CN217898788U - 一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀 - Google Patents

Abstract

一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，包括阀体，阀体内设有芯杆组件，阀体的上部设有导向压套，芯杆组件与导向压套之间设有若干密封环，阀体的上端通过螺母和螺柱连接有阀盖，芯杆组件上端穿过阀盖，芯杆组件的上端与阀盖之间设有填料组件；阀盖上连接有若干吊板。本实用新型的高压无阀座压力平衡式角形单座阀采用无独立阀座、压力平衡式结构设计，阀芯上带有2组金属平衡密封环和1组非金属平衡密封环，可大幅度减少高压介质流动时产生的不平衡力，有效保护阀内件，并可用较小的执行机构推力去控制高压差，提高泄漏等级，延长使用寿命。

Description

一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体是一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀。

背景技术

传统的高压角形单座阀均为上世纪80～90年代的老产品，主要由阀体、阀盖、阀芯、阀杆、套筒、阀座、填料、垫片等零部件组成。阀体侧面一端设有出口，底端设有进口。套筒四周开有不同形状的窗口。阀芯利用套筒导向，可以在套筒中上下移动。这种阀门的结构陈旧，体积大、重量重。当阀内通过高压差的流体时，不平衡力大、许用压差小、稳定性差、泄漏量大、使用寿命较为短暂。

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、效果良好的高压无阀座压力平衡式角形单座阀。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，包括阀体，所述阀体内设有芯杆组件，所述阀体上设有与芯杆组件配合使用的60°密封线，所述阀体的上部设有套在芯杆组件上的导向压套，所述芯杆组件与导向压套之间设有若干密封环，所述阀体的上端通过螺母和螺柱连接有阀盖，所述芯杆组件上端穿过阀盖，所述芯杆组件的上端与阀盖之间设有填料组件；所述阀盖上连接有若干吊板。

其进一步是：所述阀体采用角形铸件形式，所述阀体的进口法兰和出口法兰的轴线相互垂直。

所述芯杆组件包括阀杆和阀芯，所述阀杆和阀芯通过圆柱销连接在一起，所述阀芯内部设有一个平衡通孔Ⅰ和两个平衡通孔Ⅱ。

所述阀芯的下端设有与阀体上的60°密封线配合使用的倒角密封线，倒角密封线的角度为60°±10′。

所述平衡通孔Ⅰ的轴线与阀芯轴线重合，两个所述平衡通孔Ⅱ对称设置并与平衡通孔Ⅰ连通。

所述阀芯的外圆周上设有三个密封槽，三个密封槽内分别设有两组金属密封环和一组非金属密封环，每组金属密封环的个数为2，每组非金属密封环的个数为1。

所述金属密封环的材质为A286，所述非金属密封环的材质为PTFE+碳纤维。

所述阀体、阀盖和芯杆组件的材质为奥氏体316不锈钢，所述阀体和芯杆组件上的密封线经过堆焊司太立硬质合金硬化处理。

所述导向压套和阀体与阀盖之间设有缠绕垫片。

所述填料组件的材质为高压NFS型聚四氟乙烯编织。

本实用新型具有以下优点：本实用新型的高压无阀座压力平衡式角形单座阀采用无独立阀座、压力平衡式结构设计，阀芯上带有2组金属平衡密封环和1组非金属平衡密封环，可大幅度减少高压介质流动时产生的不平衡力，有效保护阀内件，并可用较小的执行机构推力去控制高压差，提高泄漏等级，延长使用寿命，以适用在石油、化工、冶金等行业中的具有高压差、高粘度、易结焦、含悬浮物和颗粒等苛刻工况的流体控制。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中H方向结构示意图；

图3、图4、图5是本实用新型阀体的三视图；

图6和图7是本实用阀盖的主视图和内部结构示意图；

图8是本实用新型芯杆组件的结构示意图；

图9是本实用新型导向压套的结构示意图；

图10是本实用新型金属密封环的结构示意图；

图11是本实用新型非金属密封环的结构示意图。

图中：1、阀体，2、芯杆组件，3、金属密封环，4、填料组件，5、非金属密封环，6、导向压套，7、缠绕垫片，8、吊板，9、阀盖，10、螺母，11、螺柱， 21、阀杆，22、圆柱销，23、阀芯，24、平衡通孔Ⅰ，25、平衡通孔Ⅱ。

