专利名称：一种角行程调节阀的制作方法
一种角行程调节阀
駄舰
本发明涉及阀门，尤其是一种角行程调节阀，特别适合高压差工况，可实现全开度调节。
龍絲
传统的角行程阀门的阀芯、阀座的密封结构是刚性线接触密封，这就要求阀芯、阀座必须具备很高的相对位置精度，当阀门关断时，才能形成完整的环形密封线，但阀芯、阀座加工、装配不可避免地存在误差，相对位置精度有限，故密封效果较差，无法满足高泄漏等级工况的使用要求。另外，这种硬密封结构也使阀芯、阀座容易磨损，密封效果下降很快，阀门使用寿命短。于是出现了弹性阀座，该弹性阀座是将阀座与阀芯接触的部分设
计成弹性元件，如"J"形阀座(一个弹性变形段)、"s"形阀座(两个弹性变形段)、
波纹管阀座(多个弹性变形段)，利用弹性元件的万向退让特性，自动适应阀芯，因而能够在阀门关断时形成完整的密封环线，显著地改善了阀门的阀芯阀座的密封效果，同时也可减轻磨损，延长阀门使用寿命。
但是，现有的弹性阀座也还存在一些问题，使其应用范围受到限制，主要表现在
1.目前行业中弹性阀座直接采用弹性段与阀芯密封，其密封效果很好，但是当阀门
前后压差很大，阀前介质压力大于密封压力时，将会顶开弹性元件，使阀座、阀芯间的密
封失效，造成内漏，故不适合高压差工况。
2. 在阀门开启(增大开度)过程中，当阀门到全开度时，即阀芯与阀座分离时刻，变形段的弹力瞬间释放，会发生"启跳"现象，对介质流动产生不利影响，流量特性曲线不圆滑，有尖脉冲，不能用于对调节品质要求很高的场合。
3. "S"形阀座、波纹管阀座以及变形量较大的"J"形阀座，其弹性段直接与阀芯
配合，如果阀门是偏心式阀芯，弹性段的变形量很大，产生的密封压力也很大，阀座、阀
3芯会紧紧抱在一起，抱紧力大于执行器的驱动力时，会出现"抱死"现象。因此，"s"
形阀座、波纹管阀座以及变形量较大的"J"形阀座不宜用于偏心式角行程阀。
另外，由于弹性段通常较薄，导致其耐磨损、耐冲蚀能力低，使用寿命短，为此，往往需要对弹性段进行特殊工艺处理，例如，密封面堆焊耐磨层，或渗氮、渗碳等，而弹性段是异形，工艺难度大，加工成本很高。
发明内容
本发明的目的，是提供一种适合高压差和高泄漏等级工况，并能全开度调节的角行程调节阀。
本发明的技术解决方案是
一种角行程调节阀，包括阓体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是基座部分，固定在阀体上；工作座部分，与阀芯配合；
中间过渡部分，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段，当阀芯与工作座部分接触时，过渡部分发生弹性变形，使工作座部分与基座部分出现相对位移；
所述基座部分是一直径较大的环状体，所述工作座部分是一直径较小的环状体，所述过渡部分是一锥管状体，其大头端对应基座部分，小头端对应工作座部分；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分、中间过渡部分、基座部分；
所述工作座部分环状体的截面形状是矩形，该矩形与阀芯配合的角是圆角，圆角半径适配工作座的位移量。
所述阀芯为球冠状阀芯或者球台状阀芯，其球面与阀座配合。
所述阀芯是偏心式阀芯。
本发明的有益效果是
由于本阀门阀座变形段的长度尺寸、截面尺寸是根据系统的压差设计的，与现有弹性阀座变形段相比，长度较短而截面积较大，变形后存储的弹力大，即作用于阀座、阀芯之
4间的密封压力大，可用于高压差场合。通过合理设计变形段的长度尺寸、截面尺寸，可以
满足不同压差工况的使用要求，泄漏等级可达VI级。
上述结构的弹性阖座，其变形段变形的位移量也很小，且只有一个弹性变形段，工作 座相对于基座的位移量就是该变形段的位移量，没有位移叠加。在阀门开启过程中，当阀 芯与工作座分离时刻，工作座"启跳"幅值非常小，几乎不影响流量特性曲线。
当阀芯与阀座分离，阀门处于全开度时，工作座复位，由于工作座与阀芯配合的部位 是圆角，且该圆角半径是根据阀座受阀芯推力时工作座的位移量计算得出的，工作座复位 后，不会当住阀芯，阀芯逆向转动仍可回到阀座上，故本阀门可用于全开度调节场合。
本阀门是工作座与阀芯配合，弹性段不与阖芯直接配合，因工作座是刚体，本身不变 形，在高压工况下，即使是偏心阈芯，工作座与阀芯也不会抱在一起，出现"抱死"现 象。
另外，因弹性段不与阀芯配合，无须做表面硬化处理，而是对工作座做表面硬化处 理，工艺难度低。
图l是本发明的一种结构示意图
图中代号含义l一阀座；其中1.1—基座部分；1.2—中间过渡部分(弹性变形 段)；L3—工作座部分；2—阓芯。
具体实施例方式
