CN105782537A - 一种耐气蚀球阀阀芯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐气蚀球阀阀芯,其中,包括流体通过的阀孔,阀孔上设有若干个导槽,导槽具有一定的长度B、宽度W和高度H,导槽的长度B与导槽的宽度W之比为1520:1,导槽的宽度W与导槽的高度H之比为1:2。本发明降低阀芯气蚀现象的产生,提高阀芯的耐气蚀损坏能力,阀芯制造简单、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及阀门领域,具体涉及一种耐气蚀球阀阀芯。
背景技术
目前阀门应用越来越广,在不同的应用场合中,通过阀门的介质也不一样,包括通过介质的压力及速度,会导致阀芯在特定场合造成气蚀损坏,气蚀是流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。气蚀常发生在阀芯高速减压区,一般在高速减压区形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。对于一般常用的球阀门来说,气蚀现象发生在流体入口端和出口端,由于阀体内通孔与阀芯之间存在密封圈,阀体内通孔与阀芯通孔之间也存在尺寸变化,因而在尺寸变化处具有压力变化和流速变化,还有阀芯尺寸一般不可能做得很大,所以压力变化和流速变化会发生在整个阀芯内孔中。
中国专利CN201020676918.5公开了一种调节阀耐冲蚀结构,包括设于阀腔底部出口端的阀座,阀腔内设有可上下移动的阀芯组件,所述阀座内设有衬套,该衬套内径与阀芯组件上的阀芯头的外径配合,所述衬套、阀芯头分别为硬质合金,且与阀腔连接的阀座上端面和阀芯柄表面为硬质合金。在本实用新型中,按受冲蚀的严重程度,在各段流道上分别采用整体硬质合金,或表面烧结硬质材料,组成连续的保护层,抵抗高速颗粒的冲蚀和气蚀。
上述专利虽能有效的延长阀门的使用寿命,但其制造成本较高,工艺制作麻烦,同时次结构仅适合大型阀门上应用,小型阀门因体积过小不便加工,在小型阀门的应用上带来了一定阻碍,另外在各段流道上采用整体硬质合金,或表面烧结硬质材料,仅仅是增加昂贵的耐磨材料,气蚀现象容然存在,没有从根本上消除或减少气蚀的冲蚀损坏现象。
由上述可知,急需一种能减少球阀气蚀现象的阀芯。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种制作简单、成本低、能够减少气蚀损坏的球阀阀芯。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种耐气蚀球阀阀芯,其中,包括流体通过的阀孔,阀孔上设有若干个导槽,导槽具有一定的长度B、宽度W和高度H,导槽的长度B与导槽的宽度W之比为1520:1,导槽的宽度W与导槽的高度H之比为1:2。
进一步地,导槽横截面呈三角形形状或圆弧形形状。
更进一步地,导槽为三个或六个。
更进一步地,阀孔包括前段孔、中段孔和后段孔,前段孔连接在中段孔的一端,后段孔连接在中段孔的另一端。
更进一步地,前段孔的一端连接在中段孔的一端,前段孔的另一端延伸至阀芯的外球面,后段孔的一端连接在中段孔的另一端,后段孔另一端延伸至阀芯的外球面。
更进一步地,前段孔具有一定的长度N,中段孔具有一定的长度E,后段孔具有一定的长度K,前段孔的长度N与中段孔的长度E之比为2:1,后段孔的长度K与中段孔的长度E之比为3:1。
更进一步地,导槽的长度B大于等于或小于中段孔的长度E。
更进一步地,前段孔与阀体的入口相贯通,后段孔与阀体的出口相贯通。
更进一步地,前段孔呈锥形形状,前段孔的大端与阀芯的外球面相贯通。
更进一步地,后段孔呈锥形形状,后段孔的大端与阀芯的外球面相贯通。
本发明的优点是降低气蚀现象的产生,提高阀芯的耐气蚀损坏能力,本发明在阀孔上设有若干个导槽,导槽的设置使得空穴在高压区产生的压力降低,从而降低空穴被压破并产生冲击压力,延长阀孔表面上的保护膜寿命,从而使腐蚀速度减缓,另外阀孔具有前段孔、中段孔和后段孔,前段孔大致呈锥形形状,后段孔大致呈锥形形状,锥形形状的设置使得压降缓慢,在降压过程中产生空穴现象较少,还有导槽的长度B与导槽的宽度W之比为1520:1,导槽的宽度W与导槽的高度H之比为1:2,这样流体在流动时,即使产生空穴,导槽也会使空穴缓慢破裂,使破裂时冲击力减少,甚至化解较大的破裂时的冲击力,导槽为三个或六个,三角形形状或圆弧形形状加工容易,节约加工成本,同时完全可以起到消除空穴现象,导槽为三个或六个,使得利用现有加工设备即可制作,避免使用复杂设备或高端设备增加成本。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例,并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中:
图1是本发明的立体结构示意图;
图2是本发明的另一视角立体结构示意图;
图3是本发明的第一实施例剖视图;
图4是本发明的第二实施例剖视图;
图5是本发明的第三实施例剖视图;以及
图6是本发明的第四实施例剖视图。
其中,图中标记为:
10为阀孔、11为前段孔、12为中段孔、13为后段孔、14为导槽、20为阀芯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参考图1至图6,如图1所示的一种耐气蚀球阀阀芯20,其中,包括流体通过的阀孔10,阀孔10上设有若干个导槽14,导槽14的设置使得空穴在高压区产生的压力降低,从而降低空穴被压破并产生冲击压力,延长阀孔10表面上的保护膜寿命,从而使腐蚀速度减缓,阀孔10包括前段孔11、中段孔12和后段孔13,前段孔11连接在中段孔12的一端,后段孔13连接在中段孔12的另一端。前段孔11与阀体的入口相贯通,后段孔13与阀体的出口相贯通。优选地,前段孔11呈锥形形状,呈锥形形状的设置使得流体在流经阀孔10时压降缓慢,在降压过程中产生空穴现象较少,锥形形状还可以使压降产生的几率下降,因而产生气蚀的机会也减少,前段孔11的大端与阀芯20的外球面相贯通。优选地,后段孔13呈锥形形状,呈锥形形状的设置使得流体在流经阀孔10时压降缓慢,在降压过程中产生空穴现象较少,锥形形状还可以使压降产生的几率下降,因而产生气蚀的机会也减少,后段孔13的大端与阀芯20的外球面相贯通。
