双阀芯双密封面调节阀的制作方法

本发明涉及双阀芯双密封面调节阀，更具体地说是一种可以应用在高压差气、固两相流介质中、对系统进行压力调节的阀门。

背景技术：

干煤粉加压气化工艺中，需要调节阀来对设备的压力进行间歇调节，由于压差较大，介质流速较高；另一方面，由于介质为气载煤粉的气固两相流介质，对于调节阀内部构件的强列冲刷极大地缩短了调节阀的使用寿命。

技术实现要素：

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种尤其适于应用在高压差、气固两相流介质中进行压力调节的双阀芯双密封面调节阀，在保证阀门调节性能的基础上对介质进行减压降噪，并延长调节阀使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种双阀芯双密封面调节阀，包括阀体和阀盖围成的空腔，所述阀体上具有连通该空腔的阀入口和阀出口，该空腔内设有阀芯和阀座，所述阀芯可轴向移动的设置在所述空腔内，并与阀座构成开合动作由此来控制阀入口和阀出口之间的通断，所述阀芯通过贯穿阀盖设置的阀杆与空腔外部的阀芯驱动单元相连，所述阀芯由主阀芯与副阀芯组合而成，所述阀座上设有分别与主阀芯和副阀芯配合的第一密封面和第二密封面，所述主阀芯和副阀芯之间为可调式固定连接，通过调节主阀芯和副阀芯之间的相对位置能够使：主阀芯与第一面封面贴合时，副阀芯与第二密封面分离；或副阀芯与第二密封面贴合时，主阀芯与第一密封面分离。

优选的，所述阀体和阀盖围成的空腔内还设有一阀笼，所述阀笼罩在阀芯外部，所述阀笼上均布有过流孔，来自阀入口的介质经阀笼上的过流孔进入阀芯所在的内腔。

优选的，所述空腔内固定设置有筒状的节流元件，所述节流元件的筒状内腔与阀出口相连通，且节流元件与阀芯同轴设置，所述节流元件的筒壁上沿轴向自上而下依次设置有孔径由大到小的节流孔；所述阀芯具有底部敞口的筒状阀芯内腔，所述节流元件套合在所述阀芯内腔中，使阀芯轴向移动过程中阀芯的筒状侧壁能够封闭在节流元件的不同孔径的节流孔上。

优选的，所述主阀芯和副阀芯均为下端敞口的筒状结构，所述主阀芯套装在副阀芯外部，且主阀芯与副阀芯之间的轴向相对位置可调，当主阀芯相对于副阀芯位于下位时，由主阀芯的和第一密密封面形成密封副，当主阀芯相对于副阀芯位于上位时，由副阀芯的和第二密封面形成密封副；所述节流元件套合在副阀芯的筒腔内。

优选的，所述副阀芯的上端与阀杆固接，所述主阀芯上端设有供阀杆穿过的螺纹孔，阀杆上设有与该螺纹孔配合的外螺纹；所述主阀芯的上端面与阀盖的下端面之间设有锁止机构，所述锁止机构包括主阀芯上端面上向上凸伸设置限位块，以及阀盖下端面上设置的与所述限位块相匹配的限位槽，当限位块与限位槽卡合时能够限制主阀芯的周向转动。

优选的，所述主阀芯的下端为锥面，副阀芯的下端为平面，所述阀座上设有与副阀芯的外轮廓相匹配的凹槽，所述凹槽的槽口处边缘设有倒角，该倒角面即构成所述第一密封面，所述凹槽的槽底即构成所述第二密封面。

优选的，所述阀座套装在所述节流元件的外环面上且阀座与节流元件的外环面之间设有密封圈。

优选的，所述主阀芯的内环面与副阀芯的外环面之间设有密封圈。

优选的，所述阀杆的顶端设有一截螺纹段和一截便于扳手夹持的方轴段，该螺纹段与阀杆驱动单元的驱动杆构成螺纹连接，所述方轴段便于人工利用扳手转动阀杆和副阀芯；所述驱动杆旁侧设有行程指示牌，该行程指示牌标有主、副密封调节区域，该区域用于主、副密封之间的切换，主、副密封调节区域以外为阀门行程调节区域。

