硬质合金密封面A，金属管体的基部钻有若干径向的减噪孔；所述迷宫组件为一由若干叠装后具有对流和环流通道的盘片同轴叠装组成；所述流量罩是一在周向上均布流量调节窗的管状金属体，流量调节窗在流量罩的轴向上自下而上窗口宽度逐渐增大；所述压力自紧盘为一个具有外螺纹结构的环形金属体，环形金属体的上、下端倒角，环形金属体上设置有若干以环形金属体的轴线为中心呈环形阵列分布的流体自紧斜孔，流体自紧斜孔从环形金属体的上端面倾斜贯穿至环形金属体的下端面；所述防汽蚀阀芯的下半部呈锥体形，锥体的上部堆焊有与降噪阀座硬质合金密封面A配合实现密封的硬质合金密封面B，锥体形表面设置有若干沿锥体轴向分布的环形流体减压槽。

2.根据权利要求1所述的高压调节阀，其特征在于：所述的减噪孔在金属管体的外表面周向上呈螺旋状分布。

3.根据权利要求1所述的高压调节阀，其特征在于：所述下密封垫为不锈钢石墨缠绕密封垫。

4.根据权利要求1所述的高压调节阀，其特征在于：所述上密封垫采用横截面为八角形的金属密封垫；在阀体的金属密封垫安装面上设有横截面为倒等腰梯形的环形槽，在阀盖的对应位置处对应的设有横截面为等腰梯形的环形槽，金属密封垫安装在阀体、阀盖的环形槽构成的密封槽内。