CN203847730U - 内嵌密封套式节流阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内嵌密封套式节流阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和启闭驱动执行器，阀座固定在阀体内，阀芯固定在阀杆的底端，阀芯工作面与阀座工作面彼此对应，阀杆联接启闭驱动执行器，当执行器驱动阀杆移动时，阀芯随阀杆移动，可使阀芯、阀座工作面分离或接触，实现阀门的启闭及开度控制；在阀体的腔内，镶嵌有密封套，嵌面上设有密封件，所述密封套的内壁具有两个工作面，在密封套、阀芯、阀杆三者之间，形成一个封闭的内腔，在密封套与阀杆的滑动配合面上有密封件；密封套嵌面上的密封件共有三道，由两道“O”形密封圈和一道金属密封环组成,防止内腔中的介质外泄。
Description
技术领域
本实用新型涉及阀门，尤其涉及一种专门用于油气钻采的内嵌密封套式节流阀。
背景技术
油气钻采使用的节流阀，安装在石油、天然气输送管道中，用于控制管道中石油、天然气的流速，由于石油、天然气含有腐蚀性物质，为了延长阀门的使用寿命，在阀腔与阀内件之间增加一个密封套，使介质不与阀盖、阀杆接触，该密封套镶嵌在阀腔内，习惯上称之为内嵌密封套式节流阀。
现有的内嵌密封套流式节流阀如图1所示，是一种角阀，包括阀体1-1、阀座1-2、阀芯1-4、阀杆1-8、密封套1-5、阀盖1-7，阀芯1-4由螺钉1-3锁紧固定在阀杆1-8的底端，阀杆1-8升降移动，可改变阀座1-2、阀芯1-4的相对位置，从而改变阀门开度，实现流量调节；密封套1-5镶嵌在阀体1-1内，其内壁与阀芯1-4配合，将阀内介质隔离，使其不与阀杆接触；阀盖1-7由螺栓固定在阀体1-1上。
问题在于：
1、由于阀芯1-4与密封套1-5是活动配合关系，不可避免的存在配合间隙，介质会内泄，进入密封套1-5与阀杆1-8之间的空腔，腐蚀位于空腔中的那段阀杆，而密封套1-5与阀杆1-8之间的配合面没有设置密封件，介质会泻出空腔，腐蚀位于空腔外的阀杆段，也就是说，整个阀杆会受到腐蚀；同时，由于空腔的容积是随阀芯移动不断变化的，其中压力也是不断变化的，空腔密封不好，增加安全的不稳定因素，尤其介质是高压天然气时，安全隐患极大。
2、由于密封套1-5与阀体1-1的配合面只设有两道普通的“O”形密封圈，该密封圈容易失效，介质仍会外泄，腐蚀阀盖1-7，不得不用耐蚀材料制造阀盖，材料成本高，工艺难度大。
3、阀盖1-7是法兰结构，通过螺栓1-12固定在阀体1-1上，法兰长度较长，
使得阀门的几何尺寸偏大，不适用一些对安装尺寸有特殊要求的场合；且螺栓数量较多，通常为6-8个，装拆费时费事，使得阀门的组装和维护过程复杂。
4、阀芯1-4只是由螺钉1-3锁紧固定在阀杆1-8的底端，阀芯1-4与阀杆1-8的相对位置定位不精确，亦即阀芯1-4与阀座1-2的相对位置不精确，且螺钉截面积小，易折断，导致阀芯脱落，阀门失效。
5、现有的内嵌密封套流式节流阀，通常采用手轮驱动，经丝杆、螺母传动阀杆运动，无法适用于自动控制场合。
发明内容
本实用新型的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种密封性好、安全可靠、结构紧凑、便于维修、成本低廉的液动节流阀。
本实用新型采用的技术方案是：
一种内嵌密封套式节流阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和启闭驱动执行器，所述阀座固定在阀体内，所述阀芯固定在阀杆的底端，阀芯工作面与阀座工作面彼此对应，所述阀杆联接启闭驱动执行器，当执行器驱动阀杆移动时，阀芯随阀杆移动，可使阀芯、阀座工作面分离或接触，实现阀门的启闭及开度控制；在阀体的腔内，镶嵌有密封套，嵌面上设有密封件，所述密封套的内壁具有两个工作面，一个是与阀芯的滑动配合面，另一个是与阀杆的滑动配合面，在密封套、阀芯、阀杆三者之间，形成一个封闭的内腔，当阀芯、阀杆移动时，该内腔的容积及腔内介质的压力会变化；在密封套与阀杆的滑动配合面上设有密封件，防止内腔中的介质外泄。
所述密封套与阀杆的滑动配合面上的密封件由一个复合密封圈和两个密封垫片组成。
所述密封套嵌面上的密封件共有三道，由两道“O”形密封圈和一道金属密封环组成。
所述启闭驱动执行器是液压缸，所述阀杆与液压缸的活塞固定连接，活塞往复运动，带动阀杆、阀芯左右移动，实现阀门的启闭及开度控制。
所述液压缸的缸体与阀体的结合部分是钟罩结构，缸体钟罩具有内螺纹，阀体上有与之适配的外螺纹，液压缸缸体直接螺接在阀体上。