如图2所示,前段孔11的一端连接在中段孔12的一端,前段孔11的另一端延伸至阀芯20的外球面,后段孔13的一端连接在中段孔12的另一端,后段孔13另一端延伸至阀芯20的外球面。
如图2和图3所示,导槽14具有一定的长度B、宽度W和高度H,导槽14的长度B与导槽14的宽度W之比为1520:1,导槽14的宽度W与导槽14的高度H之比为1:2,这样流体在流动时,即使产生空穴,导槽14也会使空穴缓慢破裂,使破裂时冲击力减少,甚至化解较大的破裂时的冲击力。
如图3所示,导槽14横截面呈三角形形状,导槽14为三个,如图4所示,导槽14横截面呈三角形形状,导槽14为六个。三角形形状加工容易,节约加工成本,同时完全可以起到消除空穴现象,导槽14为三个或六个,使得利用现有加工设备即可制作,避免使用复杂设备或高端设备增加成本,导槽14为三个或六个足以满足目前消除空穴现象,延长金属表面上的保护膜寿命,而使腐蚀速度减缓,另外导槽14的个数还可依据实际阀孔10的大小和工矿进一步改进形状和个数。
如图5所示,导槽14横截面呈圆弧形形状,导槽14为三个,如图6所示,导槽14横截面呈圆弧形形状,导槽14为六个。圆弧形形状加工容易,节约加工成本,同时完全可以起到消除空穴现象,导槽14为三个或六个,使得利用现有加工设备即可制作,避免使用复杂设备或高端设备增加成本,导槽14为三个或六个足以满足目前消除空穴现象,延长金属表面上的保护膜寿命,而使腐蚀速度减缓,另外导槽14的个数还可依据实际阀孔10的大小和工矿进一步改进形状和个数。
如图2所示,前段孔11具有一定的长度N,中段孔12具有一定的长度E,后段孔13具有一定的长度K,前段孔11的长度N与中段孔12的长度E之比为2:1,因而流体从前段孔11进入中段孔12时,压力差缓慢下降,使得流体流动时避免空穴现象产生,减少阀芯20的气蚀损坏,后段孔13的长度K与中段孔12的长度E之比为3:1,流体从中段孔12进入后段孔13时,压力缓慢变化,使得流体流动时避免空穴现象产生,减少阀芯20的气蚀损坏,。
如图2所示,导槽14的长度B大于等于或小于中段孔12的长度E。当导槽14的长度B大于等于中段孔12的长度E时,满足粘度大的液体在流经阀孔10时消除空穴现象,当导槽14的长度B小于中段孔12的长度E时,满足粘度小的液体在流经阀孔10时消除空穴现象,导槽14表面还可以烧结硬质合金或覆盖氧化铬涂层,这样可以更好的增强阀芯20的耐气蚀能力,减少阀芯20的气蚀损坏。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,包括流体通过的阀孔(10),所述阀孔(10)上设有若干个导槽(14),所述导槽(14)具有一定的长度B、宽度W和高度H,所述导槽(14)的长度B与导槽(14)的宽度W之比为1520:1,导槽(14)的宽度W与导槽(14)的高度H之比为1:2。
2.根据权利要求1所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述导槽(14)横截面呈三角形形状或圆弧形形状。
3.根据权利要求2所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述导槽(14)为三个或六个。
4.根据权利要求3所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述阀孔(10)包括前段孔(11)、中段孔(12)和后段孔(13),所述前段孔(11)连接在中段孔(12)的一端,所述后段孔(13)连接在中段孔(12)的另一端。
5.根据权利要求4所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述前段孔(11)的一端连接在中段孔(12)的一端,所述前段孔(11)的另一端延伸至阀芯(20)的外球面,所述后段孔(13)的一端连接在中段孔(12)的另一端,所述后段孔(13)另一端延伸至阀芯(20)的外球面。
6.根据权利要求5所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述前段孔(11)具有一定的长度N,所述中段孔(12)具有一定的长度E,所述后段孔(13)具有一定的长度K,所述前段孔(11)的长度N与中段孔(12)的长度E之比为2:1,所述后段孔(13)的长度K与中段孔(12)的长度E之比为3:1。
7.根据权利要求6所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述导槽(14)的长度B大于等于或小于中段孔(12)的长度E。
8.根据权利要求6所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述前段孔(11)与阀体的入口相贯通,所述后段孔(13)与阀体的出口相贯通。
9.根据权利要求6所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述前段孔(11)呈锥形形状,所述前段孔(11)的大端与阀芯(20)的外球面相贯通。
10.根据权利要求6所述的耐气蚀球阀阀芯(20),其特征在于,所述后段孔(13)呈锥形形状,所述后段孔(13)的大端与阀芯(20)的外球面相贯通。
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