[发明专利]调节阀的可调式密封结构

说明书

本发明公开了一种调节阀的可调式密封结构，旨在提供一种能够有效解决现有的笼式调节阀因重复定位的问题，而造成调节阀生产效率低下以及因零件尺寸修配不准确，而造成外漏或内漏的问题的可调式密封结构。它包括阀体、阀盖、位于阀体内的阀座、位于阀体内的阀笼及密封调节机构，所述阀笼的下端与阀座之间设有阀座密封垫片，所述密封调节机构包括位于阀盖与阀笼上端之间的顶环、设置在阀盖上的螺纹孔、与螺纹孔配合的调整螺杆及设置在调整螺杆上并位于阀盖外侧的锁紧螺母，所述顶环与阀盖密封连接，顶环与阀笼密封连接，所述调整螺杆的端部抵在顶环上，以使阀笼压紧所述阀座密封垫片。

技术领域

本发明涉及一种调节阀，具体涉及一种调节阀的可调式密封结构。

背景技术

直行程类调节阀是在各种流程工艺中配套安装数量较多的一类调节型阀门，这类阀门一般大多属于连续工作状态，即系统开启后，阀门对系统介质持续进行控制，只有到检修周期时阀门才停止使用；在系统运行期间，不希望阀门有影响连续生产的故障发生，尤其是内漏、外漏等状况产生。直行程调节阀的阀芯结构形式可分为单座柱塞式、笼式单座式、笼式双座式、笼式单座预启式等，其中笼式调节阀由于其不平衡力小、许用压差大的特点越来越广泛的应用于过程工业中的各个调节工段中。如图1、图2所示的笼式调节阀，笼式调节阀包括阀体、阀盖、位于阀体内的阀座、位于阀体内的阀笼等，其通过拧紧连接阀盖与阀体的螺栓，以压紧阀盖与阀体之间的阀盖密封垫片，来达到阀盖与阀座之间的密封；同时，通过阀笼将连接阀盖与阀体的螺栓的拧紧力传递给阀座，以压紧阀座与阀笼之间的阀座密封垫片，来达到阀座与阀笼之间的密封；由于这是一种属于重复定位的结构，其会产生以下问题：一，在最终的装配环节，测量所有零件尺寸后，通过机加工的方式修配阀笼来使阀体与阀盖、阀座与阀笼之间同时密封，这不仅造成生产效率低下，而且会因零件尺寸修配不准确，而造成外漏或内漏的产生；二，由于相关零件的累积误差，同规格同批次产品的阀笼轴向尺寸均不一致，为后期产品维护带来不便；三，当阀门在高温工况使用时，由于材料的热膨胀，阀笼轴向伸长后将会顶起阀盖，使得施加在阀盖与阀体之间阀盖密封垫片上的压紧力变小，造成外漏；四，当阀门在低温工况使用时，由于材料收缩，阀笼轴向变短，通过阀笼传递到阀座与阀笼之间的阀座密封垫片上的顶压力变小，使得阀笼与阀座之间的密封松弛，造成内漏产生。

如图3所示，为了解决使用温度不高、内漏量大的问题，产生了预启式结构的笼式调节阀，这种结构的笼式调节阀，是一个笼式不平衡单座阀与一个不平衡式单座阀的组合，在节流路径中不使用任何材质的密封件，密封靠两个密封结构各自的密封副来实现，故其耐温能力及泄漏量都得到了极大的拓展及提升；但是，这种结构的阀门，使阀门的流向在一定程度上受到限制，不能在可能会有逆流产生的工艺系统中使用；另外，对于压缩性较强的工艺介质或压差较大的工况，将这类阀门在小开度下可控性能差的缺点会被放大。

如图4所示，为了解决笼式调节阀的内漏、外漏问题，一些笼式调节阀采用柔性阀笼措施，将由重复定位结构引起的阀笼设计成薄壁圆筒结构，使阀笼的轴向变形被薄壁阀笼吸收，从而消除顶起阀盖或使阀座与阀体间垫片松弛的隐患，从而达到消除内漏、外漏；但由于采用柔性阀笼压紧结构，柔性阀笼在装配后处于弹性变形甚至是塑性变形状态中，其壁面上分布的节流通道形状将产生变形，这种变形会影响阀门对被控介质的调节阀特性，故该类结构的阀笼，国外厂商多用于降压，而非改变流量特性。同时，由于金属材料的基本物性参数，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、泊松比与材料的化学元素含量、热处理工艺参数、生产厂家、生产工艺、生产季节均有直接影响，故使用柔性阀笼结构的阀笼调节阀，在需要对被控介质进行精密调节的工况时，调节性能将出现较高的离散性。

发明内容

本发明的第一目的是为了提供一种能够有效解决现有的笼式调节阀因重复定位的问题，而造成调节阀生产效率低下以及因零件尺寸修配不准确，而造成外漏或内漏的问题，以达到降低制造商的制造成本和用户的维护成本的调节阀的可调式密封结构。

本发明在第一目的基础上的另一目的是为了提供一种能够有效解决现有的笼式调节阀因阀笼的热胀冷缩，而造成的外漏或内漏的问题的调节阀的可调式密封结构。