速关调节阀的制作方法

本发明涉及蒸汽阀技术领域，特别涉及一种速关调节阀。

背景技术：

蒸汽透平机能够将蒸汽中的热能与压力能转化为机械能，从而驱动回转机械的设备。蒸汽透平机在船舶上被广泛应用，该蒸汽透平机一般需要配备一套进汽阀组，该进汽阀组包括速关阀和调节阀。

当进汽阀组需要快速关闭以截断蒸汽透平机的进汽时，可以通过关闭速关阀使蒸汽透平机迅速停止工作；在蒸汽透平机正常运行时，进汽阀组需要根据蒸汽透平机的转速的反馈信号来调整调节阀的开度，使通过调节阀的蒸汽量处于一个合理的范围，从而保证蒸汽透平机的转速符合工况要求。

在实现本发明的过程中，申请人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中，进汽阀组中的速关阀和调节阀的功能迥异，所以速关阀和调节阀为分体式结构，但是，分体式的速关阀和调节阀会使得进汽阀组的尺寸较大，从而导致进汽阀组的占用体积较大，不利于蒸汽透平机在狭小船舱空间内的布置。

技术实现要素：

为了解决现有技术中因进汽阀组占用了船体内较大空间的问题，本发明实施例提供了一种速关调节阀。所述技术方案如下：

本发明实施例的一种速关调节阀，所述速关调节阀包括阀座、速关阀门、速关阀芯、油缸、调节套筒、调节阀门和调节阀芯，

所述阀座上具有依次相通的进汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔；

所述速关阀门可开合的设置在所述第一通汽口上，所述速关阀芯的一端固定连接在所述速关阀门上，所述速关阀芯的另一端伸出所述阀座的侧壁；

所述油缸安装在所述阀座的侧壁上，所述油缸内设置有活塞，所述活塞将所述油缸内部分为油缸上腔和油缸下腔，所述速关阀芯的另一端伸入到所述油缸下腔内并且与所述活塞固定连接；

所述排汽腔呈圆柱状，所述调节阀套同轴固定安装在所述排汽腔中，所述调节阀套的一端与所述第二通汽口相通，所述调节阀套的另一端封闭；

所述调节阀套的侧壁上开设有两个相对的排汽口，所述调节阀芯可活动地穿过两个所述排汽口设置，且所述调节阀芯的两端均活动穿出所述阀座设置，所述调节阀芯的中心轴垂直于所述排汽腔的轴线，所述调节阀门包括间隔固定在所述调节阀芯上的第一调节阀门和第二调节阀门，所述第一调节阀门和所述第二调节阀门分别与两个所述排汽口配合。

进一步地，所述活塞朝向所述阀座的端面上设置有凸块，所述油缸靠近所述阀座的一端设有与所述凸块相对应的凹槽，所述油缸靠近所述阀座的一端上设置有第一油口，所述第一油口与所述凹槽相通且对应设置，所述第一油口的孔径小于所述凹槽的孔径，所述油缸上腔的侧壁设置有第二油口。

进一步地，所述驱动上腔内设置有压缩弹性件，所述压缩弹性件的两端分别与所述活塞和所述油缸远离所述速关阀座的一端连接。通过控制油缸的腔体内的液压油的压力和设定压缩弹性件的作用力，可以使活塞停留在指定位置，这就可以使调节阀门的开度可调。

更进一步地，所述驱动油缸至少具有一段呈与所述压缩弹性件外径相匹配的柱状。该柱状部分可以对压缩弹性件进行支撑，防止弹性件因重力、冲击力等作用产生偏心。

进一步地，所述驱动油缸靠近所述阀座的一端设置有被所述速关阀芯活动穿过的导向套筒，所述导向套筒与所述速关阀芯之间具有润滑间隙。

更进一步地，所述导向套筒穿过所述驱动油缸靠近所述阀座的一端的部位上设置有泄油口。油缸中的液压油可以渗入到该润滑间隙中，对速关阀芯在导向套筒中的移动进行润滑，防止发生卡涩现象。

进一步地，所述油缸通过支架安装在所述阀座的外壁上，所述支架设置在所述油缸和所述阀座之间，所述支架设置有与所述阀座固定连接的安装板，所述安装板设置有被所述速关阀芯活动穿过的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的内径和所述速关阀芯的外径相匹配，所述第二通孔的内径大于所述第一通孔的内径，所述第二通孔内填充有密封材料，所述第二通孔通过与所述第二通孔螺纹配合密封螺母密封，所述密封螺母滑动套装在所述速关阀芯上，以防止汽体泄露。

