一种顶部导向型单座调节阀的制作方法

本实用新型涉及调节阀门领域，具体为一种顶部导向型单座调节阀。

背景技术：

图1为常规的顶部导向型单座调节阀，其包括阀体1、阀盖2、阀杆3、阀芯4和阀座5，阀盖的底部装有导向套6，与阀芯的导向部41滑动配合，阀芯的导向部上端与阀杆固接，从而阀杆带动阀芯上下运动时导向套可起到顶部导向作用；阀芯的插装部42可插入阀座，插装部的上端沿周向设有阀芯密封面，阀芯密封面与阀座密封面配合实现密封，通过阀杆带动阀芯上下运动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，实现阀门流量的调节（图1中7为填料座、8为填料、9为填料压板）。顶部导向型调节阀具有结构简单、密封可靠、调节性能优良等特性，尤其在调节性能要求不高的场合，故障率低，性价比高，获得了广泛的使用。

但是在煤化工或催化重整装置中，介质流速较高，且介质中含有颗粒物和粉尘，使用上述常规结构的顶部导向型单座调节阀容易出现密封面冲刷严重及导向卡死等情况。这是因为，常规结构的顶部导向型单座调节阀，其导向套直接暴露在介质中，介质中的颗粒物或粉尘很容易进入导向套与阀杆之间的小间隙内，造成阀杆卡阻，阀门运行故障；同时，由于介质流速较高，介质中的颗粒物和粉尘对阀芯与阀座的密封面冲刷较为严重，即使通过在密封面堆焊钴基合金来硬化密封面，也无法抵抗此种高流速介质的冲刷，导致调节阀使用寿命较短，严重影响装置的可靠运行。

技术实现要素：

针对现有常规结