所述缸体钟罩内设有压环，该压环套在阀杆上，其外周面与阀体的内周面配合，其左端面与密封套的右端面配合，其右端面与缸体钟罩的底面配合，阀内介质作用于密封套的轴向载荷力，经压环传递给液压缸缸体。
所述液压缸缸体与阀体的轴向配合面上设有定位螺孔，孔内有锁紧螺钉，可防止液压缸与阀体的螺接松动。
所述液压缸具有缸盖，所述阀杆贯穿该缸盖，伸出缸盖外，可与手轮连接，实现手动控制，阀杆伸出段是丝杆结构，与手轮的上的螺母配合，正向或反向转动手轮，经丝杆螺母传动，可是阀杆、阀芯左右移动，实现阀门的启闭及开度控制。
所述阀芯与阀杆之间设有前、后两个定位环，所述阀芯套在前、后定位环上，前、后定位环的外径不同，阀芯内孔具有两个与前、后定位环适配的定位台阶止口，可实现阀芯与阀杆的轴向定位；阀杆的前端具有螺纹，由螺母将阀芯锁紧固定在阀杆上。
所述前、后定位环上开有压力平衡孔，将阀腔与密封套、阀芯、阀杆三者之间的内腔连通，当阀杆、阀芯前、后移动，内腔容积变化时，介质流过平衡孔，自动平衡阀腔、内腔间的压力差。
本实用新型的有益效果是：
1、由于在密封套与阀杆的滑动配合面上设有密封件，防止内腔中的介质外泄，对内腔外阀杆部分及阀盖（本例为液压缸）造成腐蚀，避免阀内压力泄出阀外（本例窜入液压缸），提高了阀门的安全性。
2、由于在密封套嵌面上增设了金属密封环，嵌面密封性能改善，阀腔中的介质不易外泄，并在密封套与阀盖（本例为液压缸）之间增设了压环，可确保介质不与阀盖（本例为液压缸）接触，降低阀盖（本例为液压缸缸体）的材质要求，减少材料成本，降低加工难度。
3、由于阀盖（（本例为液压缸）设计为钟罩结构，且与阀体直接螺接，减小了长度，使得阀门结构更加紧凑，缩小几何尺寸，扩大了阀门的适用范围。
4、由于阀芯与阀杆之间设有前、后两个定位环，阀芯与阀杆的轴向定位精度提高，亦即阀芯与阀座的相对位置精度提高，流量调节精度提高；且阀芯与阀杆改为由螺母将阀芯锁紧固定在阀杆上，结构强度提高，阀芯不易脱落。
附图说明
图1是现有的内嵌密封套式节流阀结构图。
图2是本实用新型的结构图。
图2中代号含义：1—阀体；2—阀座；3—密封套；4—阀座“O”型密封圈；5—锁紧螺母；6—弹簧垫片；7—前定位环；8—阀芯；9—阀芯“O”型密封圈；10—后定位环；11—阀座套；13—阀座套“O”型密封圈；14—阀座套金属密封环；15—锁紧螺钉；16—压环；17—液压缸；18—“O”型密封圈；19—活塞环；20—活塞；21—“O”型密封圈；22—锁紧螺母；23—“O”型密封圈；24—缸盖；25—卡环；26—“O”型密封圈；27—管接头；28—管接头；29—密封垫片；30—复合密封圈；31—密封垫片；32—阀杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
参见图2：本实用新型包括阀体1、阀座2、阀芯8、阀杆32和启闭驱动液压缸17，所述阀座2通过阀座套11固定在阀体1内，在阀座套11与阀体1的配合面上设有“O”型密封圈4。
所述阀芯8固定在阀杆32的底端，阀芯工作面与阀座工作面彼此对应，所述阀杆32的顶端联接启闭驱动液压缸17，当液压缸驱动阀杆32 移动时，阀芯8随阀杆32移动，可使阀芯8、阀座2的工作面分离或接触，实现阀门的启闭及开度控制。
在阀体1的腔内，镶嵌有密封套3，嵌面上设有两道“O”形密封圈13和一道金属密封环14。所述密封套3的内壁具有两个工作面，一个是与阀芯8的滑动配合面，该配合面设有“O”形密封圈9；另一个是与阀杆32的滑动配合面，在密封套3、阀芯8、阀杆32三者之间，形成一个封闭的内腔，当阀芯8、阀杆32移动时，该内腔的容积及腔内介质的压力会变化；在密封套3与阀杆32的滑动配合面上设有一个复合密封圈30和两个密封垫片29、31，防止内腔中的介质沿阀杆32外泄。
所述阀杆32伸进液压缸17，通过锁紧螺母22与的活塞20固定连接，阀杆32与液压缸17的配合面设有两道“O”形密封圈18，活塞20阀杆32与活塞20的配合面设有两道“O”形密封圈21；活塞20配有活塞环19，往复运动，带动阀杆、阀芯左右移动，实现阀门的启闭及开度控制。
所述液压17的缸体与阀体1的结合部分是钟罩结构，缸体钟罩具有内螺纹，阀体上有与之适配的外螺纹，液压缸缸体直接螺接在阀体上。
所述缸体钟罩内设有压环16，该压环16套在阀杆32上，其外周面与阀体1的内周面配合，其左端面与密封套3的右端面配合，其右端面与缸体钟罩的底面配合，阀内介质作用于密封套3的轴向载荷力，经压环16传递给液压缸17的缸体。在缸体与阀体1的轴向配合面上设有定位螺孔，孔内有锁紧螺钉15，可防止液压缸17与阀体1的螺接松动。