进一步地，所述第一调节阀门和所述第二调节阀门均呈与对应的所述排汽口相匹配的圆形结构，当所述调节阀门关闭时，所述第一调节阀门和所述第二调节阀门均紧密配合在对应的排汽口中。

进一步地，所述调节阀芯上还设有第一限位件和第二限位件，所述第一调节阀门和所述第二调节阀门位于所述第一限位件和所述第二限位件之间，且所述第一限位件靠近所述第一调节阀门设置，当所述第一调节阀门和所述第二调节阀门闭合设置在两个所述排汽口上时，所述第一限位件与所述排汽腔的内壁相抵，所述第二限位件与所述排汽腔的内壁之间存在活动间隙。

更进一步地，所述第一调节阀门作用于对应的所述排汽口的截面积，大于所述第二调节阀门作用于对应的所述排汽口的截面积。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

由于本发明实施例的阀座具有依次相通的进汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔，因此，蒸汽可从进汽口进入，并依次经第一通汽口及第二通汽口排入至排汽腔中，最后从排汽腔排出。

由于速关阀门可开合的设置在第一通汽口上，速关阀芯的一端固定连接在速关阀门上，速关阀芯的另一端伸出阀座的侧壁，因此，通过控制速关阀门的开启即可到达控制汽路的通断，达到控制速关调节阀开启或关闭的目的。

由于油缸安装在阀座的侧壁上，油缸内设置有活塞，活塞将油缸内部分为油缸上腔和油缸下腔，速关阀芯的另一端伸入到油缸下腔内并且与活塞固定连接，因此，通过油缸内的活塞带动速关阀芯移动即可实现速关阀门的开启或关闭，进而实现速关调节阀开启或关闭。

由于排汽腔呈圆柱状，调节阀套同轴固定安装在排汽腔中，调节阀套的一端与第二通汽口相通，调节阀套的另一端封闭，调节阀套的侧壁上开设有两个相对的排汽口，因此，由第二通汽口进入的蒸汽可以进入到调节阀套中，并从调节套筒的排汽口中进入到排汽腔中。

由于调节阀芯可活动地穿过两个排汽口设置，且调节阀芯的两端均活动穿出阀座设置，调节阀芯的中心轴垂直于排汽腔的轴线，调节阀门包括间隔固定在调节阀芯上的第一调节阀门和第二调节阀门，第一调节阀门和第二调节阀门分别与两个排汽口配合。因此，可以通过外界驱动力带动调节阀芯在阀座中滑动，改变调节阀芯在阀座中的位置，来调控调节阀门的开度，以控制蒸汽的排出流量。

因此，本发明实施例的速关调节阀同时具有速关和调节的功能，可以减小占用的空间，适应于在船舶内部布置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的速关调节阀的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的速关调节阀中导向套筒的布置示意图；

图3为本发明实施例提供的速关调节阀中支架的安装板的布置示意图；

图4为本发明实施例提供的速关调节阀中调节阀座上的结构布置示意图；

图5为本发明实施例中调节阀座的结构示意图；

图6为本发明实施例中调节套筒的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例公开了一种速关调节阀。图1为本发明实施例提供的速关调节阀的结构示意图，参见图1，该速关调节阀包括阀座、速关阀门2、速关阀芯3、油缸5、调节套筒7、调节阀门和调节阀芯11。

本发明实施例的阀座上具有依次相通的进汽口101、第一通汽口102、第二通汽口103及排汽腔604，其中，速关阀门2可开合的设置在第一通汽口102上，速关阀芯3的一端固定连接在速关阀门2上，速关阀芯3的另一端伸出阀座的侧壁。

本发明实施例中的油缸5安装在阀座的侧壁上，油缸5内设置有活塞504，活塞504将油缸5内部分为油缸上腔和油缸下腔，速关阀芯3的另一端伸入到油缸下腔内并且与活塞504固定连接。

