CN211738042U - 阀座-笼组件和阀 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种阀座‑笼组件(18)和阀，阀座‑笼组件包括阀笼(20)和阀座(22)、螺纹连接区(37)和凸肩(38)，其中该阀座(22)能被拧入该阀笼(20)中，其中该阀笼(20)在接合区(34)具有阀笼接合内径(Dk)，阀座(22)在其阀座接合区(32)以其阀座接合外径(Dv)插入该阀笼接合内径中并因此形成径向定中，其中该凸肩(38)作为在所述阀笼和阀座之间的轴向止挡，并且所述阀座(22)和阀笼(20)以轴向压紧力分量相互压紧。本实用新型的特点是该螺纹连接区位于接合区(32)和凸肩(38)之间，其中该阀笼接合内径(Dk)和该阀座接合外径(Dv)形成配合，从而所述阀座和阀笼被定中。

Description

阀座-笼组件和阀
技术领域
本实用新型涉及用于安装在阀中、尤其是指定用在很低的或很高的工艺流体温度时的阀中的阀座-笼组件。
背景技术
在这种类型的用于控制工艺流体的且也称为笼型阀的阀中，在从阀的进流侧和排流侧的过渡部中装入阀笼，可轴向移动的活塞在阀笼中被引导移动，活塞通过其位置确定了笼的打开程度。按照已知的方式，为了位置变化，活塞可线性移动地被连接至阀的驱动机构。另外，这种阀除了阀笼外还包括阀座，阀座在关闭位置中密封该阀，在关闭位置情况下活塞接触到阀座。
恰好在以极端流体温度工作且为此真正的阀与驱动机构间隔远的阀中有利的是将阀座与阀笼相连，从而它们能在安装时作为阀座-笼组件共同被装入阀壳体中。
US2014/0264135A1公开了这种具有阀座-笼组件的阀，其包括阀笼和阀座，其中阀座被拧入阀笼中。阀座相比于阀笼被定中。为此设有定中部，其与拧入方向相反。该组件的缺点是，螺纹在拧入方向上可被工艺流体接近，这导致螺纹遇到工艺流体，由此，尤其在使用侵蚀性介质时难以松开螺纹。
实用新型内容
本实用新型的任务是指明一种阀座-笼组件，在此，阀笼与阀座之间的连接得到更好的保护。
按照已知方式，该阀座-笼组件包括阀笼和阀座，其中所述阀座可被拧入所述阀笼中。
该阀笼具有接合区，它具有阀笼接合内径，在阀座与阀笼组装时，阀座以其阀座接合外径插入阀笼接合内径中。阀座和阀笼还具有螺纹连接区，其中该螺纹连接区位于接合区和凸肩之间，所述阀座和阀笼以轴向压紧力分量在凸肩处相互压紧，由此限定出因抵接凸肩而已确定的拧入位置。
根据本实用新型，该螺纹连接区位于所述接合区与凸肩之间，在这里还规定，阀笼接合内径和阀座接合外径在配合(Passung)中相互匹配，从而阀笼和阀座的定中通过接合区进行。
尤其是所述配合是达到0.05毫米最大间隙的H/h间隙配合。
通过根据本实用新型的设计，不仅得到通过在第一接合区内在阀座的朝向阀笼的一端处的改善密封而造成的保护，也得到在阀座与阀笼螺纹连接时在阀笼与阀座之间的定中。因为阀座可被拧入阀笼中直到阀座的和阀笼的对应的凸肩相互抵压，故可以实现轴向密封。
通过这种方式，获得了更好的螺纹的两侧保护，并且自然同时通过阀座和阀笼之间的过渡保证了阀的进流侧和排流侧之间过渡部的密封。因为根据本实用新型，该螺纹几乎不再遇到工艺流体，故也可以在使用侵蚀性介质之后简单地又分离阀笼与阀座之间的连接。
尤其是，阀座的接合区位于螺纹连接区的朝向阀笼的一侧。
尤其是，该阀座可以在其朝向阀笼的一端处在其外径上具有倒角。这简化了阀座与阀笼在螺纹连接时的集合。
优选如此选择所述配合，即它是连接。它用于阀座和阀笼之间的可靠定中并且允许相应保护螺纹。
根据另一个优选设计，在接合区内的阀座壁厚小于在螺纹连接区内。由此，在阀座笼组件内的压力如此作用于接合区，即，接合区被沿径向向外压，由此该间隙缩小并且增强接合区内的保护。
该接合区的内径可以如此匹配于随后的阀笼内径，即它们具有相同的内径。因为该接合区的轴向止挡位于螺纹连接区侧，故在阀笼和接合区之间出现间隙。因为通孔的横截面显著大于间隙的横截面，故造成了工艺流体因文丘里效应在流过阀期间没有进入该间隙。
根据另一个优选设计，阀笼和/或阀座可以具有密封区，在该密封区内设置有单独的环绕的密封件，其建立在过渡区内在阀笼与阀壳体之间的密封。根据另一个优选设计，阀笼可以在密封区内从其外壁起径向向内回缩地设计成具有减小的壁厚，从而所述单独的密封件包围阀笼。阀笼壁厚的减小造成在过渡区内在阀笼和阀壳体之间的空闲区，其在轴向上在一侧由该阀笼界定并在另一侧由阀座界定，其中界定用于密封件的自由空间的阀座区域被称为密封凸肩。在该自由空间内装入单独的密封件，它以其内径匹配于在缩小壁厚区域中的外径。通过该密封件，在阀笼与阀壳体之间形成密封。于是，该单独的密封件在轴向上由阀笼和阀座界定。它可通过这种方式与阀座和阀笼一起被装入阀壳体和取出。
该密封凸肩在此可以通过阀座的凸肩构成，其建立与阀笼的轴向密封。于是，阀座具有环形的接触面，其在径向靠外区域中界定出用于密封件的环形空间并且在径向更靠内的区域中贴靠阀笼。
根据另一个设计，密封凸肩也可以与阀座内的自由空间相接地构成，其从匹配于过渡区内的阀壳体的外径起回缩至较小外径地形成以产生一个自由空间。在自由空间内的外径匹配于该密封件的内径，从而该单独的密封件可容纳在阀壳体与阀座之间。
阀座和阀笼都可以具有自由空间，其如此匹配于该密封件，即该密封件不仅在局部区域沿径向贴靠阀座、也贴靠阀笼。
此外，该密封件可以具有对应于如下直径的第一内径，该直径匹配于在回缩区域内的阀笼直径并且具有另一个凸缘状区域，其延伸入如下区域中，该区域由设置在阀座内的回缩凸肩构成，该回缩凸肩所具有的外径小于阀笼的回缩区域的直径。
通过这种方式，凸缘状密封区可以作为阀笼与阀座之间的轴向密封，因为凸缘状区域在阀笼与阀座之间被压缩。
该密封件设计成环形并且尤其具有U形或V形的横截面。该开口或是可以对准阀笼，或者远离阀笼。该位置视所述阀是否设置用于所谓的“流动关闭”或“流动开启”应用而定。该开口此时对准流动方向。
根据本方明的另一个方面，本实用新型涉及一种阀，包括阀盖和阀壳体，其中该阀壳体具有进流端口和排流端口和一个带有在进流端口和排流端口之间的中心凹口的过渡区，其中前述的阀座-笼组件被装入阀壳体中。
该阀笼被如此安装入阀壳体中，即，该阀壳体的过渡区与该密封区重叠，在这里，活塞在该阀笼中被引导移动，阀笼与阀座一起可处于密封位置。
该阀笼优选与定位环螺纹连接，定位环又与阀壳体螺纹连接，在这里，定位环将阀笼定中并保持阀笼，使得阀座-笼组件的密封区位于阀壳体的过渡区内。
此外，该阀壳体可以在过渡区的区域中具有凸肩。阀座在轴向上能以其背对阀笼的一端支撑在该凸肩上，使得阀座-笼组件能夹紧保持在所述凸肩和阀壳体盖之间。
在阀笼通过前述定位环以其突入阀壳体过渡区的凹口中的方式连接时，该凸肩也可以用作安放就位的防松机构。
阀座-笼组件例如可以直接通过阀盖被夹持，或者也通过被拧入阀壳体中的定位环被夹持。
该阀作为用于极端温度的阀尤其具有阀壳体，在该阀壳体中，阀座至阀盖的距离尤其超过过渡区直径的四倍。
本实用新型的其它的优点、特征和应用可能性来自以下关于如图所示的实施例的说明。
附图说明
在说明书、权利要求书和附图中采用了如以下所列的附图标记名单所用的术语和对应的附图标记，附图示出：
图1示出本实用新型的阀剖视图；
图2示出根据第一设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图；
图3示出根据第二设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图；
图4示出根据第三设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图；
图5示出根据第四设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图；
图6a示出根据第五设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图；和
图6b示出根据与图6a相似的第六设计的在阀中的阀座-笼组件的放大细节图。
附图标记列表
10 阀
12 阀壳体
14 阀盖
16 驱动机构
18 阀座-笼组件
20 阀笼
22 阀座
24 密封件
26 过渡区；
28 壳体凸肩；
30 夹紧螺钉；
32 阀座接合区；
34 阀笼接合区；
36 螺纹；
37 螺纹连接区；
38 凸肩；
40 凹口；
42 轴环；
44 密封凸肩；
46 倒角；
Dk 阀笼接合内径；
