專利名稱：一種氣動高壓調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動高壓調(diào)節(jié)閥。
背景技術(shù)：
氣動高壓調(diào)節(jié)閥主要用于石油、化工、化肥、發(fā)電等行業(yè)的高壓、高壓差工況的自動控制系統(tǒng)中，工藝條件比較惡劣，對調(diào)節(jié)閥的可靠性、安全性要求比較高。普通型的氣動高壓調(diào)節(jié)閥是一種90度直角的角形調(diào)節(jié)閥，配用多彈簧氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)，由于橡膠膜片的耐壓強度低，氣源壓力低，輸出力比較小。再者因為閥體流道為90度直角形，高壓流體的沖擊力很大，閥體內(nèi)裝有普通結(jié)構(gòu)的閥籠，高壓流體流動時的動能產(chǎn)生的巨大推力直接橫向作用在閥門的閥芯上，使閥芯受到側(cè)面的推力而向另一方向偏移，從而使閥芯緊貼閥籠單邊，由于調(diào)節(jié)閥在工作時閥芯要上下移動來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，閥芯和閥籠會產(chǎn)生很大的摩擦力，這就叫偏磨現(xiàn)象。普通結(jié)構(gòu)的閥籠存在設(shè)計缺陷，使閥芯單邊磨損嚴重，較短時間內(nèi)就會使閥芯外徑變成橢圓形狀，它和閥籠內(nèi)經(jīng)的配合間隙增大，在高壓流體的沖擊下，閥芯會產(chǎn)生強烈的機械振動和噪聲，造成環(huán)境污染，調(diào)節(jié)性能變差，長時間振動可以把閥桿振斷產(chǎn)生突發(fā)事故，嚴重影響了用戶的生產(chǎn)安全。如果把普通型氣動高壓調(diào)節(jié)閥使用在化肥行業(yè)的高壓尿素工段，有尿素等許多易結(jié)晶的介質(zhì)，在常溫時留存在調(diào)節(jié)閥填料函中的介質(zhì)就會結(jié)晶成顆粒粘附在閥桿上而損壞填料密封圈的完整性和閥桿的拋光表面，使介質(zhì)從填料函處泄漏，從而必須經(jīng)常更換填料密封圈，使維修工作量增大，既影響生產(chǎn)又污染環(huán)境，還增加了用戶的生產(chǎn)成本。氣動高壓調(diào)節(jié)閥主要使用于高壓、高壓差等嚴酷工況，由于介質(zhì)壓力高、流速快，就會產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，如果閥芯、閥座的材料不經(jīng)過特殊硬化處理，會對閥芯、閥座產(chǎn)生嚴重的沖刷破壞，使閥門無法繼續(xù)使用，大大縮短調(diào)節(jié)閥的使用壽命，使用戶不得不準備大量的備件進行更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對普通型氣動高壓調(diào)節(jié)閥設(shè)計上的不足產(chǎn)生的閥內(nèi)件偏磨、磨損、沖刷、劃傷等現(xiàn)象而引起的振動、噪聲、泄漏、使用壽命短和氣動執(zhí)行機構(gòu)輸出力小、使用壓差低等缺陷進行了改進，設(shè)計出一種特殊結(jié)構(gòu)的氣動高壓調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種氣動高壓調(diào)節(jié)閥，包括一種氣動執(zhí)行機構(gòu)和設(shè)置在氣動執(zhí)行機構(gòu)下方的閥部份，所述閥部分包括閥體，所述閥體內(nèi)具有一入口流道和一出口流道以及一閥桿孔，所述出口流道與所述閥桿孔同軸設(shè)置，所述入口流道與出口流道、閥桿孔呈120度夾角相互貫通；一通過連接螺栓與閥體側(cè)部連接的第一螺紋法蘭；一通過連接法蘭與閥體底部連接的第二螺紋法蘭；一閥體側(cè)法蘭，該閥體側(cè)法蘭具有一與所述第一螺紋法蘭螺紋連接的筒體段，在所述閥體側(cè)法蘭內(nèi)具有一介質(zhì)入口孔，所述閥體側(cè)法蘭的筒體端的出口端通過透鏡墊與所述入口流道的入口對接；一安裝在所述出口流道內(nèi)的閥座，所述閥座內(nèi)具有閥孔；一旋接在所述第二螺紋法蘭上的文丘里短管，所述文丘里短管的入口端與所述閥座對接；安裝在閥座內(nèi)端上的閥籠；裝填在所述閥桿孔內(nèi)并通過填料壓板壓緊的填料函部件；穿過所述填料函部件的閥桿，所述閥桿的下端設(shè)置有穿過所述閥籠而對所述閥孔進行開啟與關(guān)閉的閥芯，該閥桿的上端與所述執(zhí)行機構(gòu)連接，其特征在于，所述入口流道與出口流道之間的夾角成120°。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述閥籠與閥座為一體式結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述閥座與閥體之間是透鏡式連接方式進行連接。