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11所示的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，包括阀体1，所述阀体1内设有芯杆组件2，所述阀体1上设有与芯杆组件2配合使用的60°密封线，所述阀体1的上部设有套在芯杆组件2上的导向压套6，所述芯杆组件2与导向压套6之间设有若干密封环，所述阀体1的上端通过螺母10和螺柱11连接有阀盖9，所述芯杆组件2上端穿过阀盖9，所述芯杆组件2的上端与阀盖9之间设有填料组件4；所述阀盖9上连接有若干吊板8。所述阀体1、阀盖9和芯杆组件2的材质为奥氏体316不锈钢，所述阀体1和芯杆组件2上的密封线经过堆焊司太立硬质合金硬化处理。本实用新型的高压无阀座压力平衡式角形单座阀，包括阀体、芯杆组件和阀盖，芯杆组件设置在阀体内，并通过导向压套进行导向，阀体上与芯杆组件的接触处加工出60°密封线，用于替代阀座功能，从而简化了阀内结构，扩大了阀门的流通能力，减少了流阻，使流道更加通畅，便于高压差、高粘度、含悬浮物介质的流动，避免了结焦和堵塞。阀体、阀盖、芯杆组件等关键零部件采用奥氏体316不锈钢材质，并进行堆焊司太立硬质合金硬化处理方式，抗冲刷、耐腐蚀性能良好，从而达到延长高压单座阀使用寿命之目的，拓展产品的使用范围。同时阀体配有吊板装置，如图2所示，便于用户现场安装起吊阀门之用。

如图3至图5所示的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，所述阀体1采用角形铸件形式，所述阀体1的进口法兰和出口法兰的轴线相互垂直。本实用新型的阀体采用角形铸件形式，阀体的底面设有出口法兰，侧面的一端设有进口法兰，适用于要求直角连接的应用场合，可节省一个直角弯管和安装空间。

如图1和图8所示的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，所述芯杆组件2包括阀杆21和阀芯23，所述阀杆21和阀芯23通过圆柱销22连接在一起，所述阀芯23内部设有一个平衡通孔Ⅰ24和两个平衡通孔Ⅱ25。所述阀芯23的下端设有与阀体1上的60°密封线配合使用的倒角密封线，倒角密封线的角度为60°±10′。所述平衡通孔Ⅰ24的轴线与阀芯23轴线重合，两个所述平衡通孔Ⅱ25对称设置并与平衡通孔Ⅰ24连通。所述填料组件4的材质为高压NFS型聚四氟乙烯编织。本实用新型的芯杆组件由阀芯、阀杆、圆柱销等零件组成，位于阀盖、导向压套内，依据压力平衡式原理，阀芯采用先进合理的压力平衡式结构设计，即在阀芯上加工出3个压力平衡通孔，并对3个通孔的大小、数量、位置及排列进行详细精确的三维模拟和计算；阀杆与阀盖之间采用高压NFS型聚四氟乙烯编织填料组件进行密封，其最上端可与直行程气动执行机构进行配连，芯杆组件利用导向压套进行导向，在直行程气动执行机构的驱动下，可以在阀体内进行上下直线式往复移动，当阀芯上下移动时，可改变流体的流通截面积，实现调节控制流体流量和控制压力的功能。

如图1、图8、图10和图11所示的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，所述阀芯23的外圆周上设有三个密封槽，三个密封槽内分别设有两组金属密封环3和一组非金属密封环5，每组金属密封环3的个数为2，每组非金属密封环5的个数为1。所述金属密封环3的材质为A286，所述非金属密封环5的材质为PTFE+碳纤维。本实用新型在阀芯的外圆上开出3个密封槽，可配装3组平衡密封环，这3组平衡密封环由2组（每组2个，共4个）A286材质的金属密封环和1组（每组1个）PTFE+碳纤维材质的非金属密封环组合而成，分别配装在阀芯上相应的3个密封槽内，A286材质是一种高温奥氏体不锈钢，具有较高的抗压强度和抗氧化性，同时兼有耐腐蚀、耐磨损、耐高温的功效。采用A286材质的金属密封环和采用PTFE+碳纤维材质的非金属密封环配合使用，能够确保阀门压力平衡式结构的先进优越性和安全可靠性，同时可用较小的执行机构推力去控制高压差，减少阀门泄漏量，使得泄漏等级能够满足GB/T4213气动调节阀标准中的Ⅳ级、Ⅴ级泄漏量要求。

