CN104214352A - 一种耐磨耐冲刷阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐磨耐冲刷阀，包括底座、阀座组件、阀体、调节头、阀杆、套筒、阀盖和填料口，其中，阀体上设有一进口流道；套筒沿其中心轴线且朝向底座方向穿过阀体一定长度，形成有位于进口流道内的导流部，并在该导流部侧壁上设有至少一供介质流过并与进口流道相连通的导流口；阀座组件位于底座和所述阀体之间，其内形成有一贯穿阀座组件的空腔，该空腔的两端分别与导流部及底座的出口流道相连通。实施本发明实施例，其维修简单、降低了噪音，并且耐磨耐冲刷、使用寿命长。

Description

一种耐磨耐冲刷阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种耐磨耐冲刷阀。

背景技术

目前，在煤化工，特别是煤化工气化装置中需要用到大量的耐磨耐冲刷阀，尤其是对于含有水煤浆气化工艺的黑水、灰水介质，以及壳牌等干煤粉气化工艺的粉末介质的工况，使用常规的调节阀来调节介质流量以及介质冲刷带来的压力，其存在以下缺点：1、介质容易在流道中结垢，形成对流道的阻塞；2、流道以及流道壳体容易被高速介质冲刷而穿透所形成的危害；3、调节头极易被高速介质冲刷和损坏；4、阀杆未及时得到清洗，容易卡死而不能灵活动作；5、高压时介质和流道容易形成共振，产生极大的噪音。因此，现有的调节阀故障多、维修率高，无法满足气化装置中黑水、灰水介质及高压粉末介质的可靠调节和正常使用，更无法满足煤化工高速发展的要求。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种耐磨耐冲刷阀，其维修简单、降低了噪音，并且耐磨耐冲刷、使用寿命长。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种耐磨耐冲刷阀，包括底座、阀座组件、阀体、调节头、阀杆、套筒、阀盖和填料口，所述阀体上设有一进口流道；

所述套筒沿其中心轴线且朝向所述底座方向穿过所述阀体一定长度，形成有位于所述进口流道内的导流部，并在所述导流部侧壁上设有至少一供介质流过并与所述进口流道相连通的导流口；

所述阀座组件位于所述底座和所述阀体之间，其内形成有一贯穿所述阀座组件的空腔，所述空腔的的两端分别与所述导流部及所述底座的出口流道相连通。

其中，所述进口流道包括相连通的前端进口流道和后端进口流道；其中，

所述前端进口流道呈直线状，其中心轴线与所述套筒的中心轴线相垂直；

所述后端进口流道呈弧形状，其与所述导流口相连通的一端低于与所述前端进口流道相连通的另一端，且所述后端进口流道沿背离所述底座方向弯曲，且弯曲形成的弧度夹角朝向所述底座。

其中，所述出口流道的中心轴线与所述套筒的中心轴线为同一轴线。

其中，所述阀座组件包括内设有所述空腔的阀座和内嵌有所述阀座的衬套；其中，所述衬套其朝向所述出口流道的一端设置有一文丘里扩散口，且所述文丘里扩散口呈喇叭状并沿朝向所述出口流道方向上直径逐渐增加。

其中，所述衬套还包括设置于其中间部分外表面上的法兰，所述法兰分别通过上垫片与所述阀体密封连接以及通过下垫片与所述底座密封连接。

其中，所述阀座由碳化钨制作而成，所述衬套由不锈钢制作而成。

其中，所述套筒还包括与所述调节头相配合且用于清洁所述调节头的尖锐平面。

其中，所述耐磨耐冲刷阀还包括设置于所述套筒与所述阀杆之间的组合弹性圈；其中，所述组合弹性圈包括金属内圈和非金属外圈，所述非金属外圈与所述阀杆侧壁的外表面贴合在一起。

其中，当所述非金属外圈脱离所述阀杆侧壁的外表面时，所述金属内圈将沿朝向所述阀杆径向做收紧运动，使得所述非金属外圈一直与所述阀杆侧壁的外表面贴合在一起。

其中，所述调节头形成有一内孔，所述阀杆形成有一内螺纹孔，采用螺栓穿过所述调节头的内孔，并插入所述阀杆的内螺纹孔与所述阀杆螺纹连接，以及采用定位销进一步将所述调节头和所述阀杆相固定。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

