10是在节流芯的凸柱与上芯体的圆柱孔配合处打制销孔装入销轴构成组合式阀芯的组装操作示意图。
[0026]图11是在阀座顶端面的燕尾形环槽与节流套的内倒角之间配装密封圈的密封结构示意图。
[0027]图12是阀座的结构示意图，展示阀座的节流孔设置第一锥孔段、第二锥孔段形成变径锥形通道节流结构的示意图。
[0028]附图中的标记说明:
[0029]1为调节手轮，2为阀腔，3为出口通道，4为箭头，5为节流套，6为进口通道，7为节流芯，8为阀座，9为阀体，10为上芯体，11为上筒体，12为阀杆，13为阀盖，14为一组连接螺栓，15为上平衡孔，16为紧定螺母，17为下平衡孔，18为一组阀口，19为节流孔，20为销轴，21为紧固组装工艺孔，22为凹形环槽，23为凸环，24为内倒角，25为螺纹孔腔，26为圆柱孔，27为凸柱，28为节流锥轴，29为销孔，30为燕尾形环槽，31为密封圈，32为第一锥孔段，33为第二锥孔段。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例:
[0031]本实用新型提出的一种耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，它主要由阀体9、阀盖13、配装于阀腔2内的阀座8、组合式套筒、组合式阀芯、连接于组合式阀芯的阀杆12和安装于阀杆12顶端的调节手轮1构成，所述的组合式套筒是由上筒体11、设置有一组阀口 18的节流套5组成，在上筒体11底端设置有凹形环槽22，在节流套5顶端设置有与凹形环槽22相适配的凸环23，将节流套5的凸环23紧配嵌装于上筒体11的凹形环槽22内即构成组合式套筒整体连接结构，组合式阀芯是由上芯体10、节流芯7和销轴20组成，在上芯体10顶部设置有螺纹孔腔25，在上芯体10的底端设置有圆柱孔26，在节流芯7顶端设置有与圆柱孔26相适配的凸柱27，组合式阀芯是按照如下方式进行连接组装的:采用热压工艺对上芯体10进行加热，然后将节流芯7顶端的凸柱27趁热压装紧配于上芯体10底端的圆柱孔26内，待冷却后在配合处用激光打制销孔29，装入销轴20后再将销轴20两端焊接固定即可构成牢固的组合式阀芯整体连接结构。需要说明的是:上述节流套5、节流芯7和阀座8是在节流作业过程中与气介接触承受高速气流冲刷的零件，本实用新型有目的地选用具有极高抗腐蚀耐冲刷机械性能的硬质合金LQ20材料(洛氏硬度HRA ^ 88.0、抗弯强度多2000MPa)来制作节流套5、节流芯7和阀座8零件，它能在高压差节流作业过程中有效地抵御并承受高速气流的冲蚀作用，显著提高节流阀产品的耐冲刷抗腐蚀性能并有效延长工作寿命。而不与气介接触的上筒体11、上芯体10则是采用普通的奥氏体不锈钢材料制成，可节省合金材料资源、降低生产制造成本，这种经济科学合理的材料搭配结构具有显著的节能减排降低成本的社会环保效应和经济效益。
[0032]它是按如下方式进行组装操作的:
[0033]首先将阀座8、节流套5、上筒体11依次配装于阀体9的阀腔2内，在阀座8顶端面设置的燕尾形倒锥角β与节流套5底端内倒角24之间形成的燕尾形环槽30内嵌装密封圈31，在实际生产时可将燕尾形倒锥角β优化控制为60°，将节流套5底端的内倒角24优化控制为60°，即能使密封圈31在燕尾形环槽30内处于三面平稳的良好受力状态，这种结构设计对提高密封圈使用寿命并达到“零泄漏”密封效果具有明显的技术效果。在节流套5与上筒体11之间是由节流套5的凸环23紧配嵌装于上筒体11的凹形环槽22内构成组合式套筒整体连接结构。将按热压工艺组装生产的组合式阀芯配装于组合式套筒内，即是说，将组合式阀芯的上芯体10滑配于组合式套筒的上筒体11内；组合式阀芯的节流芯7滑配于组合式套筒的节流套5内，在节流芯7的底部设置有节流锥轴28，节流锥轴28悬置于阀座8的节流孔19内形成锥形通道节流结构，在实际生产制作时可将节流锥轴28的锥角α优化控制为30°并在阀座8的节流孔19内设置第一锥孔段32、第二锥孔段33结构，节流锥轴28悬置于阀座8的节流孔19内即可形成“锥孔一直孔”交替变径的锥形通道节流结构，这种结构设计对进一步增强节流效果、降低气流振动噪音具有明显的技术效果。然后，再将阀杆12由配装于螺纹孔腔25内的紧定螺母16固定压装连接于组合式阀芯的上芯体10上，在紧定螺母16上设置有紧固组装工艺孔21，只需将专用工具插入紧固组装工艺孔21内，即可方便地进行拧紧固定或者维修拆卸阀杆12的操作。在上芯体10内设置有与螺纹孔腔25相通的上平衡孔15、下平衡孔17，即能使上芯体10始终处于等压受力状态，调节操作更为轻便灵活。最后，用一组连接螺栓14将阀盖13固定连接安装于阀体9上，逐渐拧紧一组连接螺栓14时即可由阀盖13压紧上筒体11、节流套5构成的组合式套筒并将其牢牢固定配装于阀座8的上端面。至此，即完成对耐冲刷抗腐蚀高压节流阀的组装操作。
[0034]它是按照如下方式进行节流作业的:
[0035]将本实用新型提出的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀的进口法兰、出口法兰固定连接于高压输气管道上，根据《输配送天然气管理规程》技术要求，操作调节手轮1并通过阀杆12拉动组合式阀芯上移开启阀口 18至所需开度进行节流作业。这时，高压气体将如箭头4所示:由进口通道6进入阀座8的节流孔19内形成的变径锥形通道进行第一级节流，高速气流由下向上经过变径锥形通道节流后进入节流芯7下端面与阀座8上端面之间的环形腔内，这时，进入环形腔内的气流会受到节流芯7下端面的阻挡，气流在环形腔内拆流换向消耗动能进行减速降压，然后，气流向四周扩散横向运动经节流套5的一组阀口 18进行第二级节流后，即可由出口通道3向下游管道平稳地输出经节流降压至额定输出压力值的气体。当输送管网系统受到外界环境影响而引起压力发生波动时，只需操作调节手轮1拉移组合式阀芯上下移动来调节一组阀口 18的开度，即可方便地调控输出压力并使之趋于稳定。