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述閥籠的籠壁上設(shè)有若干階梯狀的降壓孔。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，對應(yīng)于所述入口流道背面的籠壁存在圓心角為30°的無孔區(qū)柱面。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在所述閥體側(cè)法蘭的介質(zhì)入口孔的入口設(shè)置有一節(jié)流孔板。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述閥孔為上小下大的喇叭狀。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述文丘里短管內(nèi)具有相互貫通的兩級文丘里擴張孔和連接兩級文丘里擴張孔的直孔段。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述閥芯與閥桿采用不銹鋼材料一體成型，在閥桿、閥芯和閥座的表面超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金，硬度達到HRC66-70。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述閥體采用不銹鋼整體鍛造而成。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在閥體內(nèi)靠近填料函部件上部位置周圍的閥體內(nèi)設(shè)置有加熱孔，所述加熱孔通過設(shè)置在閥體內(nèi)的加熱介質(zhì)進、出孔與加熱介質(zhì)注入設(shè)備連通。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述填料函部件包括由下而上依次裝入閥桿孔內(nèi)的下導(dǎo)向管、填料密封圈、隔離套管、填料密封圈、上導(dǎo)向管。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述執(zhí)行機構(gòu)為彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括一下端安裝在所述閥體頂部上的支架，所述支架的中間部分為兩根支臂，兩根支壁的上端為一氣缸底座法蘭，在所述氣缸底座法蘭上開設(shè)有一下進氣孔和一中心推桿孔；一通過氣缸卡環(huán)以及密封件安裝在所述氣缸底座法蘭上的氣缸體，在所述氣缸體靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔，所述氣缸體與所述氣缸底座法蘭圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔；一下端與所述閥桿上端連接的推桿，所述推桿的上端穿過所述氣缸底座法蘭上的中心推桿孔而進入所述活塞腔內(nèi)；固定在所述推桿上端且位于所述活塞腔內(nèi)的活塞；
旋在所述彈簧預(yù)緊螺栓孔內(nèi)的彈簧預(yù)緊螺栓，所述彈簧預(yù)緊螺栓的下端延伸進所述活塞腔并在該彈簧預(yù)緊螺栓的下端固接有一彈簧罩，在所述彈簧罩與所述活塞之間設(shè)置有彈黃。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括一下端安裝在所述閥體頂部上的支架，所述支架的中間部分為兩根支臂，兩根支壁的上端為一氣缸底座法蘭，在所述氣缸底座法蘭上開設(shè)有一下進氣孔和一中心推桿孔；一通過氣缸卡環(huán)以及密封件安裝在所述氣缸底座法蘭上的氣缸體，在所述氣缸體靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔，所述氣缸體與所述氣缸底座法蘭圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔；一下端與所述閥桿上端連接的推桿，所述推桿的上端穿過所述氣缸底座法蘭上的中心推桿孔而進入所述活塞腔內(nèi)；固定在所述推桿上端且位于所述活塞腔內(nèi)的活塞；旋在所述彈簧預(yù)緊螺栓孔內(nèi)的彈簧預(yù)緊螺栓，所述彈簧預(yù)緊螺栓的下端延伸進所述活塞腔，在所述活塞與所述氣缸底座法蘭之間設(shè)置有彈簧。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在露出氣缸底座法蘭下方的一段推桿上套有橡膠