 1、在本发明实施例中，由于进口流道中的前端进口流道呈直线状，其中心轴线与出口流道中心轴线垂直，且后端进口流道呈大弧形，直接通过阀座组件的空腔与出口流道相连通，整个流道不设置中腔，使介质没有中间滞留而直接流向出口流道，并且由于前后压差的存在，高速流动的介质直接对调节头和阀座进行自动清洗，杜绝了堵塞的发生；

2、在本发明实施例中，由于进口流道先直线后弧形，增加了介质的流动路径，进一步的减缓介质的流动速度，从而降低了流道以及流道壳体容易被冲刷而穿透所形成的危害，提高了流道以及流道壳体的使用寿命；

3、在本发明实施例中，由于采用耐冲刷、耐磨的碳化钨材质制作而成的阀座以及具有柔韧性好、高强度特征的不锈钢衬套，使得阀座组件具备了耐冲刷、耐磨和高强度的耐用特性，减少了介质对阀座组件形成的危害，并且由于衬套上扩散口的设置可以使介质快速扩散和雾化，防止形成积聚的射流和产生极大破坏力，免于衬套出口附近的管道和附件遭受损坏，提高了阀座组件以及出口流道附近的管道和附件的使用寿命；

4、在本发明实施例中，其装置结构简单，拆卸方便，从而方便维修维护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的耐磨耐冲刷阀的剖视结构示意图；

图2为图1中A点局部放大示意图；

图3为本发明实施例提供的耐磨耐冲刷阀中调节头和阀杆的连接结构剖视示意图；

图4为本发明实施例提供的耐磨耐冲刷阀中套筒的立体结构示意图；

图4a为图4中A-A向剖视示意图；

图4b为图4a中C点局部放大示意图；

图5为图1中B点局部放大示意图；

图6为本发明实施例提供的耐磨耐冲刷阀中组合弹性圈的平面结构示意图；

图7为图6中B-B向剖视示意图。

其中：1-底座、11-出口流道、2-阀座组件、20-空腔、21-阀座、22-衬套、23-文丘里扩散口、24-法兰、3-阀体、31-进口流道、311-前端进口流道、312-后端进口流道、4-调节头、41-螺栓、42-定位销、5-阀杆、6-套筒、61-导流部、611-导流口、612-尖锐平面、7-阀盖、8-填料口、9-上垫片、10-下垫片、12-组合弹性圈、121-金属内圈、122-非金属外圈。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1至图7所示，本发明实施例提供一种耐磨耐冲刷阀，包括底座1、阀座组件2、阀体3、调节头4、阀杆5、套筒6、阀盖7和填料口8，阀杆5和调节头4相配合，二者的中心轴线均与阀座组件2的中心轴线重合且均安装于套筒6内，套筒6被夹持和固定在阀体3和阀盖7之间，以及填料口8安装于阀盖7与阀杆5组成的腔室内；其中，阀体3上设有一进口流道31；

套筒6沿其中心轴线且朝向底座1方向穿过阀体3一定长度，形成有位于进口流道31内的导流部61，并在导流部61侧壁上设有至少一供介质流过并与进口流道31相连通的导流口611；当然，该导流口611其开口方向朝向进口流道31方向为佳，这样使得介质中间不会过多在套筒6外表面滞留，甚至于该导流口611朝向进口流道31方向以及背离进口流道31方向都开设一个或多个导流口611；可以理解的是，导流口61的数量和大小可由工程人员根据实际需要的流量进行计算后确定；

阀座组件2位于底座1和阀体3之间，其内形成有一贯穿阀座组件的空腔20，空腔20的的两端分别与导流部61及底座1的出口流道11相连通；由于没有在阀体2中设置有用于供介质流动的中腔，使得介质没有中间滞留而直接流经阀座组件2的空腔20流向出口流道11。

