CN111306306A - 一种可拆卸活阀座y型截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可拆卸活阀座Y型截止阀，包括阀体(1)、一体式阀芯杆(6)、支架(15)和手轮(20)；阀体(1)具有介质流入流道、阀体中腔、质流出流道的三通道结构；在阀体(1)的阀体中腔内，从下至上依次次安装了阀座密封垫(2)、阀座(3)、套筒(4)和套筒压盖(5)；在阀座基环的上表面上安装套筒(4)；一体式阀芯杆(6)经由套筒(4)插入阀体；在套筒(4)的上方安装了套筒压盖(5)；阀芯杆下端外圆与套筒(4)内壁配合形成导向，上端穿过设在套筒压盖上的填料函孔，填料函孔依次装有填料衬垫(7)、组合填料(9)、填料压盖(10)；支架(15)安装于阀体(1)的上部，支架(15)下端采用卡箍式设计，通过螺纹连接固定在阀体(1)上，并用支架锁紧螺钉(26)紧固。

Description

一种可拆卸活阀座Y型截止阀

技术领域

本发明涉及一种涉及阀门技术领域中的截止阀，特别涉及一种可拆卸活阀座Y型截止阀。

背景技术

截止阀用途广泛，是所有阀门中密封最直接、最可靠的阀种，不仅适用于中低压，而且适用于低温、高温、高压、超高压等工况。Y型截止阀是截止阀的一种，由于Y型截止阀具有接近直线的流道设计，相比一般直通式截止阀，具有低流阻和更高的流通能力，应用广泛。目前市场上应用的高温高压截止阀，例如1000MW超超临界火电机组用主蒸汽疏水截止阀温度高达600℃，工作压力高达30MPa，多采用进口知名品牌的Y型截止阀，阀座密封部位都是直接在阀体本体上堆焊硬质合金，一旦因密封面冲刷损坏，只能在停机维修时，将阀门从管道上割下来，对阀体密封面进行堆焊修复，维修费时费力且经济性差。此外，随着阀门产品的体积逐渐缩小，阀门的流体阻力和阀门尺寸之间的矛盾也亟待解决。

因此，为了解决和克服火电厂高温高压Y型截止阀密封面易冲刷磨损、阀门在线维修性差、随着阀门尺寸的减小流体阻力增大的缺点，采用一种可拆卸活阀座结构的Y型截止阀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服火电厂高温高压Y型截止阀密封面易冲刷磨损、阀门在线维修性差、随着阀门尺寸的减小流体阻力增大的缺点。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种可拆卸活阀座Y型截止阀，包括阀体1、一体式阀芯杆6、支架15和手轮20；阀体1具有介质流入流道、阀体中腔、质流出流道的三通道结构；在阀体1的阀体中腔内，从下至上依次次安装了阀座密封垫2、阀座3、套筒4和套筒压盖5；在阀座基环的上表面上安装套筒4；一体式阀芯杆6经由套筒4插入阀体；在套筒4的上方安装了套筒压盖5；阀芯杆下端外圆与套筒4内壁配合形成导向，上端穿过设在套筒压盖上的填料函孔，填料函孔依次装有填料衬垫7、组合填料9、填料压盖10；支架15安装于阀体1的上部，支架15下端采用卡箍式设计，通过螺纹连接固定在阀体1上，并用支架锁紧螺钉26紧固。

进一步地，介质流入流道和介质流出流道的中轴线与阀体中腔的中轴线夹角为45-50度，进一步优选地该角度可以为45度。

进一步地，垂直向上延伸的阀体中腔从下至上具有端部、宽径区和紧密配合部。

进一步地，其中端部用于容置阀芯杆最下端的端部；宽径区用于容置套筒4，该宽径区的直径大于套筒的直径，从而形成利于流体通过的空间；紧密配合部用于容纳套筒压盖5，该紧密配合部的直径基本与容纳套筒压盖5的直径相同。

