本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种高压调节阀。
背景技术：
调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。调节阀广泛应用于石油、石化、化工、冶金、电站、水利、城建、消防，机械、煤炭、食品等领域，其中，电站调节阀主要用在锅炉、汽轮机和辅机系统中，锅炉、汽轮机等设备中关键调节阀不仅承受着较高的温度，而且还承受着较高的压力。在阀门开启时，阀芯被逐渐提起，开度由零逐步变大，形成了节流装置，而此时作用在阀口的压力达到了入口处的压力，阀口处的压差上升到最大值，且有一定的持续时间，因此，阀口被汽蚀(冲刷)的可能性就急剧增大；在阀门关闭时，阀口开度逐渐变小，压差相应增大，因此，在关闭过程中，阀口发生汽蚀(冲刷)的可能性也越来越大，如此，就将损坏阀芯、阀座和阀体的表面，严重破坏密封面，所以，在要求调节阀在拥有调节特性的同时必须具备一定的抗汽蚀性能。
但目前的常规调节阀只能满足常规的流量调节特性，而在高压差工况下其调节特性便出现了短板；调节阀阀门在开启瞬间或在小开度工作时容易产生“汽蚀”现象，久而久之，在防汽蚀阀芯和降噪阀座的表面产生严重的冲蚀和冲刷破坏，严重影响了阀门使用寿命。目前较先进的技术方案为，在常规的套筒或防汽蚀阀芯上开有节流口，并且在节流口处喷涂有耐冲刷材料结构陶瓷，以提高耐冲刷性能；这样的技术方案虽然能够延长阀门的使用寿命，但还是不能满足现在电站对调节阀门越来越高的技术要求，导致阀门更换频繁，阀门使用成本高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高压调节阀，该发明的调节阀能够更长时间的防止高压气体对阀芯的汽蚀，延长阀门的使用寿命，降低电站电力行业的阀门使用成本。
本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：
一种高压调节阀，包括阀体、阀芯、阀杆和阀盖，所述阀体与阀盖固定连接，所述阀体与阀盖之间形成有空腔，所述阀体上设置有与空腔连通的进口端和出口端，所述阀盖上设置有贯穿阀盖至空腔的第一通孔，所述阀盖上还设置有与第一通孔为同心圆的填料箱，所述填料箱内设置有填料，所述填料箱上压紧有压紧盖，所述阀杆穿过第一通孔进入到空腔内，所述阀芯位于空腔内，所述阀芯与阀杆的一端固定连接，所述阀杆的另一端连接有驱动机构，所述阀盖的外表面设置有外螺纹，所述阀盖的外螺纹上螺纹连接有压紧套筒，所述压紧套筒的外表面上设置有若干第一盲孔，所述空腔内设置有汽蚀替代件，所述汽蚀替代件包括底板，所述底板上固定连接有四块与底板垂直的竖板，所述竖板内盘旋的设置有若干盘旋通孔，所述相邻两块竖板之间形成闸板槽，所述阀芯包括连接板和闸板，所述闸板与连接板垂直且一体成型，所述阀杆与连接板固定连接，所述闸板位于连接板远离阀杆的一侧，所述闸板插入闸板槽内并与竖板滑动连接。
进一步，所述阀盖远离阀体的一端固定连接有两根连接杆，所述两根连接杆分布在阀盖上第一通孔的两侧，所述两根连接杆远离阀盖的一端固定连接有同一横板，所述横板上设置有第二通孔，所述第二通孔内设置有直线轴承，所述阀杆穿过直线轴承并与直线轴承滑动连接，所述连接杆上固定连接有刻度尺，所述阀杆上固定连接有与刻度尺配合的指针。
进一步，所述阀体的两侧均设置有螺纹盲孔，所述阀盖上设置有第三通孔，所述螺纹盲孔和第三通孔内螺纹连接有螺柱，所述螺柱上螺纹连接有螺母。
进一步，所述两个竖板之间的底板上设置有第二盲孔，所述第二盲孔的底部设置有贯穿底板的第四通孔，所述阀体的空腔底部设置有与第四通孔匹配的第二螺纹盲孔，所述第四通孔与第二螺纹盲孔之间螺纹连接有螺钉。
进一步，所述连接板与阀杆螺纹连接。
进一步，所述阀盖与阀体之间设置有密封垫。
进一步，所述竖板和底板由金属陶瓷制造而成，所述金属陶瓷为在陶瓷内添加镍包覆碳化钛粉末而制成的材料。
进一步，所述金属陶瓷的制作方法如下：
