高壓自平衡自密封活塞式調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種截止閥，特別涉及一種高壓自平衡自密封活塞式調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥。
【背景技術(shù)】
[0002]截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣，密封上面呈平面或錐面，閥瓣沿閥座的中心線作直線運動。閥桿的運動形式，有升降桿和旋轉(zhuǎn)升降桿，可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動，因此，這種類型的截流截止閥閥門非常適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ埽钟捎陂y座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。
[0003]截止閥的密封性能決定了截止閥的使用，而現(xiàn)有的截止閥，在開啟狀態(tài)下，流體會沖刷閥瓣與閥座的密封面，閥瓣與閥座之間采用硬密封，可以延長密封面的使用，但在高壓小開度調(diào)節(jié)狀態(tài)下使用時沖刷非常嚴重，壽命非常短，會導致該截止閥節(jié)流和截止功能失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服截止閥在高壓小開度調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)下密封面受高壓介質(zhì)的沖刷和沖蝕而導致密封面被破壞的不足，本發(fā)明提供一種高壓自平衡自密封活塞式調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高壓自平衡自密封活塞式調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥，它包括閥體、閥座、閥蓋、活塞閥瓣、閥桿和缸套，閥體內(nèi)套設(shè)有活塞閥瓣，閥蓋置于閥體上端面，閥桿貫穿閥蓋，并與活塞閥瓣連接，構(gòu)成閥桿與活塞閥瓣的聯(lián)動配合，在閥體與活塞閥瓣之間軸向依次設(shè)有閥座和缸套，在所述閥體上設(shè)有流道進口和流道出口，在所述活塞閥瓣上徑向設(shè)有與流道進口相通的第一通道，在所述活塞閥瓣上軸向設(shè)有與流道進口相通的開口槽，在所述缸套上設(shè)有與流道出口相通的第二通道，所述第二通道下端口到閥座上端面的距離大于第一通道的高度，第一通道與第二通道在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥啟閉狀態(tài)下形成不同的重合面積以構(gòu)成流量調(diào)節(jié)；設(shè)有限制閥桿周向旋轉(zhuǎn)的限位機構(gòu)；設(shè)置在閥座與活塞閥瓣接觸處的第一密封組件，所述活塞閥瓣外壁設(shè)有置于第一通道上端的上密封面和置于第一通道下端的下密封面，所述第一密封組件與活塞閥瓣構(gòu)成調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥在調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)下，下密封面與第一密封組件相貼合的第一狀態(tài)；調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥完全開啟后，下密封面與第一密封組件相貼合的第二狀態(tài)；和調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥關(guān)閉后，上密封面與第一密封組件相貼合的第三狀態(tài)。
[0006]所述第二通道下端口到閥座上端面的距離大于第一通道的高度。
[0007]所述上密封面采用碳化鎢。
[0008]所述第一密封組件包括設(shè)置在閥座、活塞閥瓣與缸套三者接觸處的第一密封件，該第一密封件與閥座之間構(gòu)成斜面配合。
[0009]所述閥體、閥座與活塞閥瓣的接觸處構(gòu)成豎向開口的第一空隙，所述閥座與缸套的接觸處構(gòu)成橫向開口的第二空隙。
[0010]所述閥體與閥蓋通過調(diào)節(jié)螺栓緊固，并預留了可通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)控的第三空隙。
[0011]所述限位機構(gòu)包括與閥桿軸向平行設(shè)置的導向桿和軸向貫穿活塞閥瓣的導向槽，所述導向桿上端固定在閥蓋下端，導向桿下端置于導向槽中，二者構(gòu)成滑移配合。
[0012]所述導向槽與開口槽連通。
[0013]所述閥桿與活塞閥瓣連接的端為T型件，所述活塞閥瓣上端設(shè)有限位凹槽，該T型件卡嵌在限位凹槽中。
[0014]在活塞閥瓣上設(shè)有閥瓣蓋，閥桿通過閥瓣蓋與活塞閥瓣連接。
[0015]在所述活塞閥瓣上軸向設(shè)有連通限位凹槽與開口槽的第三通道，閥桿與活塞閥瓣的接觸處構(gòu)成連通限位凹槽與缸套內(nèi)腔的第四通道。
[0016]在閥桿頂端連接有用于指示閥桿軸向位移量的指示桿，以及置于指示桿外的護罩，和設(shè)置在護罩上的觀察孔。