本发明实施例的排汽腔604呈圆柱状，调节阀套7同轴固定安装在排汽腔604中，调节阀套7的一端与第二通汽口相通，调节阀套7的另一端封闭。

本发明实施例的调节阀套7的侧壁上开设有两个相对的排汽口701，调节阀芯11可活动地穿过两个排汽口701设置，且调节阀芯11的两端均活动穿出阀座设置，调节阀芯11的中心轴垂直于排汽腔604的轴线，调节阀门包括间隔固定在调节阀芯11上的第一调节阀门8和第二调节阀门15，第一调节阀门8和第二调节阀门15分别与两个排汽口701配合。

由于本发明实施例的阀座具有依次相通的进汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔，因此，蒸汽可从进汽口进入，并依次经第一通汽口及第二通汽口排入至排汽腔中，最后从排汽腔排出。

由于速关阀门可开合的设置在第一通汽口上，速关阀芯的一端固定连接在速关阀门上，速关阀芯的另一端伸出阀座的侧壁，因此，通过控制速关阀门的开启即可到达控制汽路的通断，达到控制速关调节阀开启或关闭的目的。

由于油缸安装在阀座的侧壁上，油缸内设置有活塞，活塞将油缸内部分为油缸上腔和油缸下腔，速关阀芯的另一端伸入到油缸下腔内并且与活塞固定连接，因此，通过油缸内的活塞带动速关阀芯移动即可实现速关阀门的开启或关闭，进而实现速关调节阀开启或关闭。

由于排汽腔呈圆柱状，调节阀套同轴固定安装在排汽腔中，调节阀套的一端与第二通汽口相通，调节阀套的另一端封闭，调节阀套的侧壁上开设有两个相对的排汽口，因此，由第二通汽口进入的蒸汽可以进入到调节阀套中，并从调节套筒的排汽口中进入到排汽腔中。

由于调节阀芯可活动地穿过两个排汽口设置，且调节阀芯的两端均活动穿出阀座设置，调节阀芯的中心轴垂直于排汽腔的轴线，调节阀门包括间隔固定在调节阀芯上的第一调节阀门和第二调节阀门，第一调节阀门和第二调节阀门分别与两个排汽口配合。因此，可以通过外界驱动力带动调节阀芯在阀座中滑动，改变调节阀芯在阀座中的位置，来调控调节阀门的开度，以控制蒸汽的排出流量。

结合图1，本发明实施例中的阀座包括速关阀座1和调节阀座6，进汽口101、第一通汽口102及第二通汽口103均设置在速关阀座1上，而排汽腔604则设置在调节阀座6上。

结合图1，本发明实施例中，速关阀座1的进汽口101的中心轴可以与第一通汽口102的中心轴垂直布置，调节套筒7的中心轴、第二通汽口103的中心轴与进汽口101的中心轴同轴布置，这样设计的好处在于可以减少蒸汽流通的拐弯，以节省内部空间。

结合图1，本发明实施例的调节阀座6安装在速关阀座1上，这样就可以使本发明实施例所公开的速关调节阀同时具有速关和调节的功能，以减小占用的空间，适应于在船舶内部布置。

结合图1，本发明实施例的速关阀座1可以设置有连接法兰104，第一通汽口103开设在连接法兰104中部，连接法兰104沿连接法兰104的周向设置有多个第一螺栓孔；调节阀座6设置有多个与第一螺栓孔相匹配对应的第二螺栓孔601，调节阀座6通过相互配合的螺母、第一螺栓孔和第二螺栓孔601与连接法兰104可拆卸连接。通过选择连接法兰104上的第一螺栓孔与调节阀座6上不同的第二螺栓孔相配合，可以使调节阀6沿调节阀座6的中心轴旋转，可以使排汽腔604输出的角度进行调整，以适应不同的使用工况。

结合图1，本发明实施例中，油缸5中的活塞504朝向阀座的端面上设置有凸块505，油缸5靠近阀座的一端设有与凸块505相对应的凹槽506，油缸5靠近阀座的一端上设置有第一油口507，第一油口507与凹槽506相通且对应设置，第一油口507的孔径小于凹槽506的孔径，且油缸上腔的侧壁设置有第二油口5012。活塞504在油缸5中移动带动速关阀芯3移动，使速关阀门3关闭时，液压油会从第一油口507中排出，此时凸块505会向凹槽506的方向移动，进而减小第一油口507的泄油量，对活塞504的移动进行减速，进而可以减小速关阀门2的关闭速度，以到达减小速关阀门2在关闭时速关阀门2与阀座产生的冲击，以避免产生噪音，且增加阀组的使用寿命。

