CN110067891B - 防堵塞的调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防堵塞的调节阀，包括：阀座，所述阀座设有沿其厚度方向贯通的安装通道，所述阀座的内壁面设有至少一个沿其径向向内突出的刮刀部，所述刮刀部的至少一部分上表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第一斜面，所述刮刀部的至少一部分下表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第二斜面；阀芯，所述阀芯为V型不平衡式阀芯，所述阀芯设于所述安装通道且沿其轴线方向可活动，所述刮刀部的至少一部分内壁面止抵所述阀芯的外壁面以在所述阀芯运动时刮除所述阀芯的外壁面上的杂质。该防堵塞的调节阀结构简单，拆装方便，不易堵塞，能够适用于易结晶堵塞带颗粒工况。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种防堵塞的调节阀。
背景技术
在现代化工厂的自动控制中，调节阀在管线中起着节流控制的关键作用。其中不平衡式的单座调节阀因其具有低流阻设计，流道简单，体积小重量轻，性能可靠不宜卡堵等特点成为众多调节阀中应用最广泛的一种。随着石化行业的快速发展，流体介质的输送工况呈现出复杂化、多样化的趋势，其中阀门在使用过程中出现堵塞现象是常见的故障之一，尤其在泥浆、纸浆、烧碱或易碳化、易结晶、带颗粒的场合时，堵塞更是常见故障，虽然单座调节阀已具有不易卡堵的特点，但在上述场合应用中仍存在卡塞问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种防堵塞的调节阀，该防堵塞的调节阀具有便于装配，不易卡堵，结构稳定等优点。
根据本发明实施例的防堵塞的调节阀，包括：阀座，所述阀座设有沿其厚度方向贯通的安装通道，所述阀座的内壁面设有至少一个沿其径向向内突出的刮刀部，所述刮刀部的至少一部分上表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第一斜面，所述刮刀部的至少一部分下表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第二斜面；阀芯，所述阀芯为V型不平衡式阀芯，所述阀芯设于所述安装通道且沿其轴线方向可活动，所述刮刀部的至少一部分内壁面止抵所述阀芯的外壁面以在所述阀芯运动时刮除所述阀芯的外壁面上的杂质。
根据本发明实施例的防堵塞的调节阀，在阀座内设有安装通道，在阀座的内壁面设于刮刀部，安装通道内设有阀芯，阀芯为V型不平衡式阀芯，当阀芯沿着安装通道的轴线方向运动时，刮刀部能够止抵阀芯的外壁面并对外壁面上的结晶等介质进行刮除，刮出的介质可随着流体流出，该防堵塞的调节阀结构简单，拆装方便，维护成本低，能够适用于易结晶堵塞带颗粒工况。
根据本发明一个实施例，所述刮刀部形成为沿所述阀座的周向延伸的环形突起，所述第一斜面形成为沿所述安装通道的径向向内向下倾斜延伸的斜面，所述第二斜面形成为沿所述安装通道的径向向内向上倾斜延伸的斜面。
根据本发明一个实施例，所述第一斜面和所述第二斜面相对于竖直方向倾斜的角度均为73°-77°。
根据本发明一个实施例，所述第一斜面和所述第二斜面相对于竖直方向倾斜的角度均为75°。
根据本发明一个实施例，所述刮刀部的内壁面沿竖直方向延伸且形成为沿所述阀座的周向延伸的弧形面，所述刮刀部的内壁面完全止抵所述阀芯的外壁面。
根据本发明一个实施例，所述阀芯包括：第一阀段，所述第一阀段的外壁面止抵所述刮刀部的内壁面；第二阀段，所述第二阀段与所述第一阀段相连，所述第二阀段的径向尺寸大于所述第一阀段的径向尺寸；过渡段，所述过渡段设在所述第一阀段与所述第二阀段之间，所述过渡段的外壁面形成为所述第一阀段向所述第二阀段所在方向倾斜延伸的斜面，所述过渡段止抵所述刮刀部以限制所述阀芯的活动范围。
根据本发明一个实施例，所述安装通道沿其轴向包括：第一孔段，所述第一孔段形成为柱状，所述第一孔段的内壁面形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，所述第一孔段的一端的径向尺寸小于另一端的径向尺寸，所述刮刀部设在所述第一孔段的一端的内壁面上；第二孔段，所述第二孔段的一端与所述第一孔段的一端相连，所述第二孔段的径向尺寸大于所述第一孔段的一端的径向尺寸；第三孔段，所述第三孔段的一端与所述第二孔段的另一端相连，所述第三孔段的内壁面形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，所述第三孔段的一端的径向小于另一端的径向尺寸。
