CN217842730U - 一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀 - Google Patents

Abstract

一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，包括阀体，阀体通过螺柱和螺母连接有阀盖，阀体和阀盖内设有阀座和芯杆组件，芯杆组件包括阀芯和阀杆，阀芯的总行程分为等百分比段、线性段和快开段，等百分比段的阀芯横截面为曲线，线性段的阀芯横截面为直线。本实用新型的带有分段式阀芯结构的直通单座阀，阀芯采用分段式结构设计，阀芯的芯头部位分为多个阶段进行加工制作，保证单个阀芯能够同时具有等百分比（%）、线性（L）、快开（ON‑OFF）三种流量特性，以适用在特殊工况下对于物料介质进行有效调节和精密控制。

Description

一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体是一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀。

背景技术

传统的单座阀为多年以来的老产品，主要由阀体、阀盖、阀芯、阀杆、阀座、填料、垫片等零部件组成。阀体一端设有进口，另一端设有出口，阀芯利用导向座进行导向，可以在阀体中上下移动，用于调节各类介质的流量。这种阀门的调节型阀芯形状通常为柱塞型，结构单一，每个阀芯只能具有一种流量特性和一种额定流量系数。

随着工业过程自动化控制系统的不断发展，许多行业控制系统对阀门在流体介质的实际调节功能方面提出了若干特殊和更高的要求。例如：当阀门的开度在0～30％时，要求流量特性采用等百分比(％) 进行调节；当阀门的开度在30～60％时，要求流量特性采用线性(L) 进行调节；当阀门的开度在60～100％时，要求流量特性具有快开 (ON-OFF)特性；即要求一个阀芯应同时具有等百分比、线性、快开共计三种流量特性的功能。由此可见，每个阀芯只能具有单一流量特性的单座阀已不能满足某些特殊控制工况的需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的带有分段式阀芯结构的直通单座阀。

本实用新型是以如下技术方案实现的：

一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，包括阀体，所述阀体通过螺柱和螺母连接有阀盖，所述阀体和阀盖内设有阀座和芯杆组件，所述芯杆组件包括阀芯和阀杆，所述阀芯的总行程分为等百分比段、线性段和快开段，所述等百分比段的阀芯横截面为曲线，所述线性段的阀芯横截面为直线。

其进一步是：所述阀芯的总行程为40mm，其中等百分比段的行程为12mm，线性段的行程为12mm，快开段的行程为16mm。

所述等百分比段的阀门开度为0～30％，线性段的阀门开度为 30～60％，快开段的阀门开度为60～100％。

所述阀体为铸造件，所述阀体设有S流线型通道，所述阀座位于阀体进口和出口之间。

所述阀盖与阀体之间设有导向座，所述导向座与阀盖与阀体之间通过齿形垫片密封。

所述阀杆与阀盖之间设有填料组件，所述填料组件通过填料压盖和压盖螺母封在阀盖内。

所述填料组件为V型聚四氟乙烯。

所述阀杆的上端设有薄螺母。

所述阀芯和阀座上设有相互配合的60°密封线。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型的带有分段式阀芯结构的直通单座阀，阀芯采用分段式结构设计，阀芯的芯头部位分为多个阶段进行加工制作，保证单个阀芯能够同时具有等百分比(％)、线性(L)、快开(ON-OFF)三种流量特性，以适用在特殊工况下对于物料介质进行有效调节和精密控制。