[0036]需要说明的是:在上述节流作业全过程中，只有阀座8、节流芯7、节流套5会接触介质并受到高速气流冲蚀作用，本实用新型特别地优选具有极高耐冲刷抗腐蚀机械性能的硬质合金LQ20材料来制作接触气介的节流套5、节流芯7等零件并采用独创的连接结构组装构成“组合式套筒”和“组合式阀芯”进行节流作业。按本实用新型提出的技术方案生产制造的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀能有效地抵御并承受高压高速气流的冲蚀作用。经过试用表明:本实用新型提出的技术方案确实能显著提高节流阀产品的耐冲刷抗腐蚀性能并有效延长工作寿命，特别适合在石化行业20MPa以上的高压输气管道上安装使用，它对提高输配送管网承运能力、降低运营成本有明显的技术效果，具有重大的节能减排社会环保效应和明显的经济效益。
【主权项】
1.一种耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，它包括阀体(9)、阀盖(13)、配装于阀腔(2)内的阀座(8)、组合式套筒、组合式阀芯和连接于组合式阀芯的阀杆(12)，其特征在于:所述的组合式套筒由上筒体(11)和设置有一组阀口( 18 )的节流套(5 )组成，在上筒体(11)底端设置有凹形环槽(22)，在节流套(5)顶端设置有与凹形环槽(22)相适配的凸环(23)，节流套(5)的凸环(23)紧配嵌装于上筒体(11)的凹形环槽(22)内构成组合式套筒整体结构，所述的组合式阀芯由上芯体(10)、节流芯(7)和销轴(20)组成，在上芯体(10)底端设置有圆柱孔(26)，节流芯(7)顶端的凸柱(27)紧配于上芯体(10)底端的圆柱孔(26)内并由销轴(20)紧固连接构成组合式阀芯整体结构，组合式阀芯的上芯体(10)滑配于组合式套筒的上筒体(11)内，组合式阀芯的节流芯(7)滑配于组合式套筒的节流套(5)内，节流芯(7)底部的节流锥轴(28)置于阀座(8)的节流孔(19)内构成锥形通道节流结构。2.根据权利要求1所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:上芯体(10)顶部设置有螺纹孔腔(25)，所述的阀杆(12)是由配装于螺纹孔腔(25)内的紧定螺母(16)固定压装连接于组合式阀芯的上芯体(10 )。3.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:上芯体(10)设置有与螺纹孔腔(25)相通的上平衡孔(15)、下平衡孔(17)。4.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:节流锥轴(28)的锥角(α)控制为28° — 35°。5.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:阀座(8)的节流孔(19)设置有第一锥孔段(32)、第二锥孔段(33)构成变径锥形通道节流结构。6.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:在阀座(8)顶端面设置有燕尾形环槽(30)，控制燕尾形倒锥角(β)为55° — 65°。7.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:所述的节流套(5)、节流芯(7)和阀座(8)是采用硬质合金LQ20材料制成。8.根据权利要求1或2所述的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其特征在于:所述的组合式阀芯是采用热压工艺将节流芯(7)顶端的凸柱(27)压装紧配于上芯体(10)底端的圆柱孔(26)内并在配合处激光打制销孔(29)、装入销轴(20)后焊接固定即可构成组合式阀芯整体结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种由“组合式套筒”、“组合式阀芯”形成节流结构的耐冲刷抗腐蚀高压节流阀，其结构特点是：组合式套筒由紧配嵌装的上筒体和节流套组成，组合式阀芯由销轴连接上芯体、节流芯组成并由节流锥轴在阀座节流孔内形成“变径锥形通道节流结构”，采用硬质合金材料制作接触气介的节流套、节流芯和阀座零件，能有效抵御并承受高压高速气流冲蚀，提高耐冲刷抗腐蚀性能。本实用新型具有结构简捷生产容易、节省合金材料、降低制造成本、耐冲刷抗汽蚀能力强、工作寿命长、节能减排效果好的突出优点，特别适合在石化行业20MPa以上的高压输气管道上安装使用，有极佳的推广应用前景。
【IPC分类】F16K1/52, F16K1/38, F16K1/48
【公开号】CN205118287
【申请号】CN201520831621
【发明人】王元清, 张月伟, 陈林云
【申请人】四川长仪油气集输设备股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月26日