优选的，所述限位块分为两个对称的1/4圆周部分，所述限位槽为两个对称的3/8圆周部分，使得限位块能够比较容易地插入到限位槽中。

本发明的技术效果在于：

1、本发明中双阀芯双密封面的使用在主密封副失效的情况下还可以利用副密封副来实现密封，有效地提供了阀门的使用寿命。

2、本发明中的阀笼能够对介质进行一定的缓冲，避免介质直接冲击阀芯。

3、本发明中阀芯与阀座的密封面与节流元件上的节流面分开，使得阀芯密封面免受高速流介质的冲击，可有效地缓解阀芯密封面的损伤。

4、本发明在调节过程中，由于阀座密封面远离节流区域，可有效地防止由于阀座密封面损坏造成的阀门密封失效。

5、本发明是以节流元件承受介质的冲刷，因此极大减小了对于阀芯和阀座密封面的损伤，节流元件采用WC硬质合金材料可大大提高使用寿命，产品维护只需更换节流元件即可。

6、本发明由于阀门通过阀芯移动来改变节流元件中节流孔的流通面积实现对流量的调节，大流量时通过所有孔调节，小流量时通过较小的两排孔来调节，微调时靠最小孔调节，可以达到高精度控制。

附图说明

图1a和图1b分别为本发明主密封副全关和全开状态示意图；

图2a和图2b分别为本发明副密封副全关和全开状态示意图；

图3a和图3b分别为本发明中主密封工作状态时阀芯组合件、副密封工作状态时阀芯组合件结构示意图。

图4a和图4b分别为本发明中主阀芯和副阀芯结构示意图。

图5a和图5b分别为本发明中主阀芯、阀盖防转部位结构示意图；

图6a和图6b分别为本发明中主、副密封起作用时阀门全开时锁死结构工作状态示意图；

图7是本发明的行程指示牌结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1a、1b、2a、2b所示，一种调节阀，包括阀体1和阀盖2围成的空腔，所述阀体1上具有连通该空腔的阀入口12和阀出口13，该空腔内设有阀芯3和阀座9，所述阀芯3可轴向移动的设置在所述空腔内，并与阀座9构成开合动作由此来控制阀入口12和阀出口13之间的通断，所述阀芯3通过贯穿阀盖2设置的阀杆5与空腔外部的阀芯驱动单元6相连，如图3a、3b、4a、4b所示，所述阀芯3由主阀芯3a与副阀芯3b组合而成，所述阀座9上设有分别与主阀芯3a和副阀芯3b配合的第一密封面和第二密封面，所述主阀芯3a和副阀芯3b之间为可调式固定连接，通过调节主阀芯3a和副阀芯3b之间的相对位置能够使：主阀芯3a与第一面封面贴合时，副阀芯3b与第二密封面分离；或副阀芯3b与第二密封面贴合时，主阀芯3a与第一密封面分离。本发明优选气动执行机构作为阀芯驱动单元6，本领域技术人员应当知晓阀芯驱动单元6还可以采用电磁驱动或手动等其它驱动形式。本发明中双阀芯双密封面的使用在主密封副失效的情况下还可以利用副密封副来实现密封，有效地提供了阀门的使用寿命。

进一步的，所述阀体1和阀盖2围成的空腔内还设有一阀笼7，所述阀笼7罩在阀芯3外部，所述阀笼7上均布有过流孔，来自阀入口12的介质经阀笼7上的过流孔进入阀芯3所在的内腔。本发明中的阀笼7能够对介质进行一定的缓冲，避免介质直接冲击阀芯3。