为了进一步增加介质的流动路径，减缓介质的流动速度，从而降低了流道以及流道壳体容易被冲刷而穿透所形成的危害，提高了流道以及流道壳体的使用寿命，将进口流道31设置为包括相连通的前端进口流道311和后端进口流道312；其中，前端进口流道311呈直线状，其中心轴线与套筒6的中心轴线相垂直；后端进口流道312呈弧形状，其与导流口61相连通的一端低于与前端进口流道311相连通的另一端，且后端进口流道312沿背离底座1方向弯曲，且弯曲形成的弧度夹角朝向底座1。应当说明的是，与导流口61相连通的一端低于与前端进口流道311相连通的另一端所参照标准为两端相对于耐磨耐冲刷阀的高度位置对比。

为了便于介质的快速流出，出口流道11的中心轴线与套筒6的中心轴线为同一轴线，使得介质沿垂直线方向（即阀杆5的中心轴线方向）快速流出，减少介质滞留在出口流道11中。

由于节省了阀体2的中腔，介质会直接冲刷阀座组件2，其中，阀座组件2包括内设有空腔20的阀座21和内嵌有该阀座21的衬套22，为了延长阀座组件2的使用寿命，因此在阀座组件2内采用耐磨耐冲刷的整体碳化钨制作而成的阀座21和采用不锈钢制作而成的衬套22。应当说明的是，该阀座21的一端应抵靠在套筒6的下端（即朝向底座1方向的一端），这些才能起到耐磨耐冲刷的作用。

进一步的，为了确保介质快速扩散和雾化，防止形成积聚的射流和产生极大破坏力，免于衬套22出口附近的管道和附件遭受损坏，提高该管道和附件的使用寿命，因此在衬套22其朝向出口流道11的一端设置有一文丘里扩散口23，且文丘里扩散口23呈喇叭状并沿朝向出口流道11方向上直径逐渐增加。进一步的，衬套22还包括设置于其中间部分外表面上的矩形法兰24，该法兰24分别通过缠绕式上垫片9与阀体3密封连接以及通过缠绕式下垫片10与底座1密封连接，从而实现介质不能直接对法兰24连接过渡面及阀体3出口流道11进行冲刷，保证了阀座组件2分别与阀体3和底座1连接面的安全性和使用寿命。

鉴于阀杆5和调节头4安装于套筒组件6内，阀杆5与介质完全隔绝，套筒6内外圆均经过表面硬化处理，而与介质接触的调节头4采用整体碳化钨材质，其耐磨、耐冲刷，为了实现对调节头4圆柱侧壁表面的杂质和吸附物进行刮削，起到对调节头自清洁的作用，套筒6还包括与调节头4相配合且用于清洁调节头4的尖锐平面612。同时，调节头4形成有一内孔，阀杆5形成有一内螺纹孔，采用螺栓41穿过调节头4的内孔，并插入阀杆5的内螺纹孔与阀杆5螺纹连接，为了进一步确保连接可靠，采用定位销42进一步将调节头4和阀杆5相固定。可以理解的是，采用这种上装式结构，通过拆除阀盖7，即可将套筒组件6、阀杆5、调节头4等在线拆除和更换，方便维修维护，缩短维修维护时间。

耐磨耐冲刷阀还设置有位于套筒6与阀杆5之间的组合弹性圈12，该组合弹性圈12与阀杆5圆柱侧壁表面相配合；其中，组合弹性圈12包括高强度的金属内圈121和耐高温的非金属外圈122，非金属外圈122与阀杆5侧壁的外表面贴合在一起，这样使得阀杆5在运动时，非金属外圈122可自动擦拭和清洁阀杆5尚未刮除的杂物，保护了阀杆5的清洁，提高了阀杆5动作性能的稳定性和使用寿命。

一旦非金属外圈122出现磨损后，就会脱离阀杆5圆柱侧壁的外表面，此时金属内圈121将自动沿朝向阀杆5径向做收紧运动，使得非金属外圈122一直与阀杆5侧壁的外表面贴合在一起。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

 1、在本发明实施例中，由于进口流道中的前端进口流道呈直线状，其中心轴线与出口流道中心轴线垂直，且后端进口流道呈大弧形，直接通过阀座组件的空腔与出口流道相连通，整个流道不设置中腔，使介质没有中间滞留而直接流向出口流道，并且由于前后压差的存在，高速流动的介质直接对调节头和阀座进行自动清洗，杜绝了堵塞的发生；