[0017]還包括帶動閥桿軸向運動的手輪。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
(1)在活塞閥瓣和缸套上分別設(shè)有第一、第二通道，通過控制二者的重合面積大小的變化，以此來實現(xiàn)調(diào)節(jié)節(jié)流功能，通過通道孔形狀的變化可以形成快開、線性、等百分比流量特性；在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開啟時，第一、第二通道必須連通以實現(xiàn)流道的連通和閥桿不旋轉(zhuǎn)以帶動活塞閥瓣軸向運動，故增設(shè)限位機構(gòu)，對活塞閥瓣或閥桿構(gòu)成周向限位，來保證閥桿在啟閉過程中不會空轉(zhuǎn)；
(2)在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥關(guān)閉、調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)或完全開啟后，活塞閥瓣密封面與第一密封組件相貼合，使得第一密封組件不與流體接觸，形成對第一密封組件的保護，尤其在調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)，第一通道的上端與第二通道下端開始對齊時，調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開始工作，此時第一密封組件開始與下密封面形成密封，介質(zhì)的流向就由軸向變成了徑向流動，介質(zhì)始終不會沖刷活塞閥瓣密封面而對其形成了有效的保護，同時在需要截止密封時能有效密封，有效解決了高壓調(diào)節(jié)節(jié)流閥小開度狀態(tài)時的沖刷和沖蝕難題；而在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開啟過程中，第一通道通過第一密封組件，流體通過第一通道經(jīng)缸套內(nèi)壁與活塞閥瓣密封面之間的微小間隙形成泄露，但該泄露流量太小無法達到最小流量要求，故需迅速提升該過程，使第一通道上端與第二通道下端對齊時開始形成調(diào)節(jié)流量特性曲線，在這個提升過程中介質(zhì)有對活塞閥瓣密封面造成沖刷，但是這個過程時間非常短，幾乎可以忽略不計，因此，采用該種結(jié)構(gòu)活塞閥瓣與第一密封組件的配合，第一密封組件，活塞閥瓣密封面在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的整個啟閉和調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)使用時都不會被介質(zhì)沖刷，使得調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的高壓狀態(tài)使用壽命大大提尚。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1中A處的放大圖。
[0021]圖3是圖1中B處的放大圖。
[0022]圖4是圖1中C處的放大圖。
[0023]1-閥體，11-流道進口，12-流道出口，2-閥座，21-第一密封件，22-第二密封件，23-第三密封件，24-第一空隙，25-第二空隙，3-閥蓋，31-微調(diào)螺栓，32-第三空隙，4-活塞閥瓣，4a-上密封面，4b-下密封面，41-第一通道，42-導向槽，43-限位凹槽，44-第三通道，45-開口槽，5-閥桿，51-T型件，6-缸套，61-第二通道，62-缸套內(nèi)腔，7-閥瓣蓋，71-導向桿，72-第四通道，8-指示桿，81-護罩，82-觀察孔，9-手輪。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明:
如圖1和圖2所示，一種高壓自平衡自密封活塞式調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥，它包括閥體1、閥座2、閥蓋3、活塞閥瓣4、閥桿5和缸套6，閥體I內(nèi)套設(shè)有活塞閥瓣4，閥蓋3置于閥體I上端面，閥桿5貫穿閥蓋3，并與活塞閥瓣4連接，構(gòu)成閥桿5與活塞閥瓣4的聯(lián)動配合，在閥體I與活塞閥瓣4之間軸向依次設(shè)有閥座2和缸套6，在所述閥體I上設(shè)有流道進口 11和流道出口 12，在所述活塞閥瓣4上徑向設(shè)有與流道進口 11相通的第一通道41，在所述活塞閥瓣4上軸向設(shè)有與流道進口 11相通的開口槽45，在所述缸套6上設(shè)有與流道出口 