CN109780314A - 一种悬挂式迷宫套筒结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种悬挂式迷宫套筒结构，属于流体控制阀技术领域。其包括阀体、上盖、套筒组件及阀芯组件，所述阀体上分布设有进口流道和出口流道，所述进口流道和出口流道分别置于阀体两端；所述的套筒组件安装在阀体上腔凸台上；在所述套筒组件内设置阀芯组件，所述阀芯组件采用先导式阀芯结构，阀芯组件能沿套筒内壁直线运动；所述阀体与出口流道轴向上设置有上盖，在所述阀体与上盖之间设置有垫片，阀体与上盖通过螺柱与螺母联接为一体。本发明可以有效的起到压降的效果，延长整个套筒组件的使用寿命，能够承受高温高压，调节压差高、密封等级高的工况；该悬挂式迷宫套筒结构加工精度要求较低、所需执行机构推力较小，密封效果可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种套筒结构，具体的说是一种能够承受高温高压，调节压差高、泄露等级要求Ⅴ级以上的一种悬挂式迷宫套筒结构，属于流体控制阀技术领域。
背景技术
传统的套筒阀结构通常只有分体式平衡密封型套筒调节阀和整体式套筒调节阀两种。以上两种套筒结构都是要求上下都有一组垫片来保证泄露等级，下垫片是保证阀门不内漏、上垫片是阻止介质不外漏的。由于加工误差的存在，如果阀体定位高度大于套筒定位高度，虽然垫片在第一时间通过螺栓、螺母的旋紧保证上垫片的压缩来阻止介质不外漏，但是由于下垫片未被有效压缩，导致介质从垫片处流出;如果阀体定位高度小于套筒定位高度，那么上垫片因为没有完全压缩而导致外漏。其次，上述两种套筒结构虽然能够通过套筒上的降噪孔起到一定的降压、降噪的效果，但是当调节压差大于4MPa时，已经无法通过增强阀内件硬度或者通过孔的形式来起到降压、降噪的目的，从而导致现场阀门噪音大、阀内件维护周期短的现象。其三，虽然分体式平衡密封型套筒调节阀结构（一种为填充玻璃纤维PTFE密封+单阀座硬密封结构）能够通过常规的机加工达到Ⅴ级以上的泄露等级，但是由于其上密封采用的是填充玻璃纤维PTFE密封，所以当温度大于250℃时PTFE即失效；整体式套筒调节阀虽然能够承受高温，但是它采用的是上下双阀座硬密封结构，虽然通过机加工修配和人工研磨可以满足泄漏等级达到Ⅴ级或Ⅴ级以上，但是一次装配的成功率只有50%，导致了密封面需要重复机加工修配和人工研磨，浪费人工与时间成本、产品互换性低；同时经过较长时间的使用后，密封面的损伤、变形会导致上下密封面不能同时达到密封的效果，最终出现泄露超标。由此可以得出结论，分体式平衡密封型套筒调节阀和整体式套筒调节阀不能满足高温高压，调节压差高、泄露等级要求Ⅴ级以上工况的应用。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种悬挂式迷宫套筒结构，该套筒结构加工精度要求较低、能够承受高温高压，调节压差高、密封等级高的工况。
按照本发明的技术方案：一种悬挂式迷宫套筒结构，其包括阀体、上盖、套筒组件及阀芯组件，所述阀体上分布设有进口流道和出口流道，所述进口流道和出口流道分别置于阀体两端；所述的套筒组件安装在阀体上腔凸台上；在所述套筒组件内设置阀芯组件，所述阀芯组件采用先导式阀芯结构，阀芯组件能沿套筒内壁直线运动；所述阀体与出口流道轴向上设置有上盖，在所述阀体与上盖之间设置有垫片，阀体与上盖通过螺柱与螺母联接为一体。
作为本发明的进一步改进，所述阀座密封面与阀体为一体式，避免了阀座底部泄露的可能性。
作为本发明的进一步改进，所述套筒组件中的套筒为迷宫组，所述迷宫组采用若干个片状的迷宫片组成，每个迷宫片上设有迷宫流道。
作为本发明的进一步改进，所述阀体的上腔凸台上安装有导向套，所述迷宫组通过第一紧固螺钉固定在导向套上。
作为本发明的进一步改进，所述套筒组件安装方式为悬挂式，其底部不与阀体底部腔体内部接触，在所述导向套端部设置有起吊孔，便于整个套筒组件安装与拆卸的起吊。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯组件包括主阀芯、压板、先导阀芯、定位销及压缩弹簧；所述的主阀芯采用单阀座硬密封结构，在所述主阀芯上端设置有一圈均匀分布的定位孔，分别安装有定位销及压缩弹簧；所述定位销一端安装在主阀芯的定位孔中，另一端穿过先导阀芯上的U型孔，在主阀芯前部定位台阶处设置有压板，压板与主阀芯之间通过第二紧固螺钉固定住轴向方向；先导阀芯一端穿过压板的通孔，另一端穿过上盖的导向孔。