根据本发明一个实施例，所述第二孔段的内壁面沿竖直方向延伸形成为沿所述阀座的周向延伸的弧形面，所述第二孔段与所述第一孔段之间形成有垂直于所述阀座的轴线的台阶面，所述第一斜面的外轮廓与所述台阶面的内轮廓相连。
根据本发明一个实施例，所述第二孔段的轴向长度小于所述刮刀部的轴向长度。
根据本发明一个实施例，所述阀座与所述刮刀部形成为一体成型件。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的防堵塞的调节阀的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的防堵塞的调节阀的阀芯的局部结构示意图；
图3是图2的局部正视图；
图4是根据本发明实施例的防堵塞的调节阀的阀座的结构示意图。
附图标记：
防堵塞的调节阀100；
阀座10；安装通道11；刮刀部12；第一斜面13；第二斜面14；第一孔段15；第二孔段16；第三孔段17；
阀芯20；第一阀段21；第二阀段22；过渡段23。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图具体描述根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100。
如图1至图4所示，根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100包括阀座10和阀芯20。
具体而言，阀座10设有沿其厚度方向贯通的安装通道11，阀座10的内壁面设有至少一个沿其径向向内突出的刮刀部12，刮刀部12的至少一部分上表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第一斜面13，刮刀部12的至少一部分下表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第二斜面14，阀芯20为V型不平衡式阀芯，阀芯20设于安装通道11且沿其轴线方向可活动，刮刀部12的至少一部分内壁面止抵阀芯20的外壁面以在阀芯20运动时刮除阀芯20的外壁面上的介质。
换言之，根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100主要由阀座10和阀芯20组成。
由此，根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100采用阀座10和阀芯20相结合的装置，阀座10设有安装通道11，安装通道11可以沿着阀座10的厚度方向贯通，在安装通道11内设有阀芯20，阀芯20可以沿着安装通道11的轴线方向活动，阀芯20可以为V型不平衡式阀芯，V型不平衡式阀芯不同于柱塞型阀芯，它是由带等百分比窗口的套筒结构演变而来的V型不平衡式阀芯。在阀座10的内壁面设有至少一个沿其径向向内突出刮刀部12。阀芯20设于安装通道11且沿其轴线方向可活动，刮刀部12的至少一部分内壁面止抵阀芯20的外壁面。刮刀部12的至少一部分上表面形成为第一斜面13，第一斜面13相对于水平方向倾斜延伸，刮刀部12的至少一部分下表面形成为第二斜面14，第二斜面14相对于水平方向倾斜延伸，在阀芯20沿安装通道11的轴线方向向上或向下运动时，第一斜面13和第二斜面14相互配合，形成至少一个刀刃部，能够在阀芯20运动时刮除阀芯20的外壁面上的介质。
需要说明的是，刮刀部12与阀座10之间可以为一体成型，也可以为其他连接方式。调节阀100还可以包括阀体、阀盖、阀杆等主要部件。
由此，根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100采用阀座10和阀芯20相结合，在阀座10上设有刮刀部12，使得V型不平衡式阀芯在上下运动的过程中能够将自身外周面上堆积结晶的介质铲除并通过流体带走，保持阀芯20的可使用性。该防堵塞的调节阀100采用V型不平衡式阀芯和刮刀部12相互配合，能够适用于易结晶堵塞带颗粒工况。
