CN201391607Y - 背压先导式笼式导向控制阀 - Google Patents

Abstract

背压先导式笼式导向控制阀，包括阀体、阀盖、阀内件、阀杆和填料，阀内件包括先导式阀芯、主阀塞、弹簧、阀笼、压板和阀座，先导式阀芯后端与阀杆固定连接，先导式阀芯前端与主阀塞上端柔性连接，组成背压先导式结构；阀座固定在阀体内，阀笼由阀盖压座在阀座上，主阀塞套装在阀笼内，由阀笼导向上下移动。本实用新型的优点是：结构紧凑，生产效率高，维修拆装方便；由于采用背压先导式结构，先导式阀芯与主阀塞柔性连接，开关只需较小的推力，能够自动对中找心，并增大了阀塞关闭力，关闭更紧密，更适合高温、高压的控制的场合；在阀门小开度时，也可避免气蚀，同时，流体不直接冲击阀塞和阀座表面，延长阀门内件的使用寿命。

Description

背压先导式笼式导向控制阀

技术领域

本实用新型属于过程控制用控制阀领域，尤其涉及对泄漏要求严格的控制阀。

背景技术

在过程控制中，有许多对泄漏要求严格或高温、高压工作场合，在这样的工作场合，使用普通的控制阀有以下不足：

1、在高压介质的情况下，由于压力作用于阀塞表面产生的不平衡力很大，要求关闭阀门的力很大，使得阀门配置的执行机构很大。比较笨重，能耗很大，不利于维护、保养和节能。

2、在高温、高压差介质的情况下，普通的控制阀采用整体阀塞，没有柔性自动对心结构，阀门泄漏量会比常温下增加，可能满足不了控制要求。

3、一般情况下，阀门小开度的时候，阀前后的压差很大，会发生气蚀现象，对阀塞、阀座的损害比较严重。

以上三种现象都会对控制阀的可靠使用产生严重影响，甚至导致整个自动控制过程失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具自动对中、背压辅助关闭以及小开度多级降压的控制阀，克服现有技术的不足。

本实用新型是采用背压先导式结构，阀杆与阀塞柔性连接，使得阀塞在关闭时，能够自动对中、自动找心，保证阀塞关闭更紧密。采用背压结构，利用背压增大了阀塞关闭力，阀杆与阀塞柔性连接，更适合高温、高压的控制的场合。并在先导式阀芯、主阀塞上设置多级降压机构，可在阀门小开度时，避免气蚀。

本实用新型的技术方案是：背压先导式笼式导向控制阀，包括阀体、阀盖、阀内件、阀杆和填料，阀杆穿过阀盖与阀内件连接，阀杆与阀盖之间用填料密封，阀盖和阀体密封连接，阀内件包括阀笼和阀座，阀座固定在阀体内，阀笼由阀盖压座在阀座上，其特结构于所述的阀内件包括先导式阀芯、主阀塞、弹簧和压板，所述先导式阀芯呈活塞形，前端是一圆盘，后端是一圆柱，先导式阀芯后端与阀杆固定连接，所述主阀塞呈圆柱形，主阀塞的上端面的中部开有圆孔，圆孔的直径与先导式阀芯前端圆盘的直径相配合，主阀塞的上端面的圆孔的底面开有一环形槽，环形槽内装设弹簧，主阀塞的下端面的中部开有阶梯形圆孔，主阀塞的上、下端面的圆孔之间设有贯通圆孔，所述先导式阀芯前端圆盘安装在主阀塞的上端面中部圆孔内，主阀塞的上端面上设有压板，压板与主阀塞的上端面固定连接，将安装在主阀塞的上端面中部圆孔内的先导式阀芯前端圆盘封闭在主阀塞的上端面中部圆孔内，先导式阀芯通过弹簧和压板与主阀塞柔性连接，组成背压先导式结构，所述主阀塞套装在阀笼内，由阀笼内壁导向，在阀笼内上下移动。

本实用新型所述的背压先导式笼式导向控制阀，其结构在于所述阀笼上设有流量特性不同的窗口，以满足不同的控制要求。

本实用新型所述的背压先导式笼式导向控制阀，其结构在于所述主阀塞的下部设有多级降压结构，主阀塞下部多级降压结构与阀笼内壁相配合，所述先导式阀芯前端圆盘的中心处设有圆形凸台，凸台上设有多级降压结构，凸台上多级降压结构与主阀塞的上、下端面的圆孔之间的贯通圆孔相配合。

本实用新型的开、关阀过程是：执行机构产生推力推动阀杆向下运动，阀杆带动先导阀芯通过弹簧先关闭主阀塞，主阀塞关闭后阀杆继续向下移动带动先导阀芯压缩弹簧后，先导阀芯关闭。当阀位行程关到90％时，此时主阀塞已关到全关位置，但先导阀芯未关闭，阀的出口与入口仍保持一定的平衡通路，阀塞上下由于介质压力产生的不平衡力基本平衡。剩下10％的行程主要是先导阀阀芯的行程，此时阀门继续往下关闭，阀芯上下的不平衡力增大，但由于先导阀的面积很小，因此继续关闭先导阀的执行机构的推力不需要很大，能够轻松关闭。先导阀关闭后，阀前介质压力全部作用于主阀塞，帮助主阀塞关闭。开启阀的过程刚好相反，先打开先导阀，由于先导阀的面积很小，执行机构用很小的力就能够轻松打开，打开先导阀后，阀前压力经过平衡通路进入阀后，降低阀门前后压差，主阀塞上下的不平衡力基本平衡，然后再使用较小的力把阀塞继续打开。