附图说明

图1和图2是本实用新型阀体的整体结构示意图；

图3是本实用新型阀芯的整体结构示意图；

图4是本实用新型阀门开度30％的结构示意图；

图5是本实用新型阀门开度60％的结构示意图；

图6是本实用新型阀门开度100％的结构示意图；

图7是本实用新型分段式阀芯X阶段流量测试曲线图；

图8是本实用新型分段式阀芯Y阶段流量测试曲线图。

图中：1、阀体，2、阀座，3、阀芯，4、导向座，5、齿形垫片，

6、阀盖，7、螺柱，8、螺母，9、阀杆，10、圆螺母，

11、填料组件，12、填料压盖，13、压盖螺母，14、薄螺母。

具体实施方式

以下结合附图对本发明专利的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

如图1至图6所示的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，包括阀体1，所述阀体1通过螺柱7和螺母8连接有阀盖6，所述阀体 1和阀盖6内设有阀座2和芯杆组件，所述芯杆组件包括阀芯3和阀杆9，所述阀芯3的总行程分为等百分比段、线性段和快开段，所述等百分比段的阀芯3横截面为曲线，所述线性段的阀芯横截面为直线。所述阀芯3的总行程为40mm，其中等百分比段的行程为12mm，线性段的行程为12mm，快开段的行程为16mm。

所述等百分比段的阀门开度为0～30％，线性段的阀门开度为 30～60％，快开段的阀门开度为60～100％。所述阀芯3和阀座2上设有相互配合的60°密封线。

本实用新型的分段式阀芯结构的直通单座阀，阀芯采用分段式结构，可保证单个阀芯能够同时具有等百分比(％)、线性(L)、快开 (ON-OFF)共计三种流量特性，以适用在特殊工况下对于物料介质进行有效调节和精密控制。同时，阀体、阀盖、分段式阀芯、阀座等关键零部件的材料采用奥氏体304或316不锈钢，分段式阀芯上的60°密封线以及阀座上的60°密封线采用堆焊司太立硬质合金硬化处理方式，抗冲刷、耐腐蚀性能好，泄漏等级能够满足GB/T4213-2008气动调节阀标准中的Ⅳ级、Ⅴ级泄漏量要求。并可延长单座阀门的使用寿命，拓展产品的使用范围。

如图1至图6所示的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，所述阀体1为铸造件，所述阀体1设有S流线型通道，所述阀座2位于阀体进口和出口之间。所述阀盖6与阀体1之间设有导向座4，所述导向座4与阀盖6与阀体1之间通过齿形垫片5密封。所述阀杆9的上端设有薄螺母14。所述阀杆9与阀盖6之间设有填料组件11，所述填料组件11通过填料压盖12和压盖螺母13封在阀盖6内。所述填料组件11为V型聚四氟乙烯。本实用新型的阀体采用铸件形式，一端设有进口，另一端设有出口，其通道呈S流线型，阀座位于阀体进口和出口之间，导向座安装在阀盖和阀体之间，并采用2个齿形垫片进行密封。阀杆与阀盖之间采用V型聚四氟乙烯填料密封，阀杆最上端可与各类直行程执行机构进行配连。分段式阀芯和阀杆配连为芯杆组件，芯杆组件利用导向座的内表面导向，在直行程执行机构的驱动下，可以在阀体内进行上下直线式往复运动。当阀芯上下直线运动时，可改变流体的流通截面积，实现调节流体流量和控制压力的功能。

具体的，本实用新型的分段式阀芯的总行程尺寸为40mm，阀芯的芯头部位按相应的阀门开度、行程以及流量特性可分为X、Y、Z阶段进行加工制作，以F191-P1分段式阀芯直通单座阀为例，口径为 DN100，压力等级为CL150、CL300、CL600，阀体材质为CF8，阀芯和阀座材质为304+STL，额定Cv值为X段Cv18、Y段Cv36、Z段Cv115，工作温度为-17～+230℃，介质流向为流开。

1、X阶段是当阀门的开度0～30％时，X的长度尺寸为12mm，阀门相对行程为0～12mm，流量特性采用等百分比(％)。

X阶段流量控制参数详见图7的分段式阀芯X阶段流量测试曲线图和表1的分段式阀芯X阶段流量测试参数表，X阶段在开度30％时的相对位置参见图4。表1和图7中，阀门开度：0～30％，流量特性：等百分比，流量系数：Cv18，行程12mm。

表1

2、Y阶段是当阀门的开度在30～60％时，Y的长度尺寸为12mm，阀门相对行程为12～24mm，流量特性采用线性(L)。

Y阶段流量控制参数详见图8的分段式阀芯Y阶段流量测试曲线图和表2的分段式阀芯Y阶段流量测试参数表，Y阶段在开度60％时的相对位置参见图5。表2和图8中，阀门开度：30～60％，流量特性：线性，流量系数：Cv36，行程12mm。