根据本发明的一个实施例，刮刀部12可以形成为沿阀座10的周向延伸的环形突起，第一斜面13可以形成为沿安装通道11的径向向内向下倾斜延伸的斜面，第二斜面14可以形成为沿安装通道11的径向向内向上倾斜延伸的斜面。在阀芯20沿着安装通道11的轴线方向向上运动时，可以通过第一斜面13对阀芯20的外周面上的结晶等进行一次铲除，并且可以通过第二斜面14对阀芯20的外周面上的结晶等进行二次铲除。反之，当阀芯20沿着安装通道11的轴线方向向下运动时，可以通过第二斜面14对阀芯20的外周面上的结晶等进行一次铲除，并且可以通过第一斜面13对阀芯20的外周面上的结晶等进行二次铲除。刮刀部12采用环形突起的结构，可以提高结晶等介质的刮除效果。
在本发明的一些具体实施方式中，刮刀部12的数量也可以为多个，多个刮刀部12组合成沿阀座10的周向延伸的环形，相邻两个刮刀部12间隔开分布，可以对一些难刮除的介质先进行局部刮除，降低刮除难度。
可选地，第一斜面13和第二斜面14相对于竖直方向倾斜的角度均为73°-77°，能够在保证刮刀部12的刮除效果和刮除效率的基础上，防止刮刀部12发生较大磨损。
优选地，第一斜面13和第二斜面14相对于竖直方向倾斜的角度均为75°。
需要说明的是，第一斜面13和第二斜面14相对于竖直方向倾斜的角度分别为90°时最易刮除结晶介质，但是其刮口也最易被磨损或破坏。若减小角度则强度增加，刮口不易损坏但降低了其刮除结晶物质或颗粒的作用且容易将物质堵塞在刮刀附近。综合考虑并且在进行大量实验后选择将倾斜角度设定在75°时效果最优，既保证能够刮除结晶物质又有着较长的使用寿命，能够满足此类工况调节阀的长期有效使用。
在本发明的一些具体实施方式中，刮刀部12的内壁面沿竖直方向延伸且形成为沿阀座10的周向延伸的弧形面，刮刀部12的内壁面和第一斜面13的连接处可以配合形成为一个刀刃部，刮刀部12的内壁面和第二斜面14的连接处可以配合形成为又一个刀刃部。刮刀部12的内壁面能够完全止抵阀芯20的外壁面，能够扩大刮刀部12与阀芯20之间的接触面积，增大刮刀部12的硬度和刚度，从而可以提高刮除效率和刮除效果。
如图2所示，进一步地，阀芯20包括第一阀段21、第二阀段22和过渡段23，第一阀段21的外壁面止抵刮刀部12的内壁面，第一阀段21沿着安装通道11的轴线方向上、下运动时，刮刀部12可以将第一阀段21的外壁面上附着的结晶等刮除。第二阀段22与第一阀段21相连，第二阀段22的径向尺寸大于第一阀段21的径向尺寸，过渡段23设在第一阀段21与第二阀段22之间，过渡段23的外壁面形成为第一阀段21向第二阀段22所在方向倾斜延伸的斜面，过渡段23止抵刮刀部12以限制阀芯20的活动范围，能够实现对于阀芯20的限位作用。
根据本发明的一个实施例，安装通道11沿其轴向包括第一孔段15、第二孔段16和第三孔段17。
具体地，第一孔段15可以形成为柱状，第一孔段15的内壁面可以形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，第一孔段15的一端的径向尺寸小于另一端的径向尺寸，刮刀部12可以设在第一孔段15的一端的内壁面上，第二孔段16的一端可与第一孔段15的一端相连，第二孔段16的径向尺寸大于第一孔段15的一端的径向尺寸，第三孔段17的一端可与第二孔段16的另一端相连，第三孔段17的内壁面可形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，第三孔段17的一端的径向小于另一端的径向尺寸。
也就是说，沿安装通道11的轴向自下向上依次包括第一孔段15、第二孔段16和第三孔段17，在第一孔段15内可设有刮刀部12。其中，第一孔段15可以形成为柱状，第一孔段15的内壁面可以形成为从第一孔段15的一端向第一孔段15的另一端倾斜延伸的斜面，第一孔段15的一端的径向尺寸可以小于第一孔段15的另一端的径向尺寸。在第一孔段15的一端的内壁面可设有刮刀部12，刮刀部12可以朝向第一孔段15的轴线方向延伸。第二孔段16位于第一孔段15的上方，第二孔段16的一端与第一孔段15的一端相连，第二孔段16的径向尺寸可以大于第一孔段15的一端的径向尺寸，可以防止刮除的结晶堵塞通道，提高刮除和流出的结晶等的容量。第三孔段17可位于第二孔段16的上方，第三孔段17的一端可与第二孔段16的另一端相连，第三孔段17的内壁面可形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，第三孔段17的一端的径向小于另一端的径向尺寸，阀芯20可穿过第三孔段17的一端并进入安装通道11，不仅具有便于安装，提高装配效率等优点，而且还能够有效地将刮除以及流出的结晶等介质去除。