所述液压缸17具有缸盖24，所述阀杆32贯穿该缸盖24，伸出缸盖24外，缸盖24与缸体的配合面设有一道“O”形密封圈23，缸盖24与阀杆32的配合面设有两道“O”形密封圈26。缸盖24的顶面设有卡环25，该卡环位于缸体内壁的卡槽内，将卡环25卡紧定位。液压缸17的的进、回油口通过管接头27、28连接液压油路。
所述阀芯8与阀杆32之间设有前、后两个定位环7、10，所述阀芯8套在前、后定位环上，前、后定位环7、10的外径不同，阀芯8内孔具有两个与前、后定位环7、10适配的定位台阶止口，可实现阀芯8与阀杆32的轴向定位；阀杆32的底端具有螺纹，由锁紧螺母5、弹簧垫片6将阀芯8锁紧固定在阀杆32上。
所述前、后定位环7、10上开有压力平衡孔，将阀腔与密封套、阀芯、阀杆三者之间的内腔连通，当阀杆32、阀芯8前、后移动，内腔容积变化时，介质流过平衡孔，自动平衡阀腔、内腔间的压力差。
Claims (10)
1. 一种内嵌密封套式节流阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆和启闭驱动执行器，所述阀座固定在阀体内，所述阀芯固定在阀杆的底端，阀芯工作面与阀座工作面彼此对应，所述阀杆联接启闭驱动执行器，当执行器驱动阀杆移动时，阀芯随阀杆移动，可使阀芯、阀座工作面分离或接触，实现阀门的启闭及开度控制；在阀体的腔内，镶嵌有密封套，嵌面上设有密封件，所述密封套的内壁具有两个工作面，一个是与阀芯的滑动配合面，另一个是与阀杆的滑动配合面，在密封套、阀芯、阀杆三者之间，形成一个封闭的内腔，当阀芯、阀杆移动时，该内腔的容积及腔内介质的压力会变化；其特征在于：在密封套与阀杆的滑动配合面上设有密封件，防止内腔中的介质外泄。
2.如权利要求1所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述密封套与阀杆的滑动配合面上的密封件由一个复合密封圈和两个密封垫片组成。
3.如权利要求1所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述密封套嵌面上的密封件共有三道，由两道“O”形密封圈和一道金属密封环组成。
4.如权利要求1所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述启闭驱动执行器是液压缸，所述阀杆与液压缸的活塞固定连接，活塞往复运动，带动阀杆、阀芯前后移动，实现阀门的启闭及开度控制。
5.如权利要求4所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述液压缸的缸体与阀体的结合部分是钟罩结构，缸体钟罩具有内螺纹，阀体上有与之适配的外螺纹，液压缸缸体直接螺接在阀体上。
6.如权利要求5所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述缸体钟罩内设有压环，该压环套在阀杆上，其外周面与阀体的内周面配合，其左端面与密封套的右端面配合，其右端面与缸体钟罩的底面配合，阀内介质作用于密封套的轴向载荷力，经压环传递给液压缸缸体。
7.如权利要求5所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述液压缸缸体与阀体的轴向配合面上设有定位螺孔，孔内有锁紧螺钉，可防止液压缸与阀体的螺接松动。
8.如权利要求5所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述液压缸具有缸盖，所述阀杆贯穿该缸盖，伸出缸盖外。
9.如权利要求1所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述阀芯与阀杆之间设有前、后两个定位环，所述阀芯套在前、后定位环上，前、后定位环的外径不同，阀芯内孔具有两个与前、后定位环适配的定位台阶止口，可实现阀芯与阀杆的轴向定位；阀杆的前端具有螺纹，由螺母将阀芯锁紧固定在阀杆上。
10.如权利要求9所述的内嵌密封套式节流阀，其特征在于：所述前、后定位环上开有压力平衡孔，将阀腔与密封套、阀芯、阀杆三者之间的内腔连通，当阀杆、阀芯前、后移动，内腔容积变化时，介质流过平衡孔，自动平衡阀腔、内腔间的压力差。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140924 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |