CN216666537U - 一种套筒调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种套筒调节阀，其可以通过介质压力来提高阀门密封性，不需要提高阀门驱动成本。其包括阀体、套筒、阀芯、阀座，当阀门打开时，介质进口、进口一、套筒内部、出口一、介质出口依次连通形成介质通道一，阀芯包括大阀芯、小阀芯和托板结构，当大阀芯位于最下端时，其底部与阀座接触形成密封结构一，并且密封结构一阻断介质通道一；当大阀芯位于最下端且小阀芯未处于最下端时，介质进口、进口一、大阀芯外壁与套筒内壁之间的间隙、小阀芯顶部的流通孔一、大阀芯底部的流通孔二、出口一、介质出口依次连通形成介质通道二；当小阀芯位于最下端时，大阀芯和小阀芯之间接触形成密封结构二，并且密封结构二阻断介质通道二。

Description

一种套筒调节阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，具体为一种套筒调节阀。

背景技术

一般金属密封调节阀泄漏等级只能达到ANSI CLASS 4或ANSI CLASS 5，但火力电厂有的重要调节阀,如锅炉给水泵循环系统的阀门,用在高温高压长期关闭的场合,要求几乎无泄漏,否则在高压下,即使阀座有微小泄漏也可引起汽蚀,冲刷阀芯和阀座,时间长了会导致损坏阀内件,因此,阀门密封性,对此场合的阀门是非常重要的。另外有的在控制系统非常重要部位的调节阀,也有严格的密封性要求,否则会导致系统运行不正常或浪费资源(物料),降低生产效率。

为了提高阀门的密封性，传统的调节阀采用增大推力，使阀芯与阀座压的更紧密来实现，但是增大推力需要提高驱动部分成本，导致阀门驱动成本增加。

实用新型内容

针对传统调节阀通过增加驱动推力来提高密封性会导致阀门驱动成本增加的问题，本实用新型提供了一种套筒调节阀，其可以通过介质压力来提高阀门密封性，不需要提高阀门驱动成本。

其技术方案是这样的：一种套筒调节阀，其包括阀体、套筒、阀芯、阀座，所述套筒中空并且开设有进口一和出口一，所述阀体上开设有介质进口和介质出口，当阀门打开时，介质进口、进口一、套筒内部、出口一、介质出口依次连通形成介质通道一，所述阀芯与驱动装置连接并且从所述套筒顶部伸入所述套筒内，其特征在于：所述阀芯包括大阀芯、小阀芯和托板结构，当所述大阀芯位于最下端时，其底部与阀座接触形成密封结构一，并且所述密封结构一阻断所述介质通道一；

所述小阀芯位于所述大阀芯内并且能够相对所述大阀芯上下运动，所述小阀芯与所述驱动装置连接并且与所述托板结构连接，所述托板结构用于带动所述大阀芯向上运动，当所述大阀芯位于最下端且所述小阀芯未处于最下端时，介质进口、进口一、大阀芯外壁与套筒内壁之间的间隙、小阀芯顶部的流通孔一、大阀芯底部的流通孔二、出口一、介质出口依次连通形成介质通道二；当所述小阀芯位于最下端时，所述大阀芯和所述小阀芯之间接触形成密封结构二，并且所述密封结构二阻断所述介质通道二。

其进一步特征在于：

所述进口一位于所述套筒侧面下部，所述出口一位于所述套筒底部；所述大阀芯截面呈H形，其包括圆柱状的竖向外壁及位于其内部的横板，所述横板中间开设有连接孔，所述大阀芯外侧面上部的直径小于所述大阀芯外侧面下部的直径；所述小阀芯截面呈T形，其包括位于顶部横向的封板和竖向的连接杆，所述封板位于所述横板上方，所述连接杆穿过所述连接孔与位于所述横板下方的所述托板结构的托板连接；

所述托板结构包括连接螺母和所述托板，所述托板的宽度大于所述连接孔的直径；所述连接杆为阶梯轴，其包括由上至下依次设置的阶梯面一、阶梯面二及位于其下端的螺纹段，所述阶梯面一用于与所述大阀芯的横板接触形成所述密封结构二，所述阶梯面二用于对所述托板限位，所述螺纹段用于安装所述连接螺母；

所述封板的外径与所述大阀芯顶部的内径对应，所述封板上开设有贯穿封板的所述流通孔一，所述横板上开设有贯穿横板的所述流通孔二，所述封板下方与所述横板上方留有流通间隙，所述流通间隙连通所述流通孔一和所述流通孔二，所述密封结构二位于所述流通间隙内；

所述小阀芯和所述大阀芯之间安装有弹簧，用于保证在打开或者关闭阀门过程中，所述大阀芯与所述托板接触；

所述驱动装置包括阀杆、用于驱动阀杆上下移动的输出机构，所述阀杆与所述小阀芯连接；

其还包括阀盖，所述阀盖位于所述阀体、所述套筒上方，并分别与所述阀体、所述套筒连接，所述阀杆穿过所述阀盖设置；

所述阀杆与所述阀盖之间设有填料间隙，所述填料间隙内由下往上依次设有填料衬垫、填料、填料隔套、填料、填料压套，填料压盖压覆在所述填料压套上。

本实用新型的有益效果为：当阀门关闭时，密封结构一和密封结构二同时阻断介质通道一和介质通道二，介质仍可以通过被阻断的介质通道二扩散至阀芯上方及密封结构二处，通过介质压差产生不平衡力，增大阀座和阀芯的密封比压，提高密封效果。

附图说明

图1为阀门完全开启时本实用新型结构示意图；

图2为阀门初步关闭（初步开启）时本实用新型结构示意图；

图3为阀门完全关闭时本实用新型结构示意图；

图4为图2中B处放大示意图；

图5为图2中C处放大示意图（图中箭头为介质流动方向）；

图6为图3中D处放大示意图；

图7为大阀芯剖面结构示意图；

图8为小阀芯及托板结构的剖面示意图；

图9为图2中F处放大示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示的一种套筒调节阀，其包括阀体1、套筒2、阀芯3、阀座4，套筒2中空并且开设有进口一201和出口一202，阀体1上开设有介质进口101和介质出口102，当阀门打开时即如图1所示，介质进口101、进口一201、套筒内部、出口一202、介质出口102依次连通形成介质通道一，介质通过介质通道一流通，阀芯3与驱动装置5连接并且从套筒2顶部伸入套筒2内，阀芯3包括大阀芯301、小阀芯302和托板结构303，当大阀芯301位于最下端时，其底部与阀座4接触形成密封结构一A，并且密封结构一A阻断介质通道一；小阀芯302位于大阀芯301内并且能够相对大阀芯301上下运动，小阀芯302与驱动装置5连接并且与托板结构303连接，托板结构303用于带动大阀芯301向上运动，当大阀芯301位于最下端且小阀芯302未处于最下端时即如图2所示，介质进口101、进口一201、大阀芯301外壁与套筒内壁之间的间隙203（如图4所示）、小阀芯302顶部的流通孔一3021、大阀芯301底部的流通孔二3011、出口一202、介质出口102依次连通形成介质通道二（如图5中箭头所示）；当小阀芯302位于最下端时，大阀芯301和小阀芯302之间接触形成密封结构二E（如图6所示），并且密封结构二E阻断介质通道二。

其具体结构为，进口一201位于套筒2侧面下部，出口一202位于套筒2底部；结合图7所示，大阀芯301截面呈H形，其包括圆柱状的竖向外壁3012及位于其内部的横板3013，横板3013中间开设有连接孔3014，大阀芯301外侧面上部的直径小于大阀芯外侧面下部的直径，用于形成间隙203；结合图8所示，小阀芯302截面呈T形，其包括位于顶部横向的封板3022和竖向的连接杆3023，封板3022位于横板3013上方，连接杆3023穿过连接孔3014与位于横板3013下方的托板结构303的托板3031连接。托板结构303包括连接螺母3032、托板3031和位于它们之间的垫片，托板3031的宽度大于连接孔3014的直径，从而避免穿过大阀芯的连接孔3014；连接杆3023为阶梯轴，其包括由上至下依次设置的阶梯面一30231、阶梯面二30232及位于其下端的螺纹段30233，阶梯面一30231用于与大阀芯301的横板3013接触形成密封结构二E，阶梯面二30232用于对托板3031限位，螺纹段30233用于安装连接螺母3032，从而通过拧紧连接螺母就能将托板进行固定。

在使用时，首先当阀门完全开启时，此时结合图1，阀芯组件为平衡型结构，由于此时（大阀芯位于最上端）大阀芯与套筒之间没有间隙，介质不往上运动，同时阀芯上下的压力平衡，当关闭时仅需要较小推力即可动作阀芯向下运动，而介质则通过介质通道一进行正常流通。

当要关闭时，通过驱动装置带动阀芯组件向下移动，阀芯在向下移动过程中，大阀芯首先与阀座接触形成密封结构一，阻断介质通道一，实现阀门的初步关闭（如图2所示），同时制得一提的时，上述过程需要防止在关闭过程中介质向上顶起大阀芯并且保证密封结构二始终开启，虽然上述操作可以依靠大阀芯的重力实现，但是为了保证有效，在小阀芯和大阀芯之间置入弹簧6，通过弹簧6使大阀芯在初步关闭过程中始终与托板接触，初步关闭时，介质通道二开通，此时介质可以通过介质通道二流动，此时阀芯组件还是平衡式结构。

继续推动驱动装置，使弹簧压缩，密封结构二关闭，阻断介质通道二（如图3所示），加上大阀芯和阀座仍然关闭密封。此时阀芯组件变成不平衡式结构。大阀芯上面和下面的介质压力不一样，介质压差产生不平衡力，增大阀芯阀座密封比压，提高密封效果。

当开启时，参见图2，阀门初步开启时，驱动装置施加向上的力，使小阀芯先打开，由于小阀芯尺寸较小，介质不平衡力较小，所需要的推力较小，大阀芯和阀座仍然是关闭密封，此时阀芯组件已经变成平衡式结构，大阀芯上面和下面的介质压力一样，这时候使用较小的向上的力，就可以继续打开大阀芯，实现阀门的完全打开。

通过采用大小阀芯结构，关闭时可以借用介质压力来使阀芯与阀座压的更紧密，提高密封效果，开启时。小阀芯先打开，大阀芯上下压力平衡，仅需要较小的力即可打开，这种结构能够兼顾较小的推力和较高的密封性能，便于使用。

另外，封板3022的外径与大阀芯301顶部的内径对应，封板3022上开设有贯穿封板3022的流通孔一3021，横板3013上开设有贯穿横板3013的流通孔二3011，使得介质只能从流通孔中进入，封板3022下方与横板3013上方留有流通间隙304，流通间隙304连通流通孔一3021和流通孔二3011，密封结构二位于流通间隙304内。结合图2、图5，驱动装置则包括阀杆501、用于驱动阀杆501上下移动的输出机构（例如气缸），阀杆501与小阀芯302连接；调节阀还包括阀盖7，阀盖7位于阀体1、套筒2上方，并分别与阀体1、套筒2连接，阀杆501穿过阀盖7设置。

为了保证阀杆与阀盖之间的密封性，阀杆501与阀盖7之间设有填料间隙，结合图9所示，填料间隙内由下往上依次设有填料衬垫801、填料802、填料隔套803、填料、填料压套804，填料压盖805压覆在填料压套804上。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种套筒调节阀，其包括阀体、套筒、阀芯、阀座，所述套筒中空并且开设有进口一和出口一，所述阀体上开设有介质进口和介质出口，当阀门打开时，介质进口、进口一、套筒内部、出口一、介质出口依次连通形成介质通道一，所述阀芯与驱动装置连接并且从所述套筒顶部伸入所述套筒内，其特征在于：所述阀芯包括大阀芯、小阀芯和托板结构，当所述大阀芯位于最下端时，其底部与阀座接触形成密封结构一，并且所述密封结构一阻断所述介质通道一；

所述小阀芯位于所述大阀芯内并且能够相对所述大阀芯上下运动，所述小阀芯与所述驱动装置连接并且与所述托板结构连接，所述托板结构用于带动所述大阀芯向上运动，当所述大阀芯位于最下端且所述小阀芯未处于最下端时，介质进口、进口一、大阀芯外壁与套筒内壁之间的间隙、小阀芯顶部的流通孔一、大阀芯底部的流通孔二、出口一、介质出口依次连通形成介质通道二；当所述小阀芯位于最下端时，所述大阀芯和所述小阀芯之间接触形成密封结构二，并且所述密封结构二阻断所述介质通道二。

2.根据权利要求1所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述进口一位于所述套筒侧面下部，所述出口一位于所述套筒底部；所述大阀芯截面呈H形，其包括圆柱状的竖向外壁及位于其内部的横板，所述横板中间开设有连接孔，所述大阀芯外侧面上部的直径小于所述大阀芯外侧面下部的直径；所述小阀芯截面呈T形，其包括位于顶部横向的封板和竖向的连接杆，所述封板位于所述横板上方，所述连接杆穿过所述连接孔与位于所述横板下方的所述托板结构的托板连接。

3.根据权利要求2所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述托板结构包括连接螺母和所述托板，所述托板的宽度大于所述连接孔的直径；所述连接杆为阶梯轴，其包括由上至下依次设置的阶梯面一、阶梯面二及位于其下端的螺纹段，所述阶梯面一用于与所述大阀芯的横板接触形成所述密封结构二，所述阶梯面二用于对所述托板限位，所述螺纹段用于安装所述连接螺母。

4.根据权利要求3所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述封板的外径与所述大阀芯顶部的内径对应，所述封板上开设有贯穿封板的所述流通孔一，所述横板上开设有贯穿横板的所述流通孔二，所述封板下方与所述横板上方留有流通间隙，所述流通间隙连通所述流通孔一和所述流通孔二，所述密封结构二位于所述流通间隙内。

5.根据权利要求4所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述小阀芯和所述大阀芯之间安装有弹簧，用于保证在打开或者关闭阀门过程中，所述大阀芯与所述托板接触。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述驱动装置包括阀杆、用于驱动阀杆上下移动的输出机构，所述阀杆与所述小阀芯连接。

7.根据权利要求6所述的一种套筒调节阀，其特征在于：其还包括阀盖，所述阀盖位于所述阀体、所述套筒上方，并分别与所述阀体、所述套筒连接，所述阀杆穿过所述阀盖设置。

8.根据权利要求7所述的一种套筒调节阀，其特征在于：所述阀杆与所述阀盖之间设有填料间隙，所述填料间隙内由下往上依次设有填料衬垫、填料、填料隔套、填料、填料压套，填料压盖压覆在所述填料压套上。

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