2、在本发明实施例中，由于进口流道先直线后弧形，增加了介质的流动路径，进一步的减缓介质的流动速度，从而降低了流道以及流道壳体容易被冲刷而穿透所形成的危害，提高了流道以及流道壳体的使用寿命；

3、在本发明实施例中，由于采用耐冲刷、耐磨的碳化钨材质制作而成的阀座以及具有柔韧性好、高强度特征的不锈钢衬套，使得阀座组件具备了耐冲刷、耐磨和高强度的耐用特性，减少了介质对阀座组件形成的危害，并且由于衬套上扩散口的设置可以使介质快速扩散和雾化，防止形成积聚的射流和产生极大破坏力，免于衬套出口附近的管道和附件遭受损坏，提高了阀座组件以及出口流道附近的管道和附件的使用寿命；

4、在本发明实施例中，其装置结构简单，拆卸方便，从而方便维修维护。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种耐磨耐冲刷阀，包括底座（1）、阀座组件（2）、阀体（3）、调节头（4）、阀杆（5）、套筒（6）、阀盖（7）和填料口（8），其特征在于，所述阀体（3）上设有一进口流道（31）；

所述套筒（6）沿其中心轴线且朝向所述底座（1）方向穿过所述阀体（3）一定长度，形成有位于所述进口流道（31）内的导流部（61），并在所述导流部（61）侧壁上设有至少一供介质流过并与所述进口流道（31）相连通的导流口（611）；

所述阀座组件（2）位于所述底座（1）和所述阀体（3）之间，其内形成有一贯穿所述阀座组件（2）的空腔（20），所述空腔（20）的两端分别与所述导流部（61）的导流口611及所述底座（1）的出口流道（11）相连通。

2.如权利要求1所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述进口流道（31）包括相连通的前端进口流道（311）和后端进口流道（312）；其中，

所述前端进口流道（311）呈直线状，其中心轴线与所述套筒（6）的中心轴线相垂直；

所述后端进口流道（312）呈弧形状，其与所述导流口（61）相连通的一端低于与所述前端进口流道（311）相连通的另一端，且所述后端进口流道（312）沿背离所述底座（1）方向弯曲，且弯曲形成的弧度夹角朝向所述底座（1）。

3.如权利要求2所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述出口流道（11）的中心轴线与所述套筒（6）的中心轴线为同一轴线。

4.如权利要求1所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述阀座组件（2）包括内设有所述空腔（20）的阀座（21）和内嵌有所述阀座（21）的衬套（22）；其中，所述衬套（22）朝向所述出口流道（11）的一端设置有一文丘里扩散口（23），且所述文丘里扩散口（23）呈喇叭状并沿朝向所述出口流道（11）方向上直径逐渐增加。

5.如权利要求4所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述衬套（22）还包括设置于其中间部分外表面上的法兰（24），所述法兰（24）分别通过上垫片（9）与所述阀体（3）密封连接以及通过下垫片（10）与所述底座（1）密封连接。

6.如权利要求5所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述阀座（21）由碳化钨制作而成，所述衬套（22）由不锈钢制作而成。

7.如权利要求1所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述套筒（6）还包括与所述调节头（4）相配合且用于清洁所述调节头（4）的尖锐平面（612）。

8.如权利要求1所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述耐磨耐冲刷阀还包括设置于所述套筒（6）与所述阀杆（5）之间的组合弹性圈（12）；其中，所述组合弹性圈（12）包括金属内圈（121）和非金属外圈（122），所述非金属外圈（122）与所述阀杆（5）侧壁的外表面贴合在一起。

9.如权利要求8所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，当所述非金属外圈（122）脱离所述阀杆（5）侧壁的外表面时，所述金属内圈（121）将沿朝向所述阀杆（5）径向做收紧运动，使得所述非金属外圈（122）一直与所述阀杆（5）侧壁的外表面贴合在一起。

10.如权利要求1所述的耐磨耐冲刷阀，其特征在于，所述调节头（4）形成有一内孔，所述阀杆（5）形成有一内螺纹孔，采用螺栓（41）穿过所述调节头（4）的内孔，并插入所述阀杆（5）的内螺纹孔与所述阀杆（5）螺纹连接，以及采用定位销（42）进一步将所述调节头（4）和所述阀杆（5）相固定。