作为本发明的进一步改进，所述主阀芯的径向方向上安装有导向环与胀紧环。
本发明的技术效果在于：
1）由于悬挂式的结构无需要求套筒组件与阀体的轴向高度尺寸一致，各零部件互换性较强，提高了用户的经济效益。
2）由于套筒组件采用的是迷宫组，对于一些高压差的使用工况，可以有效的起到压降的效果，延长整个套筒组件的使用寿命。
3）由于阀芯采用单阀座硬密封结构，阀芯与阀座不需要通过多次机加工修配和人工研磨就能够达到Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级，提高了效率；同时先导式阀芯满足了高温下使用的要求，所需执行机构推力也小于不平衡式阀门、经济性优势明显。
4）阀芯外径与套筒内壁之间留有间隙，保证了阀芯不会因为高温而与套筒抱死；同时通过导向环和胀紧环增强对阀芯的导向。
5）导向套内壁使用内圆精磨加工工艺，提高了内壁的光洁度，同时通过材质本身的热处理或者渗氮等工艺提高其硬度，延长导向套的使用周期。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图标记说明：1-阀体、2-迷宫组、3-主阀芯、4-第一紧固螺钉1、5-第二紧固螺钉2、6-压板、7-垫片、8-螺柱、9-螺母、10-上盖、11-先导阀芯、12-导向套、13-导向环、14-胀紧环、15-定位销、16-压缩弹簧、17-套筒组件、18-阀芯组件18。
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。
如图1所示：本发明主要包括阀体1、垫片7、螺柱8、螺母9、上盖10、套筒组件17及阀芯组件18组成，所述的阀体1分布有进口流道和出口流道，其分别置于阀体1两端，流向采用的是高进底出的流向方式；所述的套筒组件17安装在阀体1上腔凸台上，约束套筒组件17在阀体1内部在径向方向上的运动；在所述套筒组件17内设置阀芯组件18，阀芯组件18能沿套筒组件17内壁直线运动；阀芯组件18在套筒组件17内移动时，实现对进口流道和出口流道连通状态的调节；所述阀体1出口流道轴向上设置上盖10，在阀体1与上盖10之间设置有垫片7，目的为阻止介质从阀体1与上盖10之间的间隙中流出，阀体1与上盖10通过螺柱8与螺母9联接为一体。
进一步的，套筒组件17中的套筒为迷宫组2，还包括第一紧固螺钉1、导向套12；所述的导向套12安装在阀体1的上腔凸台上，固定住了导向套12在径向方向上的运动，所述导向套12端部设置有一组起吊孔，便于整个套筒组件17安装与拆卸的起吊，所述导向套12通过材质本身的热处理或者渗氮等工艺提高其硬度，来达到延长内壁使用周期的目的；通过第一紧固螺钉1将迷宫组2固定在导向套12上；所述迷宫组2采用若干个片状的迷宫片组成，每个迷宫片上有根据实际工况设计好的迷宫流道，介质通过迷宫流道的数次降压后（由于迷宫组技术为已有技术，此处不再详细阐述），从迷宫组2中进入到出口流道；若干个片状的迷宫片通过钎焊技术组成迷宫组2，钎焊是指在接触处熔化诸如黄铜和钎焊料之类的非铁填充金属来焊接金属的一种技术手段，钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，工件尺寸精确。
进一步的，在所述阀体1与上盖10阀门处于关闭状态时，通过旋紧螺柱8与螺母9之间的预紧力来达到压缩垫片7的压缩量，来满足阀门不出现外漏的要求，由于套筒组件17为悬挂式，迷宫组2底部与阀体定位面不接触，在整个旋紧的过程中，套筒组件17不会因螺栓力过大而产生变形或者过小而使阀门出现外漏的现象。