波紋管。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述推桿與閥桿的連接處通過推桿夾夾固緊，在所述推桿夾的一側(cè)固定有一行程指針，在推桿夾的另一側(cè)設(shè)置有一滑塊；另在靠近行程指針這一側(cè)的支臂內(nèi)側(cè)安裝有行程標尺，而在靠近滑塊這一側(cè)的支臂內(nèi)側(cè)安裝有一滑軌，所述滑塊跟隨所述推桿在所述滑軌上移動，所述行程指針結(jié)合行程標尺顯示所述推桿的移動距離。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.合理的流道設(shè)計對于調(diào)節(jié)閥來說，高壓、高壓差流體容易產(chǎn)生氣蝕和沖刷，會對閥門的閥芯、閥座產(chǎn)生嚴重的破壞作用。選擇合適的流路，降低流體的速度，減少流體的無序流動，從而降低沖刷速度是調(diào)節(jié)閥設(shè)計的關(guān)鍵。本調(diào)節(jié)閥的閥體側(cè)法蘭與文丘里短管之間采用角形結(jié)構(gòu)設(shè)計，整個閥體和閥蓋為整體鍛造特殊不銹鋼結(jié)構(gòu)，避免法蘭連接產(chǎn)生泄漏點。閥體內(nèi)的流道為流線型設(shè)計，流道光滑無死區(qū)。該調(diào)節(jié)閥將普通高壓調(diào)節(jié)閥閥體的90度夾角流道結(jié)構(gòu)改為120度夾角的流道，這樣可以使介質(zhì)流動平穩(wěn)，同時還可以使高壓流體產(chǎn)生的高壓推力分解為兩個分力軸向推力和徑向退力，從而使作用在閥芯上的徑向推力減少30%。本發(fā)明在閥體側(cè)法蘭內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔板，閥籠上設(shè)置有兩級降壓的臺階式降壓孔，閥體出口處的文丘里短管內(nèi)采用兩級文丘里擴張孔，流體進入閥體側(cè)法蘭經(jīng)過節(jié)流孔板后流速減緩，進入閥籠后流速進一步降低，進入第一級文丘里孔段后，流速又降低，經(jīng)過一段直孔段后再進入第二級文丘里擴張孔，進一步降低流體流速，通過以上降壓、降速措施，降低了下游流體的流速，從而降低了沖刷速度，把氣蝕和沖刷造成的影響降到最小。2.特殊設(shè)計的閥籠本發(fā)明的調(diào)節(jié)閥將閥籠和閥座設(shè)計為一體式，這樣就使閥籠和閥座為同一中心，閥體和閥座之間采用透鏡式連接方式進行連接，不采用任何墊片，閥體、閥芯、閥座、閥籠四個零件自對中心。另外在流體進口背面30度范圍內(nèi)的籠壁上無臺階式降壓孔，沒有流體流出，這樣高壓流體可以平穩(wěn)地經(jīng)過330度圓周內(nèi)密布的臺階式降壓孔，經(jīng)過兩級降壓后流入閥籠內(nèi)，流體流入閥籠內(nèi)互相碰撞又可以消除一部分能量，使閥芯受力均勻不會產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。再者閥芯上部在閥籠內(nèi)相對位置的變化可實現(xiàn)節(jié)流面積的變化，保證閥門在任何開度下度下具有最合適的流量。總之，閥籠通過上述改進，起到了降壓和減少介質(zhì)紊流的作用，使作用在閥芯上的不平衡推力減少50%以上，消除了閥芯由于介質(zhì)推力而造成的偏磨現(xiàn)象，提高了閥門的使用壽命。3.抗氣蝕的閥內(nèi)件為了抵抗氣蝕和沖刷對閥芯、閥座的破壞，通常來說材料越硬耐沖刷性能越好，該調(diào)節(jié)閥的閥芯、閥座、閥籠以及閥桿采用了特殊工藝制造，既在特殊不銹鋼材料表面采用超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金，其硬度可達到HRC66-70，極大地提高了閥內(nèi)件抗氣蝕和沖刷的能力，使用壽命大大提高，特別適用于高溫、高壓、高壓差介質(zhì)的調(diào)節(jié)。4.提高填料函的溫度為了提高用于化肥行業(yè)一高壓尿素等易結(jié)晶介質(zhì)的閥門(俗稱尿素閥)的使用壽命，這些介質(zhì)在常溫狀態(tài)下易結(jié)晶成顆粒粘附在閥桿表面會損壞填料密封圈的完整性和閥桿的拋光面，引起閥桿處產(chǎn)生泄漏；本發(fā)明在閥體內(nèi)填料函部件上部位置的周圍處設(shè)計有加熱孔，通入低壓熱水或蒸汽，用于提高填料函部件的溫度，可避免由介質(zhì)結(jié)晶而產(chǎn)生的填料泄漏，保證閥桿和填料密封圈有更長的無故障使用壽命。5. 一體式閥芯、閥桿結(jié)構(gòu)由于高壓調(diào)節(jié)閥的高壓流體作用于閥芯、閥桿的不平衡力很大，普通高壓調(diào)節(jié)閥的閥桿很細，而且閥桿和閥芯是用螺紋連接，閥桿彎曲、斷裂、閥芯脫落的現(xiàn)象時有發(fā)生，造成緊急停產(chǎn)事故，給用戶造成很大損失；本發(fā)明把閥芯和閥桿設(shè)計為一體式結(jié)構(gòu)，閥桿較傳統(tǒng)類型閥桿粗3-4倍，閥桿表面進行硬化和拋光處理，可承受高壓差并消除了閥芯脫落、閥桿彎曲斷裂的可能，耐磨損，使用壽命長。6.配用彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)傳統(tǒng)氣動高壓調(diào)節(jié)閥配用的是多彈簧氣動薄膜式執(zhí)行機構(gòu)，輸出力小，可靠性差，使用壽命短，易發(fā)生突發(fā)事故。