CN108286616A - 微小流量v型调节球阀 - Google Patents

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陈彦
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Abstract

本发明属于流体控制阀技术领域，涉及一种微小流量V型调节球阀，包括阀体，所述阀体上同轴设置阀入口、阀出口，阀入口对应于阀体内腔一端设置阀入口止口，阀出口对应于阀体内腔一端设置阀出口止口；在阀出口止口处安装固定阀座，固定阀座与阀体之间设置第一平衡密封环，在阀入口止口处安装保持架，保持架内依次安装碟形弹簧、支撑环、第二平衡密封环及调节阀座。该球阀微小流量可调，模块化设计，可根据实际工况，更换阀座，实现各种微小流量的调节，满足客户使用要求；此外，该球阀结构紧凑，流道为直通型，流阻小，压力损失小，不会因产生空化、闪蒸对阀门产生损坏，有效提高阀门的使用寿命，节省用户维护成本。

Description

微小流量V型调节球阀
技术领域
本发明属于流体控制阀技术领域，涉及一种微小流量V型调节球阀。
背景技术
目前，在石油化工、电力冶金、食品、精细化工等行业，微小流量单座调节阀使用频率很高。微小流量单座调节阀因其结构简单、微小流量可调节范围广等优点，成为用户使用的优先选择。但是，随着科学技术的不断进步，阀门行业的发展也随着用户的工艺改进有了长足的进步。而微小流量单座调节阀则在现状下，凸显不足。微小流量单座调节阀是由单座调节阀发展而来，具有S形流道，流路较复杂，压力损失明显，同时由于微小流量单座调节阀的截留面积很小（通常port口直径≤5mm），与其配合的阀芯也必须设计成细长型，阀门在运行过程中经常出现卡涩或者流量偏大，微小流量调节失效。在阀门维修过程中，工程师们发现导致以上现象出现的原因是：微小流量单座调节阀安装在远比截留面积大的管道中，当介质尤其是液体介质经过缩流断面时，一旦压力大幅降低，流速快速上升，阀门容易出现空化、闪蒸现象，直接破坏阀芯密封面，该密封面因结构尺寸过小在工艺上不能直接堆焊STELLITE硬化，其与阀杆一般一体加工成型，整体使用STELLITE，成本高昂。此外，细长型阀芯结构，需确保其导向精度很高，即阀门零件的加工和装配精度要高，一旦过程质量控制不好，则阀门出现卡死。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种微小流量V型调节球阀，该球阀微小流量可调，模块化设计，可根据实际工况，更换阀座，实现各种微小流量的调节，满足客户使用要求；此外，该球阀结构紧凑，流道为直通型，流阻小，压力损失小，不会因产生空化、闪蒸对阀门产生损坏，有效提高阀门的使用寿命，节省用户维护成本。
按照本发明的技术方案：一种微小流量V型调节球阀，其特征在于：包括阀体，所述阀体上同轴设置阀入口、阀出口，阀入口对应于阀体内腔一端设置阀入口止口，阀出口对应于阀体内腔一端设置阀出口止口；在阀出口止口处安装固定阀座，固定阀座与阀体之间设置第一平衡密封环，在阀入口止口处安装保持架，保持架内依次安装碟形弹簧、支撑环、第二平衡密封环及调节阀座；所述固定阀座、调节阀座两者相对的面上的安装槽中均嵌装有软阀座，阀球安装于固定阀座、调节阀座之间，阀球与软阀座动密封连接；阀球上连接有阀杆，阀杆从阀体的安装通道中向外伸出，阀体的填料函中围绕阀杆设置调料组件，阀杆下部杆体上的径向凸起支撑于阀体填料函下部的凸台上，阀杆下部杆体上套设衬套，衬套下端支撑于阀体上形成的径向凸台上。
作为本发明的进一步改进，所述的调节阀座上设计有微小流量调节曲线。
作为本发明的进一步改进，所述调节阀座上有槽，调节阀座通过槽与保持架通过圆柱销相连，防止调节阀座因阀球旋转而跟转，保证流量调节稳定，圆柱销设置于保持架上。
作为本发明的进一步改进，所述第一平衡密封环、第二平衡密封环的开口均处于介质压力高端。
作为本发明的进一步改进，所述碟形弹簧位于保持架内底部，碟形弹簧提供的弹力保证调节阀座与阀球始终贴合。
本发明的技术效果在于：1、本专利保持架中的阀座为调节阀座，即在该阀座上设计有微小流量调节曲线，根据现场工况不同，可以模块化更换该阀座，以满足使用要求，Cv值小于0.5微小流量可调。
2、本专利可在高压差下实现流量可调，经过表面硬化的阀球表面相比细长型阀芯，接触面积增大，可承受高压差流量的冲蚀，阀门使用寿命较高。
3、本专利保持架和调节阀座通过圆柱销相连，防止阀球频繁动作后，调节阀座有跟转的趋势，始终保持阀球与阀座的紧密贴合，流量调节稳定。
4、本专利采用软硬密封的形式进行密封，阀门关闭时可实现零泄漏，阀门开启时所需扭矩小。
5、本专利阀座背面采用平衡密封环，替代普遍使用的O型圈，在高压情况下，密封效果优良。
附图说明
图1为本专利实施例的结构示意图。
图2为图1中调节阀座的结构示意图。
图3为调节阀座的端面视图。
图4为调节阀座的轴测图。
图5为图1中Ⅰ的放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1~5中，包括第一平衡密封环1、固定阀座2、软阀座3、调节阀座4、调节曲线4a、槽4b、支撑环5、碟形弹簧6、保持架7、压圈8、阀体9、阀入口9a、阀出口9b、阀入口止口9c、阀出口止口9d、衬套10、调料组件11、阀杆12、圆柱销13、阀球14、第二平衡密封环15等。
如图1~5所示，本发明是一种微小流量V型调节球阀，包括阀体9，所述阀体9上同轴设置阀入口9a、阀出口9b，阀入口9a对应于阀体9内腔一端设置阀入口止口9c，阀出口9b对应于阀体9内腔一端设置阀出口止口9d；在阀出口止口9d处安装固定阀座2，固定阀座2与阀体9之间设置第一平衡密封环1，在阀入口止口9c处安装保持架7，保持架7内依次安装碟形弹簧6、支撑环5、第二平衡密封环15及调节阀座4；所述固定阀座2、调节阀座4两者相对的面上的安装槽中均嵌装有软阀座3，阀球14安装于固定阀座2、调节阀座4之间，阀球14与软阀座3动密封连接，确保零泄漏密封，小扭矩实现开启；阀球14上连接有阀杆12，阀杆12从阀体9的安装通道中向外伸出，阀体9的填料函中围绕阀杆12设置调料组件11，阀杆12下部杆体上的径向凸起支撑于阀体9填料函下部的凸台上，阀杆12下部杆体上套设衬套10，衬套10下端支撑于阀体9上形成的径向凸台上。
调节阀座4上设计有微小流量调节曲线4a，根据不同工况，该调节阀座4可更换，实现模块化设计。
调节阀座4上有槽4b，调节阀座4通过槽4b与保持架7通过圆柱销13相连，防止调节阀座4因阀球14旋转而跟转，保证流量调节稳定，圆柱销13设置于保持架7上。
第一平衡密封环1、第二平衡密封环15的开口均处于介质压力高端，可替代O型圈，实现高压高温密封效果优良。
碟形弹簧6位于保持架7内底部，碟形弹簧6提供的弹力保证调节阀座4与阀球14始终贴合，阀门具备双向密封功能。
本发明的工作过程如下：介质经阀体9的阀入口9a进入阀内件中，经过调节阀座4上的微小流量调节曲线4a进入阀球通道，然后流入固定阀座2中，直至阀出口9b。整个过程中，调节阀座4配合阀球14的旋转角度，决定了阀门的开度，即阀门流量的大小，实现了介质微小流量的调节。该结构形式巧妙、紧凑，克服了微小流量单座调节阀的长期使用后精度下降的问题，实现了阀门长期高效率的运行。