进一步地，阀座3具有环形的结构，其包括位于下部的阀座基环和位于阀座基环上方的硬质合金环。

进一步地，在阀座3的下部为阀座基环，该阀座基环的下表面外侧具有用于容纳阀座密封垫2的凹入部分，在上述凹入部分上方的阀座基环在径向方向上相对向外延伸。

进一步地，在阀座基环上表面的内环边缘位置设置了硬质合金环，该硬质合金环的内环上部，具有锥面密封面。

进一步地，该锥面密封相对于竖直方向的倾斜角度为13-15度。

进一步地，该一体式阀芯杆6具有位于最下端的端部，在端部上方的密封部；该密封部具有倒圆台的形状，并且在密封部的下侧外表面上设置了倾斜的锥面密封面，其与阀座密封面构成面密封副。

进一步地，在阀芯杆6的密封部上方设置了挡缘，该挡缘的直径略大于套筒4上部开口的直径。

本发明提供的Y型截止阀，通过采用整体模锻Y形阀体、可拆卸活阀座、一体式阀芯杆、抗冲刷套筒设计，具有阀门结构精小且流体阻力小，解决和克服了火电厂高温高压Y型截止阀密封面易冲刷磨损、阀门易内漏和阀门在线维修性差的缺点的有益效果。

附图说明

图1为本发明提供的Y型截止阀的剖面结构示意图；

图2为本发明提供的Y型截止阀的立体结构示意图；

图3为本发明提供的Y型截止阀的阀座的剖面结构示意图；

图4为本发明提供的Y型截止阀的一体式阀芯杆的结构示意图；

图5为本发明提供的Y型截止阀的套筒的结构示意图；

图6为本发明提供的Y型截止阀的支架的剖面结构示意图；

图7为本发明提供的Y型截止阀的支架的立体结构示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的一种Y型截止阀作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1和2所示，一种可拆卸活阀座Y型截止阀，包括阀体1、一体式阀芯杆6、支架15和手轮20。

其中，阀体1具有三通道结构，即具有以一定角度向上方倾斜延伸的介质流入流道、垂直向上延伸的阀体中腔以及以一定角度向下方倾斜延伸的介质流出流道。其中，介质流入流道用于介质的流入，介质流出流道用于介质的流出，而阀体中腔用于容纳一体式阀芯杆6以及其它配件。

优选地，介质流入流道和介质流出流道的中轴线与阀体中腔的中轴线夹角为45-50度，进一步优选地该角度可以为45度。

具体地，介质流入流道和介质流出流道的中轴线之间可以设置特定的角度差和平移偏移距离，下面对上述中轴线的角度差和平移偏移距离的设置会在下文中具体说明。

设定介质流入流道和介质流出流道的中轴线之间可以设置特定的角度差为a，介质流入流道和介质流出流道的中轴线的平移偏移距离b。考虑到流体力学的因素，介质流入流道和介质流出流道的中轴线之间角度差a和平移偏移距离b需要满足以下条件，才能同时保证结构紧凑和流阻小的双重效果。

其中，D为管道直径，p为流体密度，v为流体流速，k为常数，k取值1.89-3.25之间，本领域技术人员可以根据设计需要合理选择常数k的取值。

垂直向上延伸的阀体中腔从下至上具有端部、宽径区和紧密配合部。其中端部用于容置阀芯杆最下端的端部。宽径区用于容置套筒4，该宽径区的直径大于套筒的直径，从而形成利于流体通过的空间，优选地宽径区的直径比套筒外径大4-9cm。紧密配合部用于容纳套筒压盖5，该紧密配合部的直径基本与容纳套筒压盖5的直径相同，能够实现紧配合，提高系统的安装稳定性。

