一种高温高压下使用的伺服控制电动阀的制作方法

本实用新型属于高温高压实验装置技术领域，具体涉及一种高温高压下使用的伺服控制电动阀。

背景技术：

在成岩成矿的模拟实验中，需要用到高温高压设备，其中，用于模拟成矿热液的的沉淀成矿过程，需要将高温高压的流体从一个高温压力容器释放到相对低温和低压的压力容器，在这个过程中，需要控制高温高压流体的流速和体积，并且在连接两个不同温度不同压力的容器之间的管道，温度不能低于这两个容器，这就要求连接的管道和管道上的控制阀门需要在高温环境下工作。而一般的针阀密封圈材质为聚四氟乙烯+石墨，适用的流体介质温度只能到230℃，耐高温材质或其他密封材质（石墨编织物密封圈）的阀可用于650℃的流体介质，但是由于阀体材质以及密封结构的原因，阀体不能在高于400℃的环境下工作。

并且在进行高温高压实验时，为了保护人员的安全，需要对阀门的开闭进行远程控制，而目前远程控制的阀门主要有电磁阀和气控阀两种，这两种阀门只能对管道进行开启或关闭操作，均不能对流量的大小进行控制，并且一般的电磁阀不能用于高温的工作环境，而气控阀也只能适用于高温的流体介质，也不能用于高温的工作环境。

现有技术存在如下问题：

（1）成岩成矿过程需要整个管道及阀门在高温下工作，一般的耐高温手动高压针阀，只能耐受高温高压的流体介质，而整个阀体不能放在高温的环境下工作（＞400℃），这就造成由于阀体温度低于流体介质而引起的固体物质在阀体中沉淀等不利于实验过程的现象发生，因此不能真实的模拟成岩和成矿的过程，并且不能实现远程控制和自动控制，控制者直接接触高温高压设备，比较危险；

（2）电磁阀和气控阀在开启和关闭过程中会引起管道中容积有较大的改变，在压力容器容积较小的情况下会引起压力较大的改变；

（3）气控阀和电磁阀只能对管道进行开启或关闭，不能对流量进行控制和调节；

（4）气控阀需要压缩空气的供给，并且阀门的形式为常闭型或者是常开型，应用受到限制；

（5）手动流量调节阀，由于要通过用手旋转手柄，由于人手的敏感程度不一样，很难保证流量调节的精度，并且手旋转手柄的角度分辨率也很低，平均为2度，这就造成很难对流量进行精确调节，目前手动流量调节阀也不能在高温环境进行工作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高温高压下使用的伺服控制电动阀，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种高温高压下使用的伺服控制电动阀，包括阀体和阀针，阀体上设置有进液孔和出液孔，进液孔和出液孔上下交错布置且与其阀腔连通，阀针可伸缩地置于支撑套内且保持密封，下端伸入阀腔后能够封堵连通的进液孔和出液孔，支撑套固定连接在阀体上端，支撑套上端固定连接有密封压盖，阀针尾端连接的阀杆固定连接到驱动电机的输出轴上，阀杆外套接有阀杆套管，阀杆套管螺旋连接到丝母上，丝母固定连接在支撑套上，驱动电机固定连接在滑块座，密封压盖上端设置有导向杆，滑块座可活动地套接在导向杆上。

优选的，上述滑块座和与其配套的导向杆设置两对。

优选的，上述支撑套通过螺纹部固定连接到密封压盖下端且通过锁紧螺母锁紧。

优选的，上述支撑套上端设置有密封阀针的密封填料圈和备用垫圈。

优选的，上述支撑套下端抵靠有弹性密封锥环。

优选的，上述支撑套设置有防转装置，防转装置包括防转片、支撑垫套和螺钉，防转片的方孔套接在支撑套的方头处，另一端搁置在支撑垫套上，螺钉穿过支撑套和支撑垫套将其锁紧在阀体上端面。