而該調(diào)節(jié)閥配用的是彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)，具有很大的推力和很高的剛性強度，動作靈敏定位精度高，響應(yīng)速度快，氣缸內(nèi)活塞的上部和下部同時接受純凈的壓縮空氣，永不腐蝕。氣缸內(nèi)裝有安全復(fù)位彈簧，氣源故障時彈簧可以使閥門自動關(guān)閉或打開，保證了系統(tǒng)的安全；與氣動薄膜執(zhí)行機構(gòu)相比具有堅固耐用、推力強大和易于維護等特點，執(zhí)行機構(gòu)的正反作用可以在現(xiàn)場很方便地更換，特別適用于高壓、高壓差的工況。


圖1為本發(fā)明氣開式氣動高壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A處放大示意圖。圖3為本發(fā)明氣關(guān)式氣動高壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
實施例1參見圖1和圖2，圖中給出的一種氣開式氣動高壓調(diào)節(jié)閥，包括一種氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)和設(shè)置在氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)下方的閥部份。閥部份包括一個閥體10，該閥體10上的閥蓋與閥體之間采用不銹鋼整體鍛造而成，避免法蘭連接產(chǎn)生泄漏點。在該閥體10內(nèi)開設(shè)有相互貫通的入口流道10a、出口流道IOb以及閥桿孔10c，入口流道10a、出口流道IOb為流線型設(shè)計，流道光滑無死區(qū)。出口流道IOb與閥桿孔IOc同軸設(shè)置，入口流道IOa的中心軸線與出口流道IOb的中心軸線之間夾角成120°，這樣可以使介質(zhì)流動平穩(wěn)，同時還可以使高壓流體產(chǎn)生的高壓推力分解為兩個分力軸向推力和徑向退力，從而使作用在閥芯上的徑向推力減少30%。在出口流道IOb的入口側(cè)設(shè)置有一個閥座孔。在閥體10的側(cè)部通過連接螺栓2以及螺母安裝有一個螺紋法蘭3，螺紋法蘭3內(nèi)具有一螺紋孔，在閥體10的底部通過連接螺栓13以及螺母安裝有一個螺紋法蘭14，螺紋法蘭15內(nèi)具有一螺紋孔。閥部份中的閥體側(cè)法蘭I具有一筒體段Ia和一個法蘭部lb，在筒體段Ia的前端設(shè)置有一段外螺紋，在閥體側(cè)法蘭I內(nèi)設(shè)置一介質(zhì)入口孔lc。裝配時，將筒體段Ia的前端的外螺紋旋入螺紋法蘭3的螺紋孔中，將透鏡墊4壓在入口流道IOa的入口側(cè)，使閥體側(cè)法蘭I內(nèi)的介質(zhì)入口孔Ic的出口側(cè)與入口流道IOa的入口側(cè)對接。為了降低流體的流速，在閥體側(cè)法蘭I內(nèi)的介質(zhì)入口孔Ic的入口側(cè)設(shè)置有導(dǎo)流孔板Id。法蘭部Ib與管道法蘭連接。閥部份中的閥座30和閥籠31為一體式結(jié)構(gòu)，采用了特殊工藝制造，既在特殊不銹鋼材料表面超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金，其硬度可達到HRC66-70，極大地提高了閥內(nèi)件抗氣蝕和沖刷的能力，使用壽命大大提高，特別適用于高溫、高壓、高壓差介質(zhì)的調(diào)節(jié)。閥座30插入到出口流道IOb的閥座孔內(nèi)，在閥座30內(nèi)設(shè)置有一閥孔30a，閥孔30a為上小下大的喇叭狀。閥籠31位于閥座30的內(nèi)端，參見圖2，為了防止高速的流體對閥芯沖擊，在閥籠31的籠壁上設(shè)有若干階梯狀的降壓孔31a，這樣經(jīng)過閥體側(cè)法蘭I內(nèi)的介質(zhì)入口孔Ic入口側(cè)的導(dǎo)流孔板Id節(jié)流后并通過閥體10內(nèi)的入口流道IOa進入的流體再通過閥籠31上的降壓孔31a進一步降壓后，減少了對閥芯的沖擊，但是為了使閥芯受力均勻不會產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象，在對應(yīng)于入口流道IOa背面的籠壁上存在圓心角為30°的無孔區(qū)柱面，沒有流體流出，這樣，這樣高壓流體可以平穩(wěn)地經(jīng)過閥籠31的330度圓周內(nèi)密布的臺階式降壓孔，兩級降壓后流入閥籠內(nèi)，流體流入閥籠內(nèi)互相碰撞又可以消除一部分能量，使閥芯受力更加均勻不會產(chǎn)生偏磨現(xiàn)象。文丘里短管15具有一筒體段15a和一個法蘭部15b，在筒體段15a的前端設(shè)置有一段外螺紋，在閥體側(cè)法蘭I內(nèi)設(shè)置相互貫通的兩級文丘里擴張孔15c、15d和連接兩級文丘里擴張孔15c、15d的直孔段15e。