CN105782537B - 一种耐气蚀球阀阀芯 - Google Patents

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

一种耐气蚀球阀阀芯

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，阀孔的内壁上设有若干个导槽，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的内壁上设有若干个导槽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 (9)

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)的内壁上设有若干个导槽(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，所述阀孔(10)的前段孔(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。

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)还包括中段孔(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。