12相通的第二通道61，所述第二通道61下端口到閥座21上端面的距離大于第一通道41的高度，第一通道41與第二通道61在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥啟閉狀態(tài)下形成不同的重合面積以構(gòu)成流量調(diào)節(jié)；設(shè)有限制閥桿5周向旋轉(zhuǎn)的限位機構(gòu)；設(shè)置在閥座2與活塞閥瓣4接觸處的第一密封組件，所述活塞閥瓣4外壁設(shè)有置于第一通道41上端的上密封面4a和置于第一通道41下端的下密封面4b，所述第一密封組件與活塞閥瓣4構(gòu)成調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥在調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)下，下密封面4b與第一密封組件相貼合的第一狀態(tài)；調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥完全開啟后，下密封面4b與第一密封組件相貼合的第二狀態(tài)；和調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥關(guān)閉后，上密封面4a與第一密封組件相貼合的第三狀態(tài)；隨著閥桿5的上升，第一通道41的上端與第二通道61下端開始對齊時至第一通道41與第二通道61完全重合前為調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)；在活塞閥瓣4和缸套6上分別設(shè)有第一、第二通道，通過控制二者的重合面積大小的變化，以此來實現(xiàn)調(diào)節(jié)節(jié)流功能，通過通道孔形狀的變化可以形成快開、線性、等百分比流量特性；在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開啟時，第一、第二通道必須連通以實現(xiàn)流道的連通和閥桿5不旋轉(zhuǎn)以帶動活塞閥瓣4軸向運動，故增設(shè)限位機構(gòu)，對活塞閥瓣4或閥桿5構(gòu)成周向限位，來保證閥桿5在啟閉過程中不會空轉(zhuǎn)；在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥完全開啟后，流體從流道進口 11進入調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥，經(jīng)第一、第二通道，從流道出口 12流出調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥，此時由于下密封面4b與第一密封組件相貼合，即下密封面4b對第一密封組件構(gòu)成保護，使得流通的流體不會與第一密封組件接觸，即不會對第一密封組件造成沖刷，延長了第一密封組件的使用壽命；同樣道理，在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥關(guān)閉后，雖然第一通道41中仍有流體滯留，但此時由于上密封面4a與第一密封組件相貼合，即上密封面4a對第一密封組件構(gòu)成保護，使得滯留的流體不會與第一密封組件接觸；在調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)，第一通道41的上端與第二通道61下端開始對齊時，調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開始工作，即調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥進入調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)，此時第一密封組件開始與下密封面4b形成密封，介質(zhì)的流向就由軸向變成了徑向流動，介質(zhì)始終不會沖刷活塞閥瓣密封面而對其形成了有效的保護；而在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開啟過程中，第一通道41通過第一密封組件，流體通過第一通道41經(jīng)缸套內(nèi)壁與活塞閥瓣密封面之間的微小間隙形成泄露，但該泄露流量太小無法達到最小流量要求，故需迅速提升該過程，使第一通道41上端與第二通道61下端對齊時開始形成調(diào)節(jié)流量特性曲線，在這個提升過程中介質(zhì)有對活塞閥瓣密封面造成沖刷，但是這個過程時間非常短，幾乎可以忽略不計，進一步的，所述上密封面4a噴焊碳化鎢硬化，增加了活塞閥瓣4的耐磨性，使得活塞閥瓣4能非常有效的抵抗瞬間沖刷，當然該上密封面4a也可以采用其他硬化方法；因此，采用該種結(jié)構(gòu)活塞閥瓣4與第一密封組件的配合，第一密封組件，活塞閥瓣密封面在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的整個啟閉和調(diào)節(jié)節(jié)流狀態(tài)使用時都不會被介質(zhì)沖刷，使得調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥的高壓狀態(tài)使用壽命大大提尚O
[0025]所述第一密封組件包括設(shè)置在閥座2、活塞閥瓣4與缸套6三者接觸處的第一密封件21，閥座2與活塞閥瓣4接觸處的第二密封件22，和閥座2與閥體I接觸處第三密封件23，第一、第二、第三密封件用于密封相應的接觸處，使得各接觸處密封、不泄露；所述第一密封件21與閥座2之間構(gòu)成斜面配，在調(diào)節(jié)節(jié)流截止閥開啟過程中，活塞閥瓣4軸向向上運動，活塞閥瓣4給予閥座2 —個向上的摩擦力，在該摩擦力的作用下，第一密封件21與閥座2之間