在阀体1的垂直向上延伸的阀体中腔内，从下至上依次安装了阀座密封垫2、阀座3、套筒4和套筒压盖5。如图3所示，阀座3具有大致圆筒或者环形的结构，其包括位于下部的阀座基环和位于阀座基环上方的硬质合金环。具体地，即在阀座3的下部为阀座基环，该阀座基环具有大致倒L的截面形状，即该阀座基环的下表面外侧具有用于容纳阀座密封垫2的凹入部分，在上述凹入部分上方的阀座基环在径向方向上相对向外延伸，该结构能够使得阀座稳固地被密封垫2支撑，并使得密封垫2固定于阀体1的支撑表面和阀座基环的下表面，并保证良好的密封效果。

在阀座基环上表面的内环边缘位置设置了硬质合金环，上述硬质合金环的材料可以为碳化钨、碳化钛、碳化钽或者本领域公知的其他硬质合金。上述硬质合金环通过特种焊接与阀座基环连接为一体，上述特种焊接可以为钛焊接或者其他本领域公知的适当的特种焊接方法。该硬质合金环的内环上部，具有锥面密封面，即硬质合金环的内环的上部越向上其内环直径约大，形成一个向上开口的喇叭口。优选地，该锥面密封相对于竖直方向的倾斜角度为13-15度，如果角度过小，容易产生密封部件之间的相互磨损，如果角度过大，容易造成密封效果衰退。优选地，该倾斜部分的长度为整个硬质合金环的高度的1/5至1/6。如果长度过长会造成材料的浪费，如果长度果断也会影响密封的效果。

在阀座基环的上表面上安装套筒4，参见图5该套筒4为筒状结构，筒状结构下部开口的下边缘支撑于阀座基环的上表面，该桶状结构的侧壁下部设有多个均布的φ2～φ6的小孔，用于导流。套筒表面经Quench-Polish-Quench(QPQ)工艺处理，硬度高达HV800以上，有效提高耐磨、抗冲刷能力。该套筒4还具有上部开口该开口用于是的阀芯杆6通过。

一体式阀芯杆6经由套筒4插入阀体，该一体式阀芯杆6的结构如图4所示，该一体式阀芯杆6具有位于最下端的端部(附图1中示出，附图4中为了简化略去)，在端部上方的密封部。该密封部具有倒圆台的形状，并且在密封部的下侧外表面上设置了倾斜的锥面密封面，其与阀座密封面构成面密封副，其倾斜角度和长度设置为适于与阀座3的锥面密封面配合，例如倾斜角度与之相同或长度大于或者等于阀座3的锥面密封面。其材料和制作工艺也可以与阀座3的锥面密封面的材料和工艺相同。

在阀芯杆6的密封部上方设置了挡缘，该挡缘的直径略大于套筒4上部开口的直径，优选地，挡缘的直径略比套筒4上部开口直径大5-10mm，使得挡缘无法通过套筒4的上部开口，用于防止该阀芯杆6过度地向上升起。

在套筒4的上方安装了套筒压盖5，套筒压盖5的具有倒T型的结构，其下部插入阀体中腔的紧密配合部，上部具有比下部大的直径，其作为安装部，其下表面与阀体1的顶表面接触形成安装支撑关系，并且二者之间还设置有套筒压盖密封垫8，以保证密封效果。套筒压盖5的上部通过套筒压盖螺栓24、25与阀体1进行固定，压紧力依次传递到套筒压盖密封垫、套筒、阀座、阀座密封垫，构成两处密封，防止介质通过阀座与阀体之间、套筒压盖与阀体之间的泄漏。

阀芯杆下端外圆与套筒4内壁配合形成导向，上端穿过设在套筒压盖上的填料函孔，填料函孔依次装有填料衬垫7、组合填料9、填料压盖10。在填料压盖10上方还设置有填料压板11，该填料压板11径向地向外侧延伸，通过填料压板11，填料螺栓、螺母12、13紧固于位于套筒压盖5的上表面的螺孔中，从而施加固定压力，将填料衬垫7、组合填料9、填料压盖10固定填料孔中，对阀芯杆6形成运动密封。