本发明实施例中的凸块505可以呈环状结构，本发明实施例对凸块505的结构在此不做限制。

本发明实施例的油缸还包括腔体501、上盖502和下盖503，腔体501的两端分别由上盖502和下盖503密封。

本发明实施例中，油缸5的腔体501内可以设置有压缩弹性件9，压缩弹性件9位于驱动上腔内，压缩弹性件9的一端安装在上盖502上，压缩弹性件9的另一端安装在活塞504上。通过控制油缸5的腔体501内的液压油和设定压缩弹性件9对活塞504的作用力，可以使活塞504停留在指定位置，这就可以使调节阀门2的开度可调，以满足蒸汽透平机不同进汽量的使用要求。

本发明实施例的压缩弹性件9可以选用弹簧，弹性件9与腔体501同轴设置，弹性件9的一端可缠绕在上盖502的底面，在活塞504的顶面可以设置一个安装凸起508，弹性件9的另一端可缠绕在安装凸起508上。

本发明实施例中，油缸5的腔体501可以呈台阶状，它由直径较小的第一腔体509和直径较大的第二腔体5010，其中，第一腔体509呈与弹性件9外径相匹配的柱状，该柱状部分可以对弹性件9进行支撑，防止弹性件9因重力、冲击力等作用产生偏心；而活塞504可以设置在第二腔体5010内，此部分的直径由于大于弹性件9的直径，因此，油缸5可以在较小的油压下能驱动弹性件9，以使活塞504朝向下盖503方向运动。

本发明实施例中，油缸5的上盖502可以与腔体501集成在一起，呈整体式结构；而油缸5的下盖503可以与腔体501为分体式结构，下盖503通过第一螺栓5011与腔体501固定连接。

图2为本发明实施例提供的速关调节阀中导向套筒的布置示意图，结合图2，本发明实施例中，下盖503内可以设置有被速关阀芯3活动穿过的导向套筒10，导向套筒10与速关阀芯3之间具有润滑间隙，油缸5中的液压油可以渗入到该润滑间隙中，对速关阀芯3在导向套筒10中的移动进行润滑，防止发生卡涩现象。

本发明实施例中，导向套筒10的一端可以设置有搭接在下盖503顶面上的搭接耳板1001，该搭接耳板1001可以通过第二螺栓1002安装在下盖503上。

本发明实施例中，导向套筒10可以穿过下盖503，导向套筒10穿过下盖503的部位上可以设置有泄油口1003，该泄油口1003用于回收润滑间隙中的液压油，同时也可以降低间润滑间隙处液压油的压力。

本发明实施例中，泄油口1003可以通过一个管道与油箱连通，以用于回收从此出油口1003排出的液压油。

图3为本发明实施例提供的速关调节阀中支架的安装板的布置示意图，结合图3，本发明实施例中，油缸5通过支架4安装在速关阀座1的外壁上，支架4设置在油缸5和速关阀座1之间，油缸5的下盖503可以集成在支架4上。

结合图3，本发明实施例中，支架4可以设置有用于与速关阀座1固定连接的安装板401，安装板401设置有被速关阀芯3活动穿过的第一通孔402和第二通孔403，第一通孔402的内径和速关阀芯3的外径相匹配，第二通孔403的内径大于第一通孔402的内径，第二通孔403内填充有密封材料，第二通孔403并通过与其螺纹配合的密封螺母14密封，密封螺母14滑动套装在速关阀芯3上，以防止汽体泄露。

本发明实施例中，第一通孔402和第二通孔403可以依次远离油缸5，这样可以方便密封螺母14的拆卸，以对密封材料进行补充。

本发明实施例中，密封螺母14上可以设置有被速关阀芯3活动穿过的通孔，需要对密封材料进行补充时，旋转密封螺母14，密封螺母14即可沿着速关阀芯3从第二通孔403内旋出。

本发明实施例中的密封材料8具有蒸汽密封功能，可以为柔性石墨填料等。

本发明实施例中，支架4的安装板401可以通过第三螺栓404安装在速关阀座1的外壁上。

本发明实施例中，油缸5的下盖503和安装板401之间通过多个支撑杆连接，这就可以使支架4具有一定的长度，进而使速关阀芯3的长度加长，这样可以保证速关阀芯3的两端具有充足的散热空间，防止速关阀门2的蒸汽介质引起的高温传递至油缸5处。