如图1所示的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，所述导向压套6和阀体1与阀盖9之间设有缠绕垫片7。本实用新型的缠绕垫片放在阀体内，导向压套压放在缠绕垫片上，导向压套位于套筒式阀座的上面，阀盖通过螺柱、螺母、缠绕垫片与阀体相连。

本实用新型的高压无阀座压力平衡式角形单座阀，体积小、重量轻，易损件少，维护简单，加工制造及安装拆卸方便；采用无阀座结构设计，即省略了阀座，直接在阀体上加工出60°密封线，用于替代阀座功能。从而简化了阀内结构，扩大了阀门的流通能力，减少了流阻，使流道更加通畅，便于高压差、高粘度、含悬浮物介质的流动，避免了结焦和堵塞；采用先进合理的压力平衡式结构设计，即在阀芯上加工出3个压力平衡通孔，并对3个通孔的大小、数量、位置及排列进行详细精确的三维模拟和计算，同时在阀芯的外圆上加工3个密封槽，可配装3组平衡密封环，以确保阀门安全、可靠、长期地使用；芯杆组件上下运动时，利用导向压套进行导向，稳定性好，可用较小的执行机构推力去控制高压差，减少阀门泄漏量，关闭严密，使得泄漏等级能够满足GB/T4213气动调节阀标准中的Ⅳ、Ⅴ级泄漏量要求；根据用户实际工况要求，介质流向采用侧进底出，也可采用底进侧出，具有良好的切断性能和调节性能；配有吊板装置，便于阀门在用户使用现场进行安装起吊；可与国内外各类气动薄膜直行程执行机构和各类气动活塞式执行机构相配用，同时可配带普通或智能电气阀门定位器，直接接受计算机发来的4~20mA直流电信号，通过阀门定位器输出气压进入执行机构气室，使阀门动作灵敏、控制准确，同时也可根据实际工况和用户需求，配用手动执行机构及电动执行机构等任何种类的驱动装置和附件；适用在石油、化工、冶金等行业中的具有高压差、高粘度、易结焦、含悬浮物等苛刻的流体控制调节工况，符合安全环保方面的要求，能够部分或完全替代国外进口同类产品，降低用户维护及维修成本，增加生产能力，同时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 (10)

1.一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：包括阀体（1），所述阀体（1）内设有芯杆组件（2），所述阀体（1）上设有与芯杆组件（2）配合使用的60°密封线，所述阀体（1）的上部设有套在芯杆组件（2）上的导向压套（6），所述芯杆组件（2）与导向压套（6）之间设有若干密封环，所述阀体（1）的上端通过螺母（10）和螺柱（11）连接有阀盖（9），所述芯杆组件（2）上端穿过阀盖（9），所述芯杆组件（2）的上端与阀盖（9）之间设有填料组件（4）；所述阀盖（9）上连接有若干吊板（8）。

2.如权利要求1所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述阀体（1）采用角形铸件形式，所述阀体（1）的进口法兰和出口法兰的轴线相互垂直。

3.如权利要求1所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述芯杆组件（2）包括阀杆（21）和阀芯（23），所述阀杆（21）和阀芯（23）通过圆柱销（22）连接在一起，所述阀芯（23）内部设有一个平衡通孔Ⅰ（24）和两个平衡通孔Ⅱ（25）。

4.如权利要求3所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述阀芯（23）的下端设有与阀体（1）上的60°密封线配合使用的倒角密封线，倒角密封线的角度为60°±10′。

5.如权利要求3所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述平衡通孔Ⅰ（24）的轴线与阀芯（23）轴线重合，两个所述平衡通孔Ⅱ（25）对称设置并与平衡通孔Ⅰ（24）连通。

6.如权利要求3所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述阀芯（23）的外圆周上设有三个密封槽，三个密封槽内分别设有两组金属密封环（3）和一组非金属密封环（5），每组金属密封环（3）的个数为2，每组非金属密封环（5）的个数为1。

7.如权利要求6所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述金属密封环（3）的材质为A286，所述非金属密封环（5）的材质为PTFE+碳纤维。

8.如权利要求1所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述阀体（1）、阀盖（9）和芯杆组件（2）的材质为奥氏体316不锈钢，所述阀体（1）和芯杆组件（2）上的密封线经过堆焊司太立硬质合金硬化处理。

9.如权利要求1所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述导向压套（6）和阀体（1）与阀盖（9）之间设有缠绕垫片（7）。

10.如权利要求1所述的一种高压无阀座压力平衡式角形单座阀，其特征在于：所述填料组件（4）的材质为高压NFS型聚四氟乙烯编织。

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