优选的，上述驱动电机端连接有旋转编码器。

优选的，上述阀针下端从上到下依次设置有锥体段、流量圆锥调节段和导向锥体段，锥体段最大直径大于阀腔的密封孔，流量圆锥调节段直径小于密封孔。

优选的，上述驱动电机连接到控制器，控制器连接有旋转编码器和流量传感器，流量传感器连接在出液孔的管道上。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型的效果如下：

（1）本实用新型采用驱动电机带动阀针进行轴向移动，实现电动阀的开启和闭合，控制精度更高，而且将电机安装在导向杆上，导向性好，控制稳定性高，流量调节更加精确，本实用新型还具有结构简单、成本低的特点，采用耐高温材料的阀体和阀针，能在高温（25～700℃）的环境下对高温高压流体进行流量控制；

（2）压力控制精度高，在压力容器容积较小的情况下，对管道中容积改变很小，在开启和关闭的状态下系统的压力改变较小；

（3）采用三段式设置的阀针，实现阀针的流量可调节，不仅可以远程控制管路的开启和关闭，而且可以远程精确的控制流量；

（4）驱动电机、旋转编码器、流量传感器和控制器相连，能够做到自动地精确控制流量的大小和对管路进行开启与关闭，并且能通过控制器实现远程控制和自动控制；

（5）利用驱动电机控制的流量调节阀，可以用驱动电机对阀针进行任意角度的精细控制，并且驱动电机的角分辨率理论上可达0.00036度，实际操作和控制中角分辨率优于0.036度；

（6）阀体可置于加热炉中，保证整个阀体处于高温下，从而不会因温度下降导致固体物质在阀体内沉淀。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的阀针端部处结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1-图2所示，一种高温高压下使用的伺服控制电动阀，包括阀体1和阀针2，阀体1上设置有进液孔3和出液孔4，进液孔3和出液孔4上下交错布置且与其阀腔5连通，阀针2可伸缩地置于支撑套6内且保持密封，下端伸入阀腔5后能够封堵连通的进液孔3和出液孔4，支撑套6固定连接在阀体1上端，支撑套6上端固定连接有密封压盖7，阀针2尾端连接的阀杆8固定连接到驱动电机9的输出轴10上，阀杆8外套接有阀杆套管11，阀杆套管11螺旋连接到丝母12上，丝母12通过过盈配合固定连接在支撑套6上且采用圆柱销26防转锁死，驱动电机9固定连接在滑块座13，密封压盖7上端设置有导向杆14，滑块座13可活动地套接在导向杆14上，阀体和阀针材料采用耐高温合金310S，310S可在800℃以下正常工作，该材料的阀体可置于加热炉中，保证整个阀体处于高温下，从而不会因温度下降导致固体物质在阀体内沉淀。

优选的，上述滑块座13和与其配套的导向杆14设置两对，对称连接，导向性防转性更好，受力更均匀，滑块座13和导向杆14间通过直线轴承连接，导向性更好。

优选的，上述支撑套6通过螺纹部固定连接到密封压盖7下端且通过锁紧螺母15锁紧，连接可靠稳定，且便于调节支撑套6伸入长度。

优选的，上述支撑套6上端设置有密封阀针2的耐高温材料制作的密封填料圈16和备用垫圈17。

优选的，上述支撑套6下端抵靠有弹性密封锥环18，提高支撑套与阀体间的密封效果以及阀针与支撑套的密封效果。

优选的，上述支撑套6设置有防转装置，防转装置包括防转片19、支撑垫套20和螺钉21，防转片19的方孔套接在支撑套6的方头处，另一端搁置在支撑垫套20上，螺钉21穿过支撑套6和支撑垫套20将其锁紧在阀体1上端面，防止支撑套旋转，支撑更稳定，连接密封性更好。

优选的，上述驱动电机9尾端连接有旋转编码器22，能够精确的控制阀针伸入深度。

优选的，上述阀针2下端从上到下依次设置有锥体段23、流量圆锥调节段24和导向锥体段25，锥体段23最大直径大于阀腔5的密封孔，流量圆锥调节段24直径小于密封孔。

优选的，上述驱动电机9连接到控制器，控制器连接有旋转编码器和流量传感器，流量传感器连接在出液孔4的管道上。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。