[发明专利]一种变调节特性的先导式阀芯结构

说明书

一种变调节特性的先导式阀芯结构，先导头上设有内阀芯，阀芯与内阀芯配合处设置有迷宫组件和内阀芯平衡孔。阀芯活动于套筒内，内阀芯活动于迷宫组件和内阀芯平衡孔内。先导头和阀芯间设置有弹簧。此阀芯结构从全关开始动作时，内阀芯先动作，蒸汽通过套筒平衡孔进入先导头内阀芯，继而进入迷宫组件，阀门处于小流量高压降调节阶段。阀杆继续打开时，内阀芯平衡孔开始工作，此时阀芯开始打开，蒸汽从套筒的窗口流出，阀门进入大流量低压降调节阶段。本发明通过一种阀芯结构实现两段不同的调节性能，解决了蒸汽流量调节启动工况需求流通能力与正常工况需求流通能力差距很大的问题，相比现在广泛应用的大小阀并联控制阀组，大幅节约成本。

技术领域

本发明属于阀门设计领域，涉及一种变调节特性的先导式阀芯结构。

背景技术

蒸汽流量控制阀门是热力设备的重要组成部分之一，广泛存在于电站、石油化工、冶金等工业系统中。蒸汽流量控制阀门常具有压力高流量大的特点，正常工况下阀门的压降低以节省蒸汽能源。但是也常需要小流量启动，给后续的管线和设备加热升温，严格控制后续管线和设备的升温速度，防止蒸汽阀门打开速度过快而产生热冲击，从而对后续的管线和设备造成损坏。此时蒸汽流量小、压降大，对阀门流通能力的需求远小于正常工况下。所以蒸汽流量控制阀门需要同时满足启动工况和正常工况这两种调节性能需求差异极大的工况要求。

目前常用的蒸汽流量控制是由一个大口径控制阀和一个小口径控制阀并联形成的阀组来实现的。阀组常与后续管线和设备的温度连锁控制，启动时，先开小阀，缓慢升高后续管线和设备的温度，再开大阀将蒸汽流量调节到工作流量上。但这样的分程控制，需要一个阀组，设备成本较高，并同时连锁控制两台阀门，阀门控制比较复杂。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种变调节特性的先导式阀芯结构，实现两段不同的调节性能，解决了蒸汽流量调节启动工况需求流通能力与正常工况需求流通能力差距很大的问题，阀门控制简单，设备成本低。

本发明解决技术的方案是：

一种变调节特性的先导式阀芯结构，包括阀芯、套筒、先导头、阀芯压盖、弹簧、阀座和紧定螺钉；

先导头采用一体化设计，主体为圆盘结构，圆盘结构中心处上表面设计有带有内螺纹段的凸起，下表面设计有内阀芯，内阀芯开有中空腔体，圆盘结构上设计有通孔；阀杆螺纹安装于所述圆盘结构上表面的凸起内，且阀杆以及圆盘结构上表面的凸起上均加工有销孔，销穿过所述销孔，实现阀杆与先导头的定位和紧固；

阀芯内部加工有中空腔体，迷宫组件连接在阀芯下表面，连接完成后，迷宫组件中部形成与阀芯中空腔体尺寸一致的腔体，阀芯下部侧壁打孔，形成内阀芯平衡孔；阀芯上部加工有凹槽，弹簧放置在所述凹槽中，先导头和阀杆组装后的整体结构放置于弹簧之上，且内阀芯插入到阀芯中空腔体以及迷宫组件的中部腔体中；

阀芯压盖安装在阀芯上方，与阀芯通过紧定螺钉紧固；阀芯压盖上加工有过流孔；

上述组装后的整体结构活动安装在套筒内，套筒安装在阀座上；

内阀芯为中空结构，上部设置有第二窗口；套筒下部侧壁设置有第一窗口，作为液体主流道入口，阀门全关时，阀芯能够完全堵住第一窗口；套筒上部侧壁设置有套筒平衡孔，阀门全关时，套筒平衡孔位于阀芯上方。

内阀芯上部侧壁加工成斜面，阀芯内腔上部加工成与内阀芯上部斜面相匹配的斜面，组装到位后，两者之间形成密封面。

迷宫组件由迷宫碟片垒叠而成，形成很多独立的弯折流道。

迷宫组件中各个迷宫碟片开槽，迷宫碟片垒叠在一起后，中部形成与阀芯中空腔体尺寸一致的腔体。

迷宫组件最底下一个迷宫碟片不开槽，内阀芯位于最底部时，与最后一个迷宫碟片之间形成围堰，阀门全关或接近全关时，实现全堵，防止出现缝隙流。