支架15安装于阀体1的上部，参见图6-7支架15下端采用卡箍式设计，通过螺纹连接固定在阀体1上，并用支架锁紧螺钉26紧固，支架上端通过压盖18将推力轴承16和丝母17固定在上端孔内，一体式阀芯杆6上端设有梯形螺纹，与丝母16内孔的梯形螺纹形成运动副，通过手轮20带动丝母16转动，从而驱动一体式阀芯杆6做上下直线运动，从而启闭阀门。

如图6所示，支架15上设有防转槽，一体式阀芯杆6上设有防转销(图3)，阀芯杆在上下运动时，防转销在防转槽中导向，防止阀芯杆转动。

本发明提供的Y型截止阀，通过采用整体模锻Y形阀体、可拆卸活阀座、一体式阀芯杆、抗冲刷套筒设计，具有阀门结构精小且流体阻力小，解决和克服了火电厂高温高压Y型截止阀密封面易冲刷磨损、阀门易内漏和阀门在线维修性差的缺点的有益效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，因此以上所述仅为本发明的实施例。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还包括各种等效变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：包括阀体(1)、一体式阀芯杆(6)、支架(15)和手轮(20)；阀体(1)具有介质流入流道、阀体中腔、质流出流道的三通道结构；在阀体(1)的阀体中腔内，从下至上依次次安装了阀座密封垫(2)、阀座(3)、套筒(4)和套筒压盖(5)；在阀座基环的上表面上安装套筒(4)；一体式阀芯杆(6)经由套筒(4)插入阀体；在套筒(4)的上方安装了套筒压盖(5)；阀芯杆下端外圆与套筒(4)内壁配合形成导向，上端穿过设在套筒压盖上的填料函孔，填料函孔依次装有填料衬垫(7)、组合填料(9)、填料压盖(10)；支架(15)安装于阀体(1)的上部，支架(15)下端采用卡箍式设计，通过螺纹连接固定在阀体(1)上，并用支架锁紧螺钉(26)紧固。

2.根据权利要求1中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：介质流入流道和介质流出流道的中轴线与阀体中腔的中轴线夹角为(45)-(50)度，进一步优选地该角度可以为(45)度。

3.根据权利要求1中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：垂直向上延伸的阀体中腔从下至上具有端部、宽径区和紧密配合部。

4.根据权利要求3中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：其中端部用于容置阀芯杆最下端的端部；宽径区用于容置套筒(4)，该宽径区的直径大于套筒的直径，从而形成利于流体通过的空间；紧密配合部用于容纳套筒压盖(5)，该紧密配合部的直径基本与容纳套筒压盖(5)的直径相同。

5.根据权利要求1中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：阀座(3)具有环形的结构，其包括位于下部的阀座基环和位于阀座基环上方的硬质合金环。

6.根据权利要求5中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：在阀座(3)的下部为阀座基环，该阀座基环的下表面外侧具有用于容纳阀座密封垫(2)的凹入部分，在上述凹入部分上方的阀座基环在径向方向上相对向外延伸。

7.根据权利要求5中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：在阀座基环上表面的内环边缘位置设置了硬质合金环，该硬质合金环的内环上部，具有锥面密封面。

8.根据权利要求7中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：该锥面密封相对于竖直方向的倾斜角度为13-15度。

9.根据权利要求1中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：该一体式阀芯杆(6)具有位于最下端的端部，在端部上方的密封部；该密封部具有倒圆台的形状，并且在密封部的下侧外表面上设置了倾斜的锥面密封面，其与阀座密封面构成面密封副。

10.根据权利要求1中所述的可拆卸活阀座Y型截止阀，其特征在于：在阀芯杆(6)的密封部上方设置了挡缘，该挡缘的直径略大于套筒(4)上部开口的直径。

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