s1、按质量份数取二氧化钛8-10份，石墨烯粉末3-4份置于容器中搅拌均匀，在300-400℃的温度下通入3-4mpa的氢气，反应20-30min，得到碳化钛；
s2、将步骤s1中制备的碳化钛使用20000-30000hz的超声波进行超声波清洗，除去碳化钛颗粒表面粘附的杂质，然后向碳化钛中加入碳化钛3-4倍质量的王水，将碳化钛表面活化处理80-120min；
s3、将活化处理的碳化钛放置于反应釜中，并再在反应釜中加入150-180g/l的硫酸镍15-20份，30-40g/l的氨水3-5份，然后关闭反应釜，加热反应釜至150-180℃，然后通入4-6mpa的氢气，反应2-3h，烘干得到镍包覆碳化钛粉末；
s4、按质量份数，取80-100份的瓷泥，混入步骤s3中的镍包覆碳化钛粉末中，搅拌均匀，制作成汽蚀替代件，然后在1200-1400℃的温度下烧制24h，得到金属陶瓷。
进一步，所述密封垫为氟碳纤维橡胶密封垫，所述氟碳纤维橡胶密封垫的制作方法如下：
a1、按质量份数取10-12份的特丁基对苯二酚，溶解于100份的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入2-3份的甲胺，搅拌均匀，向混合溶液中加入0.1-0.2份的引发剂过氧化苯甲酰，加热至60-65℃，反应1-2h后，得到改性特丁基对苯二酚溶液；
a2、取15-20份的纳米ceo2-zro2多孔粉末材料，于80～100℃条件下干燥1～2h，然后加入步骤a1所获得的改性特丁基对苯二酚溶液中，于150～200r/min的转速下充分搅拌，得到缓释抗氧化剂；
a3、按质量份数，取200-300份的氟橡胶颗粒、氧化镁1-2份、1-2份预处理芳纶浆粕、0.5-1份异氰酸酯、1-2份碳纤维和步骤a2中得到的缓释抗氧化剂，在300-330℃的容器中熔化，搅拌均匀，得到氟碳纤维橡胶熔融液；
a4、准备好密封垫模具，将步骤a3中得到的氟碳纤维橡胶熔融液倒入模具中，自然冷却，冷却过程中排气，当冷却到20-30℃，得到氟碳纤维橡胶密封垫。
本发明的有益效果：
(1)、本发明使用时，驱动机构拉动阀杆向上运动，带动阀芯上的闸板向上运动，进而闸板槽被打开，液体从进口端进入到空腔内，因为空腔内拥有汽蚀替代件，液体从汽蚀替代件上具有盘旋通孔的竖板上通过进入到闸板槽内，液体在盘旋通孔中通过的过程中，因为液体与盘旋通孔孔壁的摩擦，使得液体的压力逐渐减小，减轻对阀芯的汽蚀和冲刷，阀芯的使用寿命延长；
(2)、本发明的阀盖与阀体使用螺柱和螺母可拆卸连接，可以打开空腔，并且汽蚀替代件与阀体的底部使用螺钉可拆卸的连接，当长时间使用，汽蚀替代件损坏后，可以直接只更换汽蚀替代件，不需要更换整个调节阀，调节阀使用成本低；
(3)、本发明连接板与阀杆螺纹连接，在长时间的使用后，若阀芯出现磨损后，可以之间将磨损的阀芯拆卸下来，只更换阀芯，不需要更换整个调节阀，节约调节阀的使用成本；
(4)、本发明的汽蚀替代件使用金属陶瓷制作而成，金属陶瓷拥有很强的硬度、热稳定性和韧性，在汽蚀状态下使用时间长；
(5)、本发明的金属陶瓷的制作方法制作简单，制作的金属汽蚀替代件硬度和热稳定性比普通金属陶瓷强1.1-1.3倍，耐汽蚀和耐冲刷性更好，使得汽蚀替代件的使用时间更长；
(6)、本发明的密封垫采用氟碳纤维橡胶密封垫，该制造该密封垫先对特丁基对苯二酚使用甲胺进行改性，提高特丁基对苯二酚的抗温性，特丁基对苯二酚本身是一种抗氧化剂，将其改性后添加到纳米ceo2-zro2多孔粉末材料中，得到可耐高温的缓释抗氧化剂，缓释抗氧化剂加入到氟橡胶颗粒、氧化镁、预处理芳纶浆粕、异氰酸酯、碳纤维之中，经熔融混合，制得氟碳纤维橡胶密封垫，在使用中，抗氧化剂可抗高温，且缓慢的释放到密封垫中，减慢氟碳纤维橡胶密封垫在使用过程中的氧化作用，延长密封垫的使用时间，避免频繁更换密封垫导致停工，提高生产效率；
(7)、本发明密封效果好，使用的压力环境更高，并且可以通过指针读取出调节阀的调节度大小，使用起来更加直观方便。
附图说明
图1是本发明一种高压调节阀的结构示意图；
