CN114776822A - 一种防腐耐磨阀门 - Google Patents

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Abstract

一种防腐耐磨阀门，包括壳体，所述壳体内具有阀芯通道和位于阀芯通道内的阀芯组件，所述阀芯通道下方从上至下依次设置有第一阀座和第二阀座，且第一阀座内径大于第二阀座内径；所述阀芯组件包括第一阀杆和连接在第一阀杆下方的第一阀芯，所述第一阀芯外径与所述第一阀座内径配合，所述第一阀芯底部设置有开孔向下的内孔，所述阀芯组件还包括第二阀杆和连接在第二阀杆下方的第二阀芯，第二阀杆顶部通过弹性部件连接内孔顶部；所述阀芯组件还包括限位部件。本发明采用双层阀芯阀座封闭，封闭效果更好，由于第二阀芯和第二阀座起到外部密封作用，内部第一阀芯和第一阀座可以采用非耐磨材质，并在较低挤压力下实现较好的内部二次密封。

Description

一种防腐耐磨阀门
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及阀门技术，具体涉及一种防腐耐磨阀门。
背景技术
页岩气工况下，介质为气液混合物携带大量固体砂流出，常规阀门采用金属材质在这种工况下很短时间就会磨损失效。采用陶瓷材质作为阀芯阀座，具有更好的耐磨性能，但是陶瓷材质很脆，常规的阀门结构在关闭阀门时阀芯和阀座直接大面积贴紧密封，经常出现陶瓷材料挤压脆裂的故障。
发明内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明公开了一种防腐耐磨阀门。
本发明所述防腐耐磨阀门，包括壳体，所述壳体内具有阀芯通道和位于阀芯通道内的阀芯组件，所述阀芯通道下方从上至下依次设置有第一阀座和第二阀座，且第一阀座内径大于第二阀座内径及第二阀芯外径；
所述阀芯组件包括第一阀杆和连接在第一阀杆下方的第一阀芯，所述第一阀芯外径与所述第一阀座内径配合，所述第一阀芯底部设置有开孔向下的内孔，所述阀芯组件还包括第二阀杆和连接在第二阀杆下方的第二阀芯，所述第二阀芯外径与所述第二阀座内径配合，所述第二阀杆上方插入所述内孔，第二阀杆顶部通过弹性部件连接内孔顶部；
所述阀芯组件还包括限位部件，所述限位部件的作用是使第二阀杆只能在内孔内的限定高度区间内上下移动 。
优选的，所述第二阀芯和第二阀座表面为陶瓷材质。
优选的，所述第二阀芯截面为上大下小的等腰梯形。
优选的，所述限位部件包括设置在第二阀杆侧面的销，以及固定在内孔内壁上的条形销孔，所述销插入销孔并可以在条形销孔内上下活动。
优选的，所述第二阀杆和所述内孔间隙配合。
优选的，所述弹性部件为弹簧。
优选的，所述阀芯通道上方高于第一阀座的区域设置有与所述第一阀杆配合的阀套。
优选的，所述第二阀芯通过紧固螺母固定在第二阀杆上。
采用本发明所述防腐耐磨阀门，具有以下技术优越性：
一．第二阀芯和第二阀座密封时二者挤压力等于弹性部件弹力和密封内外压差压力之和，实际降低了挤压力，减小了采用陶瓷材料时的挤压破碎现象。
二．采用双层阀芯阀座封闭，封闭效果更好，由于第二阀芯和第二阀座设置在外部吸收大部分冲击动能并起到外部密封作用，内部第一阀芯和第一阀座可以采用非耐磨材质，并在较低挤压力下实现较好的内部二次密封。
三．通过两层阀芯阀座的不同分工，既能实现良好密封，也能适应含砂介质造成的阀芯阀座耐磨需求，而且降低了阀芯阀座之间的挤压力。
附图说明
图1为本发明所述防腐耐磨阀门的一种具体实施方式示意图；
图2为图1所示具体实施方式中的一个后续状态示意图；
图3为图1所示具体实施方式中的又一后续状态示意图；
图中附图标记名称为： 1-壳体， 2-弹性部件，3-第一阀杆，4-第一阀芯，5-第二阀杆，6-第二阀芯，7-第一阀座，8-第二阀座，9-阀套，10-紧固螺母，11-条形销孔。
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详细说明。
本发明所述防腐耐磨阀门，包括壳体1，所述壳体1内具有阀芯通道和位于阀芯通道内的阀芯组件，所述阀芯通道下方从上至下依次设置有第一阀座7和第二阀座8，且第一阀座7内径大于第二阀座8内径；
所述阀芯组件包括第一阀杆3和连接在第一阀杆3下方的第一阀芯4，所述第一阀芯4外径与所述第一阀座7内径配合，所述第一阀芯底部设置有开孔向下的内孔，所述阀芯组件还包括第二阀杆5和连接在第二阀杆下方的第二阀芯6，所述第二阀芯6外径与所述第二阀座8内径配合，所述第二阀杆上方插入所述内孔，第二阀杆5顶部通过弹性部件2连接内孔顶部；
所述阀芯组件还包括限位部件，所述限位部件的作用是使第二阀杆5只能在内孔内的限定高度区间内上下移动 。
图1所示的具体实施方式中，弹性部件2为弹簧，也可以采用簧片等，阀芯横截面均为圆形，阀座为与圆形配合的环形使阀芯和阀座接触时形成全封闭结构。图1至图3所示的具体实施方式中，各个阀芯的纵截面优选设置为上大下小的等腰梯形，等腰梯形底部口径小于环形阀座内径，便于实现密封。