进一步的，所述套筒组件17内设置阀芯组件18，阀芯组件18能沿套筒内壁直线运动，所述阀芯组件18包括主阀芯3、定位销15、压缩弹簧16、压板6、第二紧固螺钉5、先导阀芯11、导向环13及胀紧环14；所述主阀芯3上端设置有一圈均匀分布的定位孔，分别安装有定位销15、压缩弹簧16；定位销15底部安装在主阀芯3的定位孔中，另外一端穿过先导阀芯11上的U型孔，以此来固定住先导阀芯11不在转动；压缩弹簧16主要是用于先导阀芯在打开的瞬间，弹簧给予一个反向推力，加快先导阀芯11打开的速度；在主阀芯3前部定位台阶处设置有一个压板6，压板6与主阀芯3之间通过第二紧固螺钉5来固定住轴向方向；先导阀芯11一端穿过压板6的通孔，另一端从上盖10的导向孔中穿出，阀门从关闭状态向打开状态转变时，首先先导阀芯11先与主阀芯3之间的密封面脱离，随后带动主阀芯3在套筒组件17内移动来实现对进口流道和出口流道连通状态的调节；在主阀芯3的径向方向上安装有3组导向环13与胀紧环14，它们能够保证使主阀芯3始终都有一个导向的作用，不使阀芯组件18在套筒组件17内震荡。
本发明中随着阀芯组件18在套筒组件17的内壁向上移动，此时套筒组件17上的窗口被逐渐打开，介质沿着阀体1的进口流道进入到出口流道；阀体上与出口流道轴向上设置上盖10，在阀体1与上盖10之间设置有垫片7，目的为阻止介质从阀体1与上盖10之间的间隙中流出。
本发明中一种悬挂式迷宫套筒结构，首先采用悬挂式的套筒结构各零部件互换性较强，提高了用户的经济效益；其次在一些高压差的使用工况，迷宫式套筒组件17可以有效的起到压降的效果，延长整个套筒组件17的使用寿命；其三，阀芯组件18采用的是先导式结构，即解决了一次装配率达到Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级，提高了效率，同时又满足了高温的使用工况、所需执行机构推力较小的特点，市场前景广阔。该悬挂式迷宫套筒结构加工精度要求较低、所需执行机构推力较小，密封效果可靠。
Claims (7)
1.一种悬挂式迷宫套筒结构，包括阀体（1）、上盖（10），套筒组件（17）及阀芯组件（18），其特征在于：所述阀体（1）上分布设有进口流道和出口流道，所述进口流道和出口流道分别置于阀体（1）两端；所述的套筒组件（17）安装在阀体（1）上腔凸台上；在所述套筒组件（17）内设置阀芯组件（18），所述阀芯组件（18）采用先导式阀芯结构，阀芯组件（18）能沿套筒内壁直线运动；所述阀体（1）与出口流道轴向上设置有上盖（10），在阀体（1）与上盖（10）之间设置有垫片（7），阀体（1）与上盖（10）通过螺柱（8）与螺母（9）联接为一体。
2.如权利要求1所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述阀座密封面与阀体（1）为一体式结构。
3.如权利要求1所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述套筒组件（17）中的套筒为迷宫组，所述迷宫组采用若干个片状的迷宫片组成，每个迷宫片上设有迷宫流道。
4.如权利要求1所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述阀体（1）的上腔凸台上安装有导向套（12），所述迷宫组通过第一紧固螺钉固定在导向套（12）上。
5.如权利要求1所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述套筒组件（17）安装方式为悬挂式，在所述导向套（12）端部设置有起吊孔，便于所述套筒组件（17）安装与拆卸的起吊。
6.如权利要求1所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述阀芯组件（18）包括主阀芯（3）、压板（6）、先导阀芯（11）、定位销（15）及压缩弹簧（16）；所述的主阀芯（3）采用单阀座硬密封结构，在所述主阀芯（3）上端设置有一圈均匀分布的定位孔，分别安装有定位销（15）及压缩弹簧（16）；所述定位销（15）一端安装在主阀芯（3）的定位孔中，另一端穿过先导阀芯（11）上的U型孔，在主阀芯（3）定位台阶处设置有压板（6），压板（6）与主阀芯（3）之间通过第二紧固螺钉（5）固定；先导阀芯（11）一端穿过压板（6）的通孔，另一端穿过上盖（10）的导向孔。
7.如权利要求6所述的一种悬挂式迷宫套筒结构，其特征在于：所述主阀芯（3）的径向方向上安装有导向环（13）与胀紧环（14）。
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