进一步地，第二孔段16的内壁面沿竖直方向延伸可形成为沿阀座10的周向延伸的弧形面，第二孔段16与第一孔段15之间形成有垂直于阀座10的轴线的台阶面，第一斜面13的外轮廓与台阶面的内轮廓相连，能够在保持稳定性、结构紧凑性的基础上，扩大介质的暂时存储量，从而不会在刮除阀芯20的外壁面上的介质时发生卡住、堵塞等情况。
可选地，第二孔段16的轴向长度小于刮刀部12的轴向长度，能够在保证刮除效率的基础上，提高结构整体紧凑性。
根据本发明的一个实施例，阀座10与刮刀部12形成为一体成型件，具有便于生产加工，结构简单，稳定性高，生产效率高，成本低，非常适合大规模生产。
总而言之，根据本发明实施例的防堵塞的调节阀100采用阀座10和阀芯20相结合，在阀座10上设有刮刀部12，阀芯20为V型不平衡式阀芯，在上下运动的过程中能够将自身外周面上堆积结晶的介质铲除并通过流体带走，能够适用于易结晶堵塞带颗粒工况，具有便于装配，使用方便等优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种防堵塞的调节阀，其特征在于，包括：
阀座，所述阀座设有沿其厚度方向贯通的安装通道，所述阀座的内壁面设有至少一个沿其径向向内突出的刮刀部，所述刮刀部的至少一部分上表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第一斜面，所述刮刀部的至少一部分下表面形成为相对于水平方向倾斜延伸的第二斜面，所述刮刀部形成为沿所述阀座的周向延伸的环形突起，所述第一斜面形成为沿所述安装通道的径向向内向下倾斜延伸的斜面，所述第二斜面形成为沿所述安装通道的径向向内向上倾斜延伸的斜面；
阀芯，所述阀芯为V型不平衡式阀芯，所述阀芯设于所述安装通道且沿其轴线方向可活动，所述刮刀部的至少一部分内壁面止抵所述阀芯的外壁面以在所述阀芯运动时刮除所述阀芯的外壁面上的杂质；所述刮刀部的内壁面沿竖直方向延伸且形成为沿所述阀座的周向延伸的弧形面，所述刮刀部的内壁面完全止抵所述阀芯的外壁面，所述阀芯包括：
第一阀段，所述第一阀段的外壁面止抵所述刮刀部的内壁面；
第二阀段，所述第二阀段与所述第一阀段相连，所述第二阀段的径向尺寸大于所述第一阀段的径向尺寸；
过渡段，所述过渡段设在所述第一阀段与所述第二阀段之间，所述过渡段的外壁面形成为所述第一阀段向所述第二阀段所在方向倾斜延伸的斜面，所述过渡段止抵所述刮刀部以限制所述阀芯的活动范围，
所述安装通道沿其轴向包括：
第一孔段，所述第一孔段形成为柱状，所述第一孔段的内壁面形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，所述第一孔段的一端的径向尺寸小于另一端的径向尺寸，所述刮刀部设在所述第一孔段的一端的内壁面上；
第二孔段，所述第二孔段的一端与所述第一孔段的一端相连，所述第二孔段的径向尺寸大于所述第一孔段的一端的径向尺寸，所述第二孔段的内壁面沿竖直方向延伸形成为沿所述阀座的周向延伸的弧形面，所述第二孔段与所述第一孔段之间形成有垂直于所述阀座的轴线的台阶面，所述第一斜面的外轮廓与所述台阶面的内轮廓相连；
第三孔段，所述第三孔段的一端与所述第二孔段的另一端相连，所述第三孔段的内壁面形成为从一端向另一端倾斜延伸的斜面，所述第三孔段的一端的径向小于另一端的径向尺寸。
2.根据权利要求1所述的防堵塞的调节阀，其特征在于，所述第一斜面和所述第二斜面相对于竖直方向倾斜的角度均为73°-77°。
3.根据权利要求2所述的防堵塞的调节阀，其特征在于，所述第一斜面和所述第二斜面相对于竖直方向倾斜的角度均为75°。
4.根据权利要求1所述的防堵塞的调节阀，其特征在于，所述第二孔段的轴向长度小于所述刮刀部的轴向长度。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的防堵塞的调节阀，其特征在于，所述阀座与所述刮刀部形成为一体成型件。
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