图2是图1中调节阀关闭后的示意图；
图3是图1中汽蚀替代件的示意图；
其中，阀体1、阀盖2、阀芯3、阀杆4、空腔5、进口端6、出口端7、填料箱8、填料9、压紧盖10、驱动机构11、压紧套筒12、汽蚀替代件13、底板14、竖板15、闸板槽16、闸板17、连接杆18、横板19、直线轴承20、刻度尺21、指针22、螺柱23、螺母24、螺钉25、密封垫26。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明：
如图1-图3所示：
实施例一：
一种高压调节阀，包括阀体1、阀芯3、阀杆4和阀盖2，阀体1与阀盖2固定连接，阀体1与阀盖2之间形成有空腔5，阀体1上设置有与空腔5连通的进口端6和出口端7，阀盖2上设置有贯穿阀盖2至空腔5的第一通孔，阀盖2上还设置有与第一通孔同心圆的填料箱8，填料箱8内设置有填料9，填料箱8上压紧有压紧盖10，阀杆4穿过第一通孔进入到空腔5内，阀芯3位于空腔5内，阀芯3与阀杆4的一端固定连接，阀杆4的上端连接有驱动机构11，阀盖2上端外表面设置有外螺纹，阀盖2的外螺纹上螺纹连接有旋转压紧套筒12(压紧套筒12)，压紧套筒12的外表面上设置有若干第一盲孔，空腔5内设置有汽蚀替代件13，汽蚀替代件13包括底板14，底板14上固定连接有四块与底板14垂直的竖板15，竖板15内盘旋的设置有若干盘旋通孔，相邻两块竖板15之间形成闸板槽16，阀芯3包括连接板和闸板17，闸板17与连接板垂直且一体成型，阀杆4与连接板固定连接，闸板17位于连接板的下侧，闸板17插入闸板槽16内并与竖板15滑动连接。
其中，阀盖2远离阀体1的一端固定连接有两根连接杆18，两根连接杆18分布在阀盖2的两侧，两根连接杆18远离阀盖2的一端固定连接有同一横板19，横板19上设置有第二通孔，第二通孔内设置有直线轴承20，阀杆4穿过直线轴承20与直线轴承20滑动连接，连接上固定连接有刻度尺21，阀杆4上固定连接有与刻度尺21配合的指针22。如此的设计，当驱动机构11启动阀芯3上下运动时，阀杆4也跟着上下运动，带动指针22的上下运动，从而利用指针22读取出调节阀的调节度大小，更加直观方便。
其中，阀体1的两侧均设置有螺纹盲孔，阀盖2上设置有第三通孔，螺纹盲孔和第三通孔内螺纹连接有螺柱23，螺柱23上螺纹连接有螺母24。如此的设计，使得阀体1与阀盖2可拆卸连接，若空腔5内的阀芯3或者汽蚀替代件13损坏，只需要更换其中的损坏部件，节约调节阀的使用成本。
其中，相邻两个竖板15之间的底板14上设置有第二盲孔，第二盲孔的底部设置有贯穿底板14的第四通孔，阀体1的空腔5底部设置有与第四通孔匹配的第二螺纹盲孔，第四通孔与第二螺纹盲孔之间螺纹连接有螺钉25。如此的设计使得整个汽蚀替代件13能够更换，且更换方便，在长时间使用后，汽蚀替代件13损坏后，只更换汽蚀替代件13，调节阀使用成本低。
其中，连接板与阀杆4螺纹连接。连接板与阀杆4螺纹连接，在长时间的使用后，若阀芯3出现磨损后，可以之间将磨损的阀芯3拆卸下来，只更换阀芯3，不需要更换整个调节阀，节约调节阀的使用成本。
其中，阀盖2与阀体1之间设置有密封垫26。密封垫26可以密封阀盖2与阀体1之间的可能存在的缝隙，密封效果更好，调节阀使用的压力环境更高。
其中，竖板15和底板14由金属陶瓷制造而成，金属陶瓷为在陶瓷内添加镍包覆碳化钛粉末而制成的材料。金属陶瓷拥有很强的硬度、热稳定性和韧性，在汽蚀状态下使用时间长，而陶瓷内添加镍包覆碳化钛粉末而制成的金属陶瓷硬度和热稳定性比普通金属陶瓷强1.1-1.3倍，耐汽蚀和耐冲刷性更好，使得汽蚀替代件的使用时间更长。
其中，所述金属陶瓷的制作方法如下：
s1、按质量份数取二氧化钛9份，石墨烯粉末3.5份置于容器中搅拌均匀，在300-400℃的温度下通入3.5mpa的氢气，反应25min，得到碳化钛；
s2、将步骤s1中制备的碳化钛使用20000-30000hz的超声波进行超声波清洗，除去碳化钛颗粒表面粘附的杂质，然后向碳化钛中加入碳化钛3.5倍质量的王水，将碳化钛表面活化处理100min；