裝配時，將筒體段15a的前端的外螺紋旋入螺紋法蘭14的螺紋孔中，將閥座21頂緊在閥座孔內(nèi)，并使閥座21與閥體10之間是透鏡式連接方式進行連接，不采用任何墊片，閥體10、閥芯、閥座30、閥籠31四個零件自對中心。另外通過上述方式連接后，第一級文丘里擴張孔15c與閥座30內(nèi)的閥孔30a對接。這樣流出的流體進入第一級文丘里孔15c后，流速又降低，經(jīng)過一段直孔15e后再進入第二級文丘里擴張孔15d，進一步降低流體流速，通過以上降壓、降速措施，降低了下游流體的流速，從而降低了沖刷速度，把氣蝕和沖刷造成的影響降到最小。閥部份中的閥桿32與閥芯11采用不銹鋼材料一體成型，在閥桿32、閥芯11的表面超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金，硬度達到HRC66-70。安裝時閥桿32由閥體10的出口流道IOb插入到閥桿孔IOc中，并由閥桿孔IOc穿出。閥芯11位于閥桿32的下端，插入在閥籠31中，當閥桿32上下運動時，閥芯11對閥座30中的閥孔30a實施開啟與關(guān)閉。另在閥桿孔IOc裝填有填料函部件以實施密封。填料函部件通過填料壓板7壓緊。填料函部件包括由下而上依次裝入閥桿孔IOc內(nèi)的下導(dǎo)向管7a、填料密封圈6a、隔離套管5、填料密封圈6b、上導(dǎo)向管7b。為了提高用于化肥行業(yè)一高壓尿素等易結(jié)晶介質(zhì)的閥門(俗稱尿素閥)的使用壽命，這些介質(zhì)在常溫狀態(tài)下易結(jié)晶成顆粒粘附在閥桿表面會損壞填料密封圈的完整性和閥桿的拋光面，容易產(chǎn)生泄漏；該閥部件在填料函部件上部位置，也就是填料密封圈6b的位置周圍的閥體10內(nèi)設(shè)計有加熱孔10d，該加熱孔IOd通過設(shè)置在閥體10內(nèi)的加熱介質(zhì)進、出孔10e、10f與低壓熱水或蒸汽注入設(shè)備連通，通過通入低壓熱水或蒸汽，用于提高填料函部件即填料密封圈6b的溫度，可避免介質(zhì)結(jié)晶引起閥桿處填料泄漏，保證閥桿32和填料密封圈6b和6a有更長的無故障使用壽命。氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括一個支架28，該支架28具有兩根支臂28a、28b，兩根支臂28a、28b的下端通過螺栓固定在閥體10上，在兩根支臂28a、28b的上端一體連接有一氣缸底座法蘭28c，在氣缸底座法蘭28c上開設(shè)有一下進氣孔28ca和一中心推桿孔28cb。氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)中的氣缸體21為一筒形結(jié)構(gòu),扣在氣缸底座法蘭28c上并通過氣缸卡環(huán)卡緊。在氣缸體21靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔21a，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔21b，氣缸體21與氣缸底座法蘭28c圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔33。推桿26穿過氣缸底座法蘭28c上的中心推桿孔28cb內(nèi)的推桿襯套27，其下端與閥桿32上端通過采用螺紋方式連接，并通過安裝在推桿26下端的推桿夾29夾縮緊固定。推桿26的上端進入到活塞腔33內(nèi)。在活塞腔33內(nèi)設(shè)置有一活塞23，活塞23通過活塞固定套34、活塞鎖緊螺母35固定在推桿26的上端?；钊?3外徑處設(shè)有活塞密封圈24并與氣缸體21的內(nèi)徑配合。在彈簧預(yù)緊螺栓孔21b內(nèi)旋有一彈簧預(yù)緊螺栓20，彈簧預(yù)緊螺栓20的下端延伸進活塞腔33并在該彈簧預(yù)緊螺栓20的下端固接有一彈簧罩22，在彈簧罩22與活塞23之間設(shè)置有彈簧25。為了顯示推桿26的行程，在推桿夾29的一側(cè)固定有一行程指針36，另一側(cè)設(shè)置有一滑塊37 ;另在靠近行程指針36這一側(cè)的支臂28b內(nèi)側(cè)安裝有行程標尺38，而在靠近滑塊37這一側(cè)的支臂28a內(nèi)側(cè)安裝有一滑軌39，滑塊37跟隨推桿26在滑軌37上移動，行程指針36結(jié)合行程標尺38顯示推桿32的移動距離。在露出氣缸底座法蘭28c下方的一段推桿26上套有金屬波紋管40。本實施例中的氣缸體21和支架28分別采用航空鋁合金和球墨鑄鐵材料，強度高、耐磨性好，可承受的氣源壓力高，具有堅固耐用、推力強大、體積小、重量輕和定位精度高等特點。將氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)與閥部份通過支架夾連接后就形成了氣開式氣動高壓調(diào)節(jié)閥；將該氣開式氣動高壓調(diào)節(jié)閥安裝在工藝管道上，氣源壓力從支架28上部的氣缸底座法蘭28c上的下進氣孔28ca向活塞腔33下部通氣，推動活塞23向上運動，活塞23在向上運動過程中，帶動推桿26和閥桿32和閥芯11向上運動，壓縮彈簧25，使閥芯11離開閥座30的閥孔30a而使閥門開啟；當氣源發(fā)生故障時，彈簧25的反彈力推動活塞23向下運動，活塞23向下運動過程中，推動推桿26向下移動，推桿26通過閥桿32推動閥芯11向下運動，將閥座30上的閥孔30a關(guān)閉，即將閥門關(guān)閉。在正常情況下，氣缸21上部的進氣孔21a進氣，產(chǎn)生的推力和彈簧25反作用力的合力推動推動活塞23向下運動，活塞23向下運動過程中，推動推桿26向下移動，推桿26通過閥桿32推動閥芯11向下運動，將閥座30上的閥孔30a關(guān)閉，即將閥門關(guān)閉。實施例2參見圖3，圖中給出的該實施例的氣動高壓調(diào)節(jié)閥為一氣關(guān)式氣動高壓調(diào)節(jié)閥，包括一種氣關(guān)式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)和設(shè)置在氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)下方的閥部份。其中閥部分與實施例1的閥部分相同。而氣關(guān)式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)與實施例1的氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)結(jié)構(gòu)不同，該氣關(guān)式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括一個支架28，該支架28具有兩根支臂28a、28b，兩根支臂28a、28b的下端通過螺栓固定在閥體10上，在兩根支臂28a、28b的上端一體連接有一氣缸底座法蘭28c，在氣缸底座法蘭28c上開設(shè)有一下進氣孔28ca和一中心推桿孔28cb。氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)中的氣缸體21為一筒形結(jié)構(gòu),扣在氣缸底座法蘭28c上并通過氣缸卡環(huán)卡緊。在氣缸體21靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔21a，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔21b，氣缸體21與氣缸底座法蘭28c圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔33。推桿26穿過氣缸底座法蘭28c上的中心推桿孔28cb內(nèi)的推桿襯套27，其下端與閥桿32上端通過采用螺紋方式連接，并通過安裝在推桿26下端的推桿夾29夾縮緊固定。推桿26的上端進入到活塞腔33內(nèi)。在活塞腔33內(nèi)設(shè)置有一活塞23，活塞23通過活塞固定套34、活塞鎖緊螺母35以及彈簧罩22固定在推桿26的上端?；钊?3外徑處設(shè)有活塞密封圈24并與氣缸體21的內(nèi)徑配合。在彈簧預(yù)緊螺栓孔21b內(nèi)旋有一彈簧預(yù)緊螺栓20，彈簧預(yù)緊螺栓20的下端延伸進活塞腔33并與活塞鎖緊螺母35接觸，在活塞23與氣缸底座法蘭28c之間設(shè)置有彈簧25。為了顯示推桿26的行程，在推桿夾29的一側(cè)固定有一行程指針36，另一側(cè)設(shè)置有一滑塊37 ;另在靠近行程指針36這一側(cè)的支臂28b內(nèi)側(cè)安裝有行程標尺38，而在靠近滑塊37這一側(cè)的支臂28a內(nèi)側(cè)安裝有一滑軌39，滑塊37跟隨推桿26在滑軌37上移動，行程指針36結(jié)合行程標尺38顯示推桿32的移動距離。在露出氣缸底座法蘭28c下方的一段推桿26上套有金屬波紋管40。本實施例中的氣缸體21和支架28分別采用航空鋁合金和球墨鑄鐵材料，強度高、耐磨性好，可承受的氣源壓力高，具有堅固耐用、推力強大、體積小、重量輕和定位精度高等特點。當氣開式彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)與閥部份裝配后就形成氣關(guān)式氣動高壓調(diào)節(jié)閥，氣源壓力從氣缸21的上部的上進氣孔2Ia向活塞腔33內(nèi)的上部通氣，推動活塞23向下運動，活塞23在向下運動過程中，推動推桿26向下運動，彈簧25受壓而壓縮，而推桿26在向下運動過程中，通過閥桿32推動閥芯8向下運動，將閥座30上的閥孔30a關(guān)閉，即使閥門關(guān)閉。