进一步的，所述空腔内固定设置有筒状的节流元件8，所述节流元件8的筒状内腔与阀出口13相连通，且节流元件8与阀芯3同轴设置，所述节流元件8的筒壁上沿轴向自上而下依次设置有孔径由大到小的节流孔16；所述阀芯3具有底部敞口的筒状阀芯内腔，所述节流元件8套合在所述阀芯内腔中，使阀芯3轴向移动过程中阀芯3的筒状侧壁能够封闭在节流元件8的不同孔径的节流孔16上。本发明中阀芯3与阀座9的密封面与节流元件8上的节流面分开，使得阀芯3密封面免受高速流介质的冲击，可有效地缓解阀芯3密封面的损伤。本发明在调节过程中，由于阀座9密封面远离节流区域，可有效地防止由于阀座9密封面损坏造成的阀门密封失效。本发明是以节流元件8承受介质的冲刷，因此极大减小了对于阀芯3和阀座9密封面的损伤，节流元件8采用WC硬质合金材料可大大提高使用寿命，产品维护只需更换节流元件8即可。

优选的，所述主阀芯3a和副阀芯3b均为下端敞口的筒状结构，所述主阀芯3a套装在副阀芯3b外部，且主阀芯3a与副阀芯3b之间的轴向相对位置可调，当主阀芯3a相对于副阀芯3b位于下位时，由主阀芯3a的和第一密密封面形成密封副，当主阀芯3a相对于副阀芯3b位于上位时，由副阀芯3b的和第二密封面形成密封副；所述节流元件8套合在副阀芯3b的筒腔内。

优选的，所述副阀芯3b的上端与阀杆5固接，所述主阀芯3a上端设有供阀杆5穿过的螺纹孔20，阀杆5上设有与该螺纹孔20配合的外螺纹21；所述主阀芯3a的上端面与阀盖2的下端面之间设有锁止机构，所述锁止机构包括主阀芯3a上端面上向上凸伸设置限位块19，以及阀盖2下端面上设置的与所述限位块19相匹配的限位槽22，当限位块19与限位槽22卡合时能够限制主阀芯3a的周向转动。优选的，所述限位块19分为两个对称的1/4圆周部分，所述限位槽22为两个对称的3/8圆周部分，使得限位块19能够比较容易地插入到限位槽22中。阀门密封副切换过程为：将阀门开到全开位置，依靠阀芯3与阀盖2组成的锁止结构，具体为主阀芯3a上端限位块19插入到阀盖2的限位槽22后，利用扳手转动副阀芯3b上阀杆5部分的方轴段16来顺时针转动阀芯3，使阀芯3下降一定的距离，直到转不动为止。此时由主密封工作状态转换为副密封工作状态。

优选的，所述主阀芯3a的下端为锥面，副阀芯3b的下端为平面，所述阀座9上设有与副阀芯3b的外轮廓相匹配的凹槽14，所述凹槽14的槽口处边缘设有倒角，该倒角面即构成所述第一密封面，所述凹槽14的槽底即构成所述第二密封面。

优选的，所述阀座9套装在所述节流元件8的外环面上且阀座9与节流元件8的外环面之间设有密封圈15。所述主阀芯3a的内环面与副阀芯3b的外环面之间设有密封圈18。

优选的，所述阀杆5的顶端设有一截螺纹段17和一截便于扳手夹持的方轴段16，该螺纹段17与阀芯驱动单元6的驱动杆10构成螺纹连接，所述方轴段16便于人工利用扳手转动阀杆5和副阀芯3b；所述驱动杆10旁侧设有行程指示牌11，该行程指示牌标11有主、副密封调节区域，该区域用于主、副密封之间的切换，主、副密封调节区域以外为阀门行程调节区域。本发明由于阀门通过阀芯3移动来改变节流元件8中节流孔16的流通面积实现对流量的调节，大流量时通过所有孔调节，小流量时通过较小的两排孔来调节，微调时靠最小孔调节，可以达到高精度控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。