表2

3、Z阶段是当阀门的开度在60～100％时，Z的长度尺寸为16mm，阀门相对行程为24～40mm，流量特性采用快开(ON-OFF)特性。

Z阶段在开度100％时的相对位置参见图6。

本实用新型的带有分段式阀芯结构的直通单座阀，以标准化、通用性、互换性为原则，采用选型软件分析、三维软件模拟分析、流量特性分析、材料性能分析等方法，对于阀门的流体通道结构、阀笼、阀座、阀芯等关键零部件进行最优化设计，外形美观，流通能力大、芯件流量特性曲线精度高，动作灵敏、调节性能优越；本实用新型单座阀是一种顶导向型单座阀，阀芯采用分段式结构设计，阀芯的芯头部位按相应的阀门开度和行程可分为X、Y、Z阶段进行加工制作，实现了单座阀的单个阀芯可同时具有等百分比(％)、线性(L)、快开(ON-OFF)共计三种流量特性的功能，以适用在特殊工况下对于流体物料进行有效调节和精密控制，确保阀门安全、可靠、长期地使用；芯杆组件上下运动时，利用导向座进行导向，稳定性好。维护简单，加工制造及安装拆卸便捷；具有良好的切断性能和调节性能，根据用户实际工况要求，介质流向可采用流开型(低进高出)，也可采用流关型(高进低出)，泄漏等级能够满足GB/T4213-2008气动调节阀标准中的Ⅳ、Ⅴ级泄漏量要求；具有完整的材料配置范围，依据实际工况和用户需要，可采用碳钢、不锈钢、包括哈氏合金、蒙乃尔合金、钛及钛合金、Inconel合金、Alloy 20不锈钢、双相不锈钢等特殊材料；可配用结构精巧、动作灵敏的812系列多弹簧气动执行机构或其它型式的执行机构。同时也可根据实际工况和用户需求，配用气动活塞式执行机构、电动执行机构等任何种类的驱动装置和附件。适用于石化、精细化工新材料、冶金、空气分离等行业中的自动化流程特殊控制工况。可对于各类不同压力和温度的气体、液体、浆料等流体介质进行特殊控制和精密调节，满足相关自动化控制企业对于阀门在节能环保、安全生产方面的实际要求，节省降低实际使用及维修成本，扩展生产能力，符合当前国家关于工业装备国产化的鼓励政策。最后应说明的是：以上所述仅为本发明专利的优选实例而已，并不用于限制本发明专利，尽管参照前述实施例对本发明专利进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明专利的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：包括阀体（1），所述阀体（1）通过螺柱（7）和螺母（8）连接有阀盖（6），所述阀体（1）和阀盖（6）内设有阀座（2）和芯杆组件，所述芯杆组件包括阀芯（3）和阀杆（9），所述阀芯（3）的总行程分为等百分比段、线性段和快开段，所述等百分比段的阀芯（3）横截面为曲线，所述线性段的阀芯横截面为直线。

2.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀芯（3）的总行程为40mm，其中等百分比段的行程为12mm，线性段的行程为12mm，快开段的行程为16mm。

3.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述等百分比段的阀门开度为0～30%，线性段的阀门开度为30～60%，快开段的阀门开度为60～100%。

4.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀体（1）为铸造件，所述阀体（1）设有S流线型通道，所述阀座（2）位于阀体进口和出口之间。

5.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀盖（6）与阀体（1）之间设有导向座（4），所述导向座（4）与阀盖（6）与阀体（1）之间通过齿形垫片（5）密封。

6.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀杆（9）与阀盖（6）之间设有填料组件（11），所述填料组件（11）通过填料压盖（12）和压盖螺母（13）封在阀盖（6）内。

7.如权利要求6所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述填料组件（11）为V型聚四氟乙烯。

8.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀杆（9）的上端设有薄螺母（14）。

9.如权利要求1所述的一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀，其特征在于：所述阀芯（3）和阀座（2）上设有相互配合的60°密封线。

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