Claims (5)

1.一种微小流量V型调节球阀，其特征在于：包括阀体（9），所述阀体（9）上同轴设置阀入口（9a）、阀出口（9b），阀入口（9a）对应于阀体（9）内腔一端设置阀入口止口（9c），阀出口（9b）对应于阀体（9）内腔一端设置阀出口止口（9d）；在阀出口止口（9d）处安装固定阀座（2），固定阀座（2）与阀体（9）之间设置第一平衡密封环（1），在阀入口止口（9c）处安装保持架（7），保持架（7）内依次安装碟形弹簧（6）、支撑环（5）、第二平衡密封环（15）及调节阀座（4）；所述固定阀座（2）、调节阀座（4）两者相对的面上的安装槽中均嵌装有软阀座（3），阀球（14）安装于固定阀座（2）、调节阀座（4）之间，阀球（14）与软阀座（3）动密封连接；阀球（14）上连接有阀杆（12），阀杆（12）从阀体（9）的安装通道中向外伸出，阀体（9）的填料函中围绕阀杆（12）设置调料组件（11），阀杆（12）下部杆体上的径向凸起支撑于阀体（9）填料函下部的凸台上，阀杆（12）下部杆体上套设衬套（10），衬套（10）下端支撑于阀体（9）上形成的径向凸台上。
2.如权利要求1所述的微小流量V型调节球阀，其特征在于：所述调节阀座（4）上设计有微小流量调节曲线（4a）。
3.如权利要求1所述的微小流量V型调节球阀，其特征在于：所述调节阀座（4）上有槽（4b），调节阀座（4）通过槽（4b）与保持架（7）通过圆柱销（13）相连，防止调节阀座（4）因阀球（14）旋转而跟转，保证流量调节稳定，圆柱销（13）设置于保持架（7）上。
4.如权利要求1所述的微小流量V型调节球阀，其特征在于：所述第一平衡密封环（1）、第二平衡密封环（15）的开口均处于介质压力高端。
5.如权利要求1所述的微小流量V型调节球阀，其特征在于：所述碟形弹簧（6）位于保持架（7）内底部，碟形弹簧（6）提供的弹力保证调节阀座（4）与阀球（14）始终贴合。
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