Dv 阀座接合外径；
Dw1 接合区壁厚；
Dw2 螺纹连接区壁厚；
E 插入部
具体实施方式
图1示出本实用新型的阀10，其包括阀壳体12、阀盖14和驱动机构16。在阀10中装入本实用新型的阀座-笼组件18。阀座-笼组件18在此包括阀笼20、阀座22和单独的密封圈24。阀壳体12在自其排流侧至进流侧的过渡中具有过渡区26。过渡区26不仅大规模包围阀笼20、也大规模包围阀座22。阀座-笼组件18支撑在被加入阀壳体12的过渡区中的壳体凸肩28上并且通过夹紧螺钉保持就位。图1示出了被用于具有极端温度的工艺流体的阀10。就此而言，阀壳体12在驱动机构16的方向上延伸经过伸展区域，从而驱动机构16尤其与过渡区间隔了至少过渡区直径的四倍。
在随后的图中详细具体介绍了阀座-笼组件。相同的零部件带有相同的附图标记，尽管他们涉及不同的实施方式。
因此，图2示出了过渡区26的放大图和设于那里的阀壳体12结构以及局部示出了阀笼20、阀座22和密封圈24。以下将详细描述详细的设计。
阀笼20和阀座22分别具有一个接合区，它们借此在组装状态中相互嵌合。因此，阀笼20在其接合区32中具有阀笼接合内径Dk。与之匹配地，阀座在其接合区34中具有阀座接合外径Dv。Dk和Dv如此相互匹配，使得在阀笼20与阀座22之间的接合区32、34内出现间隙配合。另外，阀笼20和阀座22在螺纹连接区37具有对应的螺纹36，从而阀座22能与阀笼20螺纹连接。螺纹36处于接合区32、34与凸肩38之间，阀座22以该凸肩压紧至阀笼20并且形成轴向止挡。通过这种布置，阀座22在螺纹连接状态中如此与阀笼20连接，即，一方面出现在接合区32、34内的0-0.05毫米间隙情况下的径向密封，另一方面出现在凸肩38与阀笼20之间的轴向密封。这造成以下结果，螺纹36在两侧与工艺流体分隔开。由此，螺纹36的脏污或损伤被减轻。
阀笼20和阀座22具有基本相同的外径并且以其插入部被插入壳体的过渡区中。阀座22从其最大外径起具有回缩部，其在阀座22区域内形成环绕的自由空间。在此自由空间内装入密封圈24。密封圈24具有U形横截面并且在以下例子中以其开口对准阀笼20。通过这种方式，在阀壳体的过渡区26与阀座-笼组件18之间的过渡被密封，从而进流区和排流区之间的泄漏得以避免。
图3示出了本实用新型的阀座-笼组件18的另一个实施方式。不同于图2，阀笼20在此实施方式中具有回缩凹口40，从而密封件24可安放在阀笼和阀壳体12之间。根据此具体实施方式，密封件24具有凸缘状轴环(Bund)42，其在径向向内延伸。阀座22具有用于安放在阀笼20上的凸肩38，其中轴向间隔地设有另一个凸肩、即密封凸肩44，其在阀座22和阀笼20之间保持密封圈24的凸缘状轴环42。这一方面用于密封圈24不仅在径向上、也在轴向上被固定，另一方面用于阀笼20与阀座22之间过渡的改善密封。密封圈24的开口对准阀座。
图4基本上示出了与图3相同的设计，其中密封圈24已经将开口对准阀笼20。在图4中，也像在其它的图2至图5中存在的那样能看到在阀座22的接合区34的一端上的倒角46。这使得接合区32、34集合变得容易。
图5示出了与图2类似的设计，在这里，不同于图2地，阀座22在接合区32具有比在螺纹36区域内的螺纹连接区壁厚Dw2更小的接合区壁厚Dw1。该设计导致了在阀座22内的工艺流体压力将接合区32径向向外压迫并且进一步改善在接合区32、34内的密封作用。
图6a和图6b示出了根据本实用新型的阀座-笼组件18的类似设计，其中该阀座22的接合区32在至阀笼的过渡处具有内径Ds，该内径大致对应于在与接合区邻接的区域内的阀笼的内径Dvk。因为所述止挡，在阀座与阀笼之间出现间隙48。因为内径Ds和Dvk的相应匹配而出现了，虽然阀是打开的，但因为文丘里效应，工艺流体只能微弱地进入该间隙，因为间隙尺寸与直径Dvk相比很小。
根据图6b的实施方式具有从阀座22的第一内径Ds1至设于接合区32内的内径Ds的锥形过渡50。这有利地影响到在过渡区内的工艺流体的流动行为。

Claims (14)

1.一种阀座-笼组件(18)，该阀座-笼组件包括阀笼(20)和阀座(22)、螺纹连接区(37)和凸肩(38)，其中所述阀座(22)能被拧入所述阀笼(20)中，其中所述阀笼(20)在阀笼接合区(34)中具有阀笼接合内径(Dk)，阀座(22)在其阀座接合区(32)中以其阀座接合外径(Dv)插入所述阀笼接合内径中并因此形成径向定中，其中所述凸肩(38)用作在所述阀笼和所述阀座之间的轴向止挡，并且所述阀座(22)和所述阀笼(20)以轴向压紧力分量相互压紧，其特征是，所述螺纹连接区位于所述阀座接合区(32)和所述凸肩(38)之间，其中所述阀笼接合内径(Dk)和所述阀座接合外径(Dv)形成配合，从而使得所述阀座和所述阀笼被定中。
2.根据权利要求1所述的阀座-笼组件，其特征是，所述配合是间隙配合并且最多具有0.05毫米的间隙。
3.根据权利要求1或2所述的阀座-笼组件，其特征是，所述阀座的所述阀座接合区(32)设置在所述螺纹连接区(37)的朝向所述阀笼的一侧上。
4.根据权利要求1所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述阀座(22)在所述阀座接合区内的接合区壁厚(Dw1)小于在所述螺纹连接区内的螺纹连接区壁厚(Dw2)。
5.根据权利要求1所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述阀笼(20)从其外壁起径向向内回缩地设计成具有减小的壁厚，从而使得密封件(24)包围所述阀笼(20)。
6.根据权利要求1所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述阀座(22)与所述凸肩(38)相接地具有密封凸肩(44)，其中在所述密封凸肩(44)和所述凸肩(38)之间能容放一个密封件(24)。
7.根据权利要求5所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述密封件在轴向上通过所述阀座(22)的所述凸肩(38)被固定。
8.根据权利要求6或7所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述密封件(24)具有匹配于在回缩区域内的所述阀笼的直径的第一内径，并且所述密封件(24)具有另一个区域，该另一区域延伸入由设置在所述阀座(22)内的回缩凸肩(38)所构成的区域中，所述回缩凸肩所具有的直径小于所述阀笼的所述回缩区域的直径。
9.根据权利要求5所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述密封件具有U形或V形的横截面并且沿所述阀笼(20)的方向对准一开口。
10.根据权利要求5所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述密封件设计成U形或V形并且具有远离所述阀笼(20)的开口。
11.根据权利要求1所述的阀座-笼组件(18)，其特征是，所述阀座(22)的所述阀座接合区(32)在至所述阀笼(20)的过渡中具有内径(Ds)，所述内径大致对应于至少在邻接所述阀座接合区(32)的区域中的所述阀笼(20)的内径(Dvk)。
12.一种阀(10)，该阀包括阀盖(14)和阀壳体(12)，其特征是，所述阀壳体(12)具有进流端口和排流端口以及带有在所述进流端口和所述排流端口之间的中心凹口的过渡区(26)，其中根据前述权利要求中任一项所述的阀座-笼组件(18)被装入所述阀壳体(12)中，其中所述阀座-笼组件(18)被装入所述阀壳体(12)中，使得所述阀壳体的所述过渡区(26)与密封区(B)重叠，其中活塞在所述阀笼(20)内被引导移动，所述阀笼与所述阀座(22)一起能处于密封位置。
13.根据权利要求12所述的阀，其特征是，所述阀壳体(12)在所述过渡区(26)的区域中具有壳体凸肩(28)，所述阀座(22)在轴向上能支撑在所述壳体凸肩上，从而所述阀座-笼组件(18)能保持被夹紧在所述壳体凸肩(28)和阀盖(14)之间，或者避免所述阀座滑动经过所述过渡区。
14.根据权利要求12或13所述的阀，其特征是，在所述密封区(B)内将一个单独的密封件(24)安装在阀座-笼组件(18)与过渡区(26)之间。
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