當氣源發(fā)生故障時，氣缸21上部的上進氣孔21a釋放氣源，彈簧25得到釋放，其反彈力推動活塞23向上運動，活塞23在向上運動過程中，推動推桿26也向上運動，推桿26的向上運動過程中，通過閥桿32帶動閥芯8向上運動，使閥芯11離開閥座30的閥孔30a而使閥門全開。在正常情況下，氣源壓力從支架28上部的氣缸底座法蘭28c上的下進氣孔28ca向活塞腔33下部通氣，產(chǎn)生的推力和彈簧25反作用力的合力推動活塞23向上運動，活塞23在向上運動過程中，帶動推桿26和閥桿32和閥芯11向上運動，壓縮彈簧25，使閥芯11離開閥座30的閥孔30a而使閥門全開。本發(fā)明氣動高壓調(diào)節(jié)閥由于采用上述多種特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使閥門適用壓差很高，徹底消除了氣蝕現(xiàn)象；動作靈敏、響應(yīng)速度快，面對非常高的流體壓差，也能開關(guān)自如且達到嚴密的關(guān)閉；特殊設(shè)計閥體側(cè)法蘭和閥籠又可導(dǎo)引流體，緩沖流體壓力，保護閥芯不受流體沖蝕、閃蒸、和空化的破壞，同時又可以降低噪音；維護簡易、快速和低成本，使用壽命顯著提高，特別適用于高溫、高壓、高壓差介質(zhì)的自動控制，使用安全可靠。尤其是用于易結(jié)晶介質(zhì)的場合更有其他閥門無可比擬的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種氣動高壓調(diào)節(jié)閥，包括一種執(zhí)行機構(gòu)和設(shè)置在執(zhí)行機構(gòu)下方的閥部份，所述閥部分包括 閥體，所述閥體內(nèi)具有一入口流道和一出口流道以及一閥桿孔，所述出口流道與所述閥桿孔同軸設(shè)置，所述入口流道與出口流道、閥桿孔相互貫通； 一通過連接螺栓與閥體側(cè)部連接的第一螺紋法蘭； 一通過連接法蘭與閥體底部連接的第二螺紋法蘭； 一閥體側(cè)法蘭，該閥體側(cè)法蘭具有一與所述第一螺紋法蘭螺紋連接的筒體段，在所述閥體側(cè)法蘭內(nèi)具有一介質(zhì)入口孔，所述閥體側(cè)法蘭的筒體端的出口端通過透鏡墊與所述入口流道的入口對接； 一安裝在所述出口流道內(nèi)的閥座，所述閥座內(nèi)具有閥孔； 一旋接在所述第二螺紋法蘭上的文丘里短管，所述文丘里短管的入口端與所述閥座對接； 安裝在閥座內(nèi)端上的閥籠； 裝填在所述閥桿孔內(nèi)并通過填料壓板壓緊的填料函部件； 穿過所述填料函部件的閥桿，所述閥桿的下端設(shè)置有穿過所述閥籠而對所述閥孔進行開啟與關(guān)閉的閥芯，該閥桿的上端與所述執(zhí)行機構(gòu)連接，其特征在于， 所述入口流道與出口流道之間的夾角成120°。
2.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥籠與閥座為一體式結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥座與閥體之間是透鏡式連接方式進行連接。
4.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，在所述閥籠的籠壁上設(shè)有若干階梯狀的降壓孔。
5.如權(quán)利要求4所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，對應(yīng)于所述入口流道背面的籠壁存在圓心角為30°的無孔區(qū)柱面。
6.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，在所述閥體側(cè)法蘭的介質(zhì)入口孔的入口設(shè)置有一節(jié)流孔板。
7.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥孔為上小下大的喇叭狀。
8.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述文丘里短管內(nèi)具有相互貫通的兩級文丘里擴張孔和連接兩級文丘里擴張孔的直孔段。
9.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥芯與閥桿采用不銹鋼材料一體成型，在閥桿、閥芯和閥座的表面超音速噴涂碳化鎢硬質(zhì)合金，硬度達到HRC66-70。
10.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述閥體采用不銹鋼整體鍛造 。
11.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，在閥體內(nèi)靠近填料函部件上部位置周圍的閥體內(nèi)設(shè)置有加熱孔，所述加熱孔通過設(shè)置在閥體內(nèi)的加熱介質(zhì)進、出孔與加熱介質(zhì)注入設(shè)備連通。
12.如權(quán)利要求1所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述填料函部件包括由下而上依次裝入閥桿孔內(nèi)的下導(dǎo)向管、填料密封圈、隔離套管、填料密封圈、上導(dǎo)向管。
13.如權(quán)利要求1至13任一項權(quán)利要求所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述執(zhí)行機構(gòu)為彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求14所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括 一下端安裝在所述閥體頂部上的支架，所述支架的中間部分為兩根支臂，兩根支壁的上端為一氣缸底座法蘭，在所述氣 缸底座法蘭上開設(shè)有一下進氣孔和一中心推桿孔； 一通過氣缸卡環(huán)以及密封件安裝在所述氣缸底座法蘭上的氣缸體，在所述氣缸體靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔，所述氣缸體與所述氣缸底座法蘭圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔； 一下端與所述閥桿上端連接的推桿，所述推桿的上端穿過所述氣缸底座法蘭上的中心推桿孔而進入所述活塞腔內(nèi)； 固定在所述推桿上端且位于所述活塞腔內(nèi)的活塞； 旋在所述彈簧預(yù)緊螺栓孔內(nèi)的彈簧預(yù)緊螺栓，所述彈簧預(yù)緊螺栓的下端延伸進所述活塞腔并在該彈簧預(yù)緊螺栓的下端固接有一彈簧罩，在所述彈簧罩與所述活塞之間設(shè)置有彈簧。
15.如權(quán)利要求14所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述彈簧氣缸式執(zhí)行機構(gòu)包括 一下端安裝在所述閥體頂部上的支架，所述支架的中間部分為兩根支臂，兩根支壁的上端為一氣缸底座法蘭，在所述氣缸底座法蘭上開設(shè)有一下進氣孔和一中心推桿孔； 一通過氣缸卡環(huán)以及密封件安裝在所述氣缸底座法蘭上的氣缸體，在所述氣缸體靠近頂部的位置開設(shè)有一上進氣孔，頂部的中心開設(shè)有一彈簧預(yù)緊螺栓孔，所述氣缸體與所述氣缸底座法蘭圍成的空間構(gòu)成氣缸的活塞腔； 一下端與所述閥桿上端連接的推桿，所述推桿的上端穿過所述氣缸底座法蘭上的中心推桿孔而進入所述活塞腔內(nèi)； 固定在所述推桿上端且位于所述活塞腔內(nèi)的活塞； 旋在所述彈簧預(yù)緊螺栓孔內(nèi)的彈簧預(yù)緊螺栓，所述彈簧預(yù)緊螺栓的下端延伸進所述活塞腔，在所述活塞與所述氣缸底座法蘭之間設(shè)置有彈簧。
16.如權(quán)利要求15或16所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，在露出氣缸底座法蘭下方的一段推桿上套有橡膠波紋管。
17.如權(quán)利要求15或16所述的氣動高壓調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述推桿與閥桿的連接處通過推桿夾夾固緊，在所述推桿夾的一側(cè)固定有一行程指針，在推桿夾的另一側(cè)設(shè)置有一滑塊；另在靠近行程指針這一側(cè)的支臂內(nèi)側(cè)安裝有行程標尺，而在靠近滑塊這一側(cè)的支臂內(nèi)側(cè)安裝有一滑軌，所述滑塊跟隨所述推桿在所述滑軌上移動，所述行程指針結(jié)合行程標尺顯示所述推桿的移動距離。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種氣動高壓調(diào)節(jié)閥，包括執(zhí)行機構(gòu)和設(shè)置在執(zhí)行機構(gòu)下方的閥部份，閥部分包括閥體，閥體內(nèi)具有一入口流道和一出口流道，入口流道與出口流道之間的夾角成120°。本發(fā)明氣動高壓調(diào)節(jié)閥由于采用上述多種特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使閥門適用壓差很高，徹底消除了氣蝕現(xiàn)象；動作靈敏、響應(yīng)速度快，面對非常高的流體壓差，也能開關(guān)自如且達到嚴密的關(guān)閉；特殊設(shè)計閥體側(cè)法蘭和閥籠又可導(dǎo)引流體，緩沖流體壓力，保護閥芯不受流體沖蝕、閃蒸、和空化的破壞，同時又可以降低噪音；維護簡易、快速和低成本，使用壽命顯著提高，特別適用于高溫、高壓、高壓差介質(zhì)的自動控制，使用安全可靠。尤其是用于高壓尿素等易結(jié)晶介質(zhì)的場合更有其他閥門無可比擬的優(yōu)點。
文檔編號F16K47/08GK103016754SQ201210586319
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者汪廣慶 申請人:奧士奧控制閥門(上海)有限公司