第一阀杆3用于控制阀门的开关状态，可以手动控制，但正常使用时，第一阀杆3通常连接一个驱动装置如气缸用于驱动第一阀杆上下运动。
图1为本发明所述防腐耐磨阀门在开启时的状态，第一阀杆3不受外力，阀门竖直放置时，弹簧处于压缩状态，弹簧拉力大于第二阀杆5、第二阀芯6等部件的重力将第二阀杆上拉，直至被限位部件阻挡，此时如图1所示，第一阀芯4和第一阀座7、第二阀芯6和第二阀座8均不相互接触，第二阀芯6外径小于第一阀座7内径，也不能封闭阀门；阀门开启。
图1所示的具体实施方式中，限位部件包括设置在第二阀杆侧面的销，以及固定在内孔内壁上的条形销孔11，所述销插入销孔并可以在条形销孔内上下活动，条形销孔11的上端和下端限定了第二阀杆在内孔活动的高度区间，在阀门开启的状态下，销位于销孔的顶部。本领域技术人员熟知限位也可以采用其他方式，例如销孔可以设置在第二阀杆侧面而销设置在内孔内壁，或设置具有端部阻挡板的滑轨等。
当需要关闭阀门时，手动或外部气缸带动第一阀杆3向下运动，图1至图3的具体实施方式中，所述阀芯通道上方高于第一阀座的区域设置有与所述第一阀杆配合的阀套9，可对第一阀杆3的运动进行导向固定保证其在竖直方向上运动。
第一阀芯4随之下移并压缩弹簧，由于弹簧处于压缩状态，增大的弹力使第二阀杆克服阻力下移并直至第二阀芯6被第二阀座8阻挡。此时销向下运动脱离条形销孔11的顶端，具体如图2所示。第二阀杆外径可与内孔内径间隙配合，使第二阀杆与内孔之间形成密封且能上下滑动的较理想状态。优选的，所述第二阀芯可通过紧固螺母固定在第二阀杆上，防止松动。
图2所示的中间状态示意图中，第二阀芯6和第二阀座8已经完全接触并封闭阀门，第一阀芯4和第二阀芯6之间具有间距使此时第一阀芯未与第一阀座接触。
第一阀杆3继续下移，直至第一阀芯4被第一阀座7阻挡，此时弹簧被进一步压缩，阀门的两个阀芯和阀座均实现接触封闭，阀门达到完全封闭状态，具体如图3所示。
采用本发明所述防腐耐磨阀门，具有以下技术优越性：
一．第二阀芯和第二阀座密封时二者挤压力等于弹性部件弹力和密封内外压差压力之和，实际降低了挤压力，减小了采用陶瓷材料时的挤压破碎现象。
二．采用双层阀芯阀座封闭，封闭效果更好，由于第二阀芯和第二阀座设置在外部吸收大部分冲击动能并起到外部密封作用，内部第一阀芯和第一阀座可以采用非耐磨材质，并在较低挤压力下实现较好的内部二次密封。
三．通过两层阀芯阀座的不同分工，既能实现良好密封，也能适应含砂介质造成的阀芯阀座耐磨需求，而且降低了阀芯阀座之间的挤压力。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防腐耐磨阀门，包括壳体（1），所述壳体内具有阀芯通道和位于阀芯通道内的阀芯组件，其特征在于，所述阀芯通道下方从上至下依次设置有第一阀座（7）和第二阀座（8），且第一阀座内径大于第二阀座内径及第二阀芯外径；
所述阀芯组件包括第一阀杆（3）和连接在第一阀杆下方的第一阀芯（4），所述第一阀芯（4）外径与所述第一阀座（7）内径配合，所述第一阀芯（4）底部设置有开孔向下的内孔，所述阀芯组件还包括第二阀杆（5）和连接在第二阀杆（5）下方的第二阀芯（6），所述第二阀芯（6）外径与所述第二阀座（8）内径配合，所述第二阀杆（5）上方插入所述内孔，第二阀杆（5）顶部通过弹性部件（2）连接内孔顶部；
所述阀芯组件还包括限位部件，所述限位部件的作用是使第二阀杆只能在内孔内的限定高度区间内上下移动 。
2.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述第二阀芯（6）和第二阀座（8）表面为陶瓷材质。
3.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述第二阀芯（6）截面为上大下小的等腰梯形。
4.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述限位部件包括设置在第二阀杆侧面的销，以及固定在内孔内壁上的条形销孔（11），所述销插入销孔并可以在条形销孔内上下活动。
5.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述第二阀杆（5）和所述内孔间隙配合。
6.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述弹性部件（2）为弹簧。
7.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述阀芯通道上方高于第一阀座（7）的区域设置有与所述第一阀杆配合的阀套（9）。
8.如权利要求1所述防腐耐磨阀门，其特征在于，所述第二阀芯（6）通过紧固螺母（10）固定在第二阀杆（5）上。
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