s3、将活化处理的碳化钛放置于反应釜中，并再在反应釜中加入165g/l的硫酸镍17份，35g/l的氨水4份，然后关闭反应釜，加热反应釜至150-180℃，然后通入5mpa的氢气，反应2.5h，烘干得到镍包覆碳化钛粉末；
s4、按质量份数，取90份的瓷泥，混入步骤s3中的镍包覆碳化钛粉末中，搅拌均匀，制作成汽蚀替代件，然后在1200-1400℃的温度下烧制24h，得到金属陶瓷。
其中，所述密封垫为氟碳纤维橡胶密封垫，所述氟碳纤维橡胶密封垫的制作方法如下：
a1、按取11kg的特丁基对苯二酚，溶解于100kg的乙醇溶液中，然后向乙醇溶液中加入2.5kg的甲胺，搅拌均匀，向混合溶液中加入0.15kg的引发剂过氧化苯甲酰，加热至60-65℃，反应1.5h后，得到改性特丁基对苯二酚溶液；
a2、取18kg的纳米ceo2-zro2多孔粉末材料，于80～100℃条件下干燥1～2h，然后加入步骤a1所获得的改性特丁基对苯二酚溶液中，于150～200r/min的转速下充分搅拌，得到缓释抗氧化剂；
a3、取250kg的氟橡胶颗粒、氧化镁1.5kg、1.5kg预处理芳纶浆粕、0.75kg异氰酸酯、1.5kg碳纤维和步骤a2中得到的缓释抗氧化剂，在300-330℃的容器中熔化，搅拌均匀，得到氟碳纤维橡胶熔融液；
a4、准备好密封垫模具，将步骤a3中得到的氟碳纤维橡胶熔融液倒入模具中，自然冷却，冷却过程中排气，当冷却到20-30℃，得到氟碳纤维橡胶密封垫。
实施例二：
与实施例一相比，实施例二与实施例一的区别在于：实施例二中的汽蚀替代件采用普通的金属陶瓷，具体为专利申请号cn101871070：
取钛铁矿粉49.91kg、铝粉17.72kg、石墨3.94kg，将混合粉倒入球磨罐中，球料比12∶1，球磨4小时；然后，将球磨后的粉料放入干燥器干燥。把混合料装入热压石墨模具，放入热压炉，抽真空后通氮气保护。在升温的过程中先预压粉料一次，然后等到达1400℃时加压21mpa。在1400℃加压21mpa下保温30min，最后冷却得到金属陶瓷复合材料。
实施例三：
与实施例相比，实施例三与实施例一对比，其区别在于：实施例三使用目前常规的密封垫，其为温州市龙湾瑶溪华耀氟密封制品厂生产的密封垫。
下面对本发明的金属陶瓷与目前实施例二的常规金属陶瓷进行对比、本发明的密封垫与目前实施例三中的密封垫进行对比，得到如下表数据：
本发明使用时，驱动机构11拉动阀杆4向上运动，带动阀芯3上的闸板17向上运动，进而闸板槽16被打开，液体从进口端6进入到空腔5内，因为空腔5内拥有汽蚀替代件13，液体从汽蚀替代件13上具有盘旋通孔的竖板15上通过，进入到闸板槽16内，液体在盘旋通孔中通过的过程中，因为液体与盘旋通孔孔壁的摩擦，使得液体的压力逐渐减小，减轻对阀芯3的汽蚀和冲刷，阀芯3的使用寿命延长；因为阀盖2与阀体1使用螺柱23和螺母24可拆卸连接，可以打开空腔5，并且汽蚀替代件13与阀体1的底部使用螺钉25可拆卸的连接，当长时间使用，汽蚀替代件13损坏后，可以直接只更换汽蚀替代件13，不需要更换整个调节阀，调节阀使用成本低；本发明连接板与阀杆4螺纹连接，在长时间的使用后，若阀芯3出现磨损后，可以之间将磨损的阀芯3拆卸下来，只更换阀芯3，不需要更换整个调节阀，节约调节阀的使用成本。
本发明的汽蚀替代件13使用金属陶瓷制作而成，金属陶瓷拥有很强的硬度、热稳定性和韧性，在汽蚀状态下使用时间长；且本发明的金属陶瓷的制作方法制作简单，制作的金属汽蚀替代件13硬度比普通金属陶瓷强1.2倍，耐汽蚀和耐冲刷性更好，使得汽蚀替代件13的使用时间更长。
本发明的调节阀密封效果好，使用的压力环境更高，且纤维橡胶密封垫26使用的时间较普通密封垫更长，避免频繁更换密封垫26导致停工，提高生产效率，并且可以通过指针22读取出调节阀的调节度大小，使用起来更加直观方便。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。