本实用新型的优点是：

1、结构紧凑，生产效率高、不需要专用设备。

2、背压先导式笼式导向控制阀，由于采用背压先导式结构，阀杆与阀芯柔性连接，使得阀塞在关闭时，能够自动对中、自动找心，保证阀塞关闭更紧密。采用背压先导式结构，增大了阀塞关闭力，阀杆与阀塞柔性连接，更适合高温、高压的控制的场合。

3、背压先导式笼式导向控制阀，由于先导阀芯的面积较小，阀塞保证全关只需较小的推力，因此需要较小的执行机构，维修拆装方便，可降低成本。

4、背压先导式笼式导向控制阀，由于背压的作用，增大了阀塞关闭力，使得阀门泄漏标准至少提高一～二个等级。

5、背压先导式笼式导向控制阀，在先导式阀芯、主阀塞上设置了阀芯采用五级降压结构，阀门小开度时，避免了气蚀。同时，流体不直接冲击阀塞和阀座表面，延长阀门内件的使用周期。

附图说明

本实用新型共有附图四幅，其中：

附图1是本实用新型控制阀实施例的结构示意图，

附图2是本实用新型控制阀实施例的阀内件结构示意图，

附图3是本实用新型控制阀实施例的先导式阀芯结构示意图，

附图4是本实用新型控制阀实施例的主阀塞结构示意图。

附图中，1、阀体，2阀杆，3、阀盖，4、填料，5、填料压板，6、阀座，7、阀笼，8、主阀塞，9、先导式阀芯，10、压板，11、密封圈，12、弹簧，13、先导式阀芯上的多级降压结构，14、主阀塞下部的多级降压结构。

具体实施方式

附图所示的实施例是：公称通径：100mm；工作压差：90.0MPa；额定流量系数：175；介质为水；工作温度：85℃的背压先导式笼式导向控制阀。控制阀由阀体1、阀盖3、阀杆2、阀内件、阀笼7和填料4等组成，阀内件由先导式阀芯9、主阀塞8、弹簧12、阀座6和等组成。阀体1是承受介质压力并容纳其他零件的基础零件。阀座6紧密固定在阀体1内，阀盖3通过螺栓将阀笼7压紧在阀座6上，阀座6上设置有密封线。先导式阀芯9与阀杆2固定在一起，先导式阀芯9通过弹簧12和压板10与主阀塞8柔性连接。在主阀塞8上设计有与阀座6紧密接触的密封线，关闭时，主阀塞密封线与阀座密封线紧紧压在一起，起到密封作用。在主阀塞8上和先导式阀芯9上设计有5级降压结构13、14，可避免气蚀的产生，保证主阀塞8与阀座6长期密封的可靠性。阀盖(3)与阀体(1)间用密封垫密封。在阀笼7上设置流量特性不同的窗口，以满足不同的控制要求。主阀塞8上下移动改变了阀笼窗口的面积，从而实现了控制流体介质的目的。

Claims (3)

1、背压先导式笼式导向控制阀，包括阀体(1)、阀盖(3)、阀内件(6、7、8、9、10、11、12)、阀杆(2)和填料(4)，阀杆(2)穿过阀盖(3)与阀内件连接，阀杆(2)与阀盖(3)之间用填料(4)密封，阀盖(3)和阀体(1)密封连接，阀内件包括阀笼(7)和阀座(6)，阀座(6)固定在阀体(1)内，阀笼(7)由阀盖(2)压座在阀座(6)上，其特征在于所述阀内件还包括先导式阀芯(9)、主阀塞(8)、弹簧(12)和压板(11)，所述先导式阀芯(9)呈活塞形，前端是一圆盘，后端是一圆柱，先导式阀芯(9)后端与阀杆(2)固定连接，所述主阀塞(8)呈圆柱形，主阀塞的上端面的中部开有圆孔，圆孔的直径与先导式阀芯(9)前端圆盘的直径相配合，主阀塞的上端面的圆孔的底面开有一环形槽，环形槽内装设弹簧(12)，主阀塞(8)的下端面的中部开有阶梯形圆孔，主阀塞(8)的上、下端面的圆孔之间设有贯通圆孔，所述先导式阀芯(9)前端圆盘安装在主阀塞(8)的上端面中部圆孔内，主阀塞(8)的上端面上设有压板(10)，压板(10)与主阀塞(8)的上端面固定连接，将安装在主阀塞的上端面中部圆孔内的先导式阀芯前端圆盘封闭在主阀塞的上端面的中部圆孔内，先导式阀芯(9)通过弹簧(12)和压板(11)与主阀塞(8)柔性连接，组成背压先导式结构；所述主阀塞(8)套装在阀笼(7)内，由阀笼内壁导向，在阀笼内上下移动。

2、根据权利要求1所述的背压先导式笼式导向控制阀，其特征在于所述阀笼(7)上设有流量特性不同的窗口，以满足不同的控制要求。

3、根据权利要求2所述的背压先导式笼式导向控制阀，其特征在于所述主阀塞的下部设有多级降压结构(14)，主阀塞下部多级降压结构(14)与阀笼(7)内壁相配合，所述先导式阀芯前端圆盘的中心处设有圆形凸台，凸台上设有多级降压结构(13)，凸台上多级降压结构(13)与主阀塞(8)的上、下端面的圆孔之间的贯通圆孔相配合。

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