[发明专利]一种调节阀的弹性阀芯组件

说明书

技术领域

本发明属自动化仪表调节阀技术领域，涉及一种用于煤直接液化工艺流量控制的调节阀的弹性阀芯组件。

背景内容

调节阀接受调节仪表来的控制信号，改变阀芯与阀座的节流面积，从而达到调节流量的目的。工厂的生产取决于管道中流动着的液体和气体的正确分配和控制。因此，在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，

气动薄膜单座调节阀是由气动薄膜执行机构和单座阀组成。单座阀采用顶端导向结构，确保阀芯稳定操作，泄漏量小。但在应于快速开关场合，阀内件容易产生冲击而损坏，特别在用于煤直接液化工艺场合，工作压力达20MPa、工作温度为450～500℃、固体颗粒含量在20％～80％，工艺条件十分苛刻，高温、高压、固体颗粒冲刷和耐腐蚀都对阀门提出了非常高的要求。为提高耐固体颗粒冲刷性能，调节阀内与煤浆直接接触面阀芯、阀座，采用整体硬质合金或密封面堆焊钨铬钴硬质合金，如碳化物、氮化物和硼化物。用这些超硬质材料虽然解决了调节阀的耐冲刷和耐腐蚀问题，但是这些材质共同的缺点是抗机械冲击性能差，影响到调节阀的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是：提供一种调节阀的弹性阀芯组件，提高调节阀的抗机械冲击性能，避免在快速开关应用场合，阀内件容易因产生冲击而损坏的可能性。

为达到上述目的，采用的技术方案是：一种调节阀的弹性阀芯组件，包括阀杆和阀芯，其特征在于：所述阀杆与阀芯座固定连接，在所述阀芯座中心孔底部依次通过内置的垫片和蝶簧与所述阀芯的上端部连接，阀芯座内侧与衬套相接，阀芯的颈部置有挡环，挡环的外周边与所述衬套的内侧面相接，挡环的下表面与阀芯座台阶上表面相接，所述阀杆、阀芯座、垫片、蝶簧、挡环与所述阀芯同轴，所述阀芯在挡环限制下可作轴向微量上、下移动。

本发明的积极效果是：由于采用了一种弹性阀芯的结构，在应于快速开关场合，避免了阀内件在阀门开启与关闭过程中因机械冲击而造成碎裂的可能性，提高了调节阀安全行运的可靠性，延长了阀芯与阀座的使用寿命，满足了煤制油工艺中高温、高压、带颗粒油煤浆介质过程控制的要求，为了中国的煤制油事业，做出了贡献。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为弹性阀芯组件结构示意图；

图2为弹性阀芯组件组成的调节阀结构示意图。

图中，1.-阀座；2.-阀芯；3.-挡环；4.-衬套；5.-蝶簧；6.-垫片；7.-阀芯座；8.-圆柱销；9.-阀杆。

具体实施方式

调节阀的弹性阀芯组件结构如图1所示，阀芯组件包括阀杆9和阀芯2，其特征在于：所述阀杆9与阀芯座7螺纹连接，并通过圆柱销8固定，在所述阀芯座7中心孔底部依次通过内置的垫片6和蝶簧5与所述阀芯2的上端部连接，所述阀芯座7内侧面与衬套4外侧面相接，阀芯2的颈部置有挡环3，挡环3的外周边与所述衬套4的内侧面相接，挡环3的下表面与阀芯座7台阶的上表面相接，所述阀杆9、阀芯座7、垫片6、蝶簧5、挡环3与所述阀芯2同轴，所述阀芯2可在挡环3限制下作轴向上、下微量移动。

安装时使蝶簧5有一定的预压缩量，使阀芯2在阀芯座中处于伸展状态，衬套4限止挡环3脱出，垫片6起到蝶簧5支撑作用。

图2为弹性阀芯组件组成的调节阀结构示意图。使用时阀门接受调节仪表来的控制信号，改变阀芯2与阀座1之间的节流面积，从而达到调节流量的目的。阀门在关闭过程中，执行机构中的推杆带动阀杆9及阀芯组件向下移动，阀芯2与阀座1接触时，阀芯2及挡环3停止移动，当阀杆9带动阀芯座7继续向下移动时，蝶簧5被压缩，缓解了机械冲击能量，从而避免了阀门在快速关闭中阀芯2与阀座1的机械冲击。最终阀芯2的台阶与阀芯座7的台阶面接触，达到阀芯2与阀座1严密密封。从而延长了阀芯2与阀座1的使用寿命。

阀门在开启过程中，执行机构中的推杆带动阀杆9及阀芯组件向上移动，压缩蝶簧5被慢慢释放，当阀杆9带动阀芯座7继续向上移动时，阀芯座7带动挡环3、挡环3带动阀芯向上移动，使阀门开启。

本产品使用在煤制油项目中，油煤浆中固体颗粒含量达20％～80％，工作压力达20.55MPa、工作温度为482℃。由于采用了本发明一种弹性阀芯组件，避免了阀门在快速关闭中阀芯2与阀座1因机械冲击造成的损坏，延长了阀芯2与阀座1的使用寿命，提高了调节阀安全行运的可靠性。