参照图l:本角行程调节阀，包括阀体(图中未示出)，固定在阀体内的阀座l,与阀 座1配合的阀芯2，所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是 基座部分l.l,固定在阀体上； 工作座部分1.3，与阀芯2配合；
中间过渡部分1.2，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段。基座部分l. l是一直径较大的环状体，工作座部分1.3是一直径较小的环状体，截面形 状是矩形；中间过渡部分1.2是一锥管状体，其大头端对应基座部分l.l，小头端对应工作 座部分1.3;三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分1.3、中间过渡 部分1.2、基座部分l.l,整个阀座的纵截面形状呈"Z"形。
工作座部分l. 3的密封工作面设计成圆弧面，即将工作座部分l. 3与阀芯2配合的角倒 成圆角，圆角半径根据阀座受阀芯推力时工作座部分1.3的位移量计算得出。
所述阀芯2是球冠状阀芯或者球台状阀芯，其球面是密封面。
所述阀芯2可以是同心式阀芯，也可是偏心式阀芯。
本发明的工作原理
本阀门的阀芯阀座是一种刚柔相济的配合结构。
本阀门阀座弹性变形段1.2的长度尺寸、截面尺寸是根据系统的压差设计的，与现有 弹性阀座变形段相比，长度较短而截面积较大，变形后存储的弹力大，即作用于阀座、阀 芯之间的密封压力大，可用于高压差场合。通过合理设计变形段的长度尺寸、截面尺寸， 可以满足不同压差工况的使用要求，泄漏等级可达VI级。
上述结构的弹性阀座，其变形段变形的位移量也很小，且只有一个弹性变形段，工作 座相对于基座的位移量就是该变形段的位移量，没有位移叠加。在阀门开启过程中，当阀 芯2与工作座部分1.3分离时刻，工作座"启跳"幅值非常小，几乎不影响流量特性曲线。
当阀芯与阖座分离，阀门处于全开度时，工作座部分1.3复位，由于工作座部分1.3与 阀芯2配合的部位是圆角，且该圆角半径是根据阀座受阀芯推力时工作座部分l. 3的位移量 计算得出的，工作座部分1.3复位后，不会卡住阀芯2，阀芯2逆向转动仍可回到阀座上， 故本阀门可用于全开度调节场合。
本阀门是工作座与阀芯配合，弹性段不与阀芯直接配合，因工作座是刚体，本身不变 形，在高压工况下，即使是偏心阀芯，工作座与阀芯也不会出现"抱死"现象。
另外，因弹性段不与阀芯配合，无须做表面硬化处理，而是对工作座做表面硬化处 理，工艺难度低，可降低成本。
权利要求
1.一种角行程调节阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，其特征在于所述阀座具有整体结构的三个部分，分别是基座部分，固定在阀体上；工作座部分，与阀芯配合；中间过渡部分，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段，当阀芯与工作座部分接触时，过渡部分发生弹性变形，使工作座部分与基座部分出现相对位移；所述基座部分是一直径较大的环状体，所述工作座部分是一直径较小的环状体，所述过渡部分是一锥管状体，其大头端对应基座部分，小头端对应工作座部分；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分、中间过渡部分、基座部分；所述工作座部分环状体的截面形状是矩形，该矩形与阀芯配合的角是圆角，圆角半径适配工作座的位移量。
2. 根据权利要求l所述的角行程调节阀，其特征在于所述阀芯是球冠状阀芯，其球面与阀座配合。
3. 根据权利要求l所述的角行程调节阀，其特征在于所述阔芯是球台状阀芯，其球面与阀座配合。
4. 根据权利要求l所述的角行程调节阀，其特征在于所述阀芯是偏心式阀芯。
全文摘要
一种角行程调节阀，包括阀体，固定在阀体内的阀座，与阀座配合的阀芯，阀座具有整体结构的三个部分，分别是，基座部分，固定在阀体上；工作座部分，与阀芯配合；中间过渡部分，位于基座部分和工作座部分之间，该过渡部分是一个弹性变形段，当阀芯与工作座部分接触时，过渡部分发生弹性变形，使工作座部分与基座部分出现相对位移；基座部分是一直径较大的环状体，工作座部分是一直径较小的环状体，过渡部分是一锥管状体，其大头端对应基座部分，小头端对应工作座部分；三个部分同心布置，沿径向由内向外分布的顺序为工作座部分、中间过渡部分、基座部分；工作座部分环状体的截面形状是矩形，该矩形与阀芯配合的角是圆角，圆角半径适配工作座的位移量。适用于高压差和高泄漏等级工况，并能全开度调节，阀芯阀座不会抱死。
文档编号F16K5/00GK101649914SQ20091016768
公开日2010年2月17日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者明赐东 申请人:四川华林自控科技有限公司