本发明实施例中的支架4可以采用一体式铸造结构，以保证支架4具有良好的刚性，并保证导向套筒10安装处具有足够的强度，防止速关阀芯3因为刚度不够产生变形、卡住等故障。

结合图1，本发明实施例中，速关阀门2上可以设置有一个螺纹孔201，速关阀芯3插设在该螺纹孔201中，并通过锁紧螺母202锁紧。

图4为本发明实施例提供的调节阀座上的结构布置示意图，结合图4，本发明实施例中，第一调节阀门8和第二调节阀门15均呈与对应的排汽口701相匹配的圆形结构，当调节阀门关闭时，第一调节阀门8和第二调节阀门15均紧密配合在对应的排汽口701中。

结合图4，本发明实施例中，调节阀芯11上还设有第一限位件和第二限位件，第一调节阀门8和第二调节阀门15位于第一限位件和第二限位件之间，且第一限位件靠近第一调节阀门8设置，当第一调节阀门8和第二调节阀门15闭合设置在两个排汽口701上时，第一限位件与排汽腔604的内壁相抵，第二限位件与排汽腔604的内壁之间存在活动间隙。因此，当第一调节阀门8和第二调节阀门15开启时，调节阀芯11只能带动第一调节阀门8和第二调节阀门15向第二限位件的方向移动，而调节阀门在关闭时，调节阀芯11只能带动第一调节阀门8和第二调节阀门15向第一限位件的方向移动，直到第一限位件抵在排汽腔604的内壁上，以使调节阀门完全关闭。

另外，第一调节阀门8作用于对应的排汽口701的截面积，大于第二调节阀门15作用于对应的排汽口701的截面积。当外界驱动力失效时，调节阀套7内的蒸汽对第一调节阀门8和第二调节阀门15产生的作用力不同，以迫使第一调节阀门8和第二调节阀门15向位于第一调节阀门8的方向移动，进而使调节阀门自动关闭，这样就可以对整个用汽设备进行保护，以增加用汽设备的使用寿命，并避免安全事故的产生。

结合图4，本发明实施例中的调节阀芯11上可以固定套装有一个限位套筒13，第一调节阀门8和第二调节阀门15均固定安装在限位套筒13上，限位套筒13的一端与第一调节阀门8之间的部分为第一限位件，限位套筒13的另一端与第二调节阀门15之间的部分为第二限位件。

本发明实施例中的第一限位件和第二限位件也可以为分别套装在调节阀芯11两端的两个套筒，本发明实施例对第一限位件和第二限位件的结构在此不做限制。

图5为本发明实施例中调节阀座的结构示意图，图6为本发明实施例中调节阀套的结构示意图，结合图5及图6，本发明实施例中，调节阀座6朝向速关阀座1的端面上设置有一个环状内凹止口602，结合图6，调节阀套7的一端设置有与环状内凹止口602相配合的环状外凸止口702，该环状外凸止口702卡设在环状内凹止口602上，以实现调节套筒7在调节阀座6上的安装。

结合图5，本发明实施例中，调节阀座6上开设有两个相对的安装孔603，两个安装孔603与两个排汽口701同轴设置，每个安装孔603内可拆卸地设置有一个调节阀盖12，调节阀芯11的两端分别活动穿过两个调节阀盖12。

结合图1，本发明实施例中，两个调节阀盖12均可以通过第四螺栓1201安装在调节阀座6上。

结合图4，本发明实施例中，两个调节阀盖12上均可以设置有被调节阀芯11穿过的第三通孔1202和第四通孔1203，第四通孔1203和第三通孔1202依次远离调节阀套7，且第三通孔1202的内径与调节阀芯11的外径相匹配，而第四通孔1203的内径大于第三通孔1202的内径，第四通孔1203内填充有密封材料，第四通孔1203并通过与其螺纹配合的密封螺母14密封，密封螺母14滑动套装在调节阀芯11上，以防止汽体泄露。

本发明实施例中，需要对密封材料进行补充时，旋转密封螺母14，密封螺母14即可沿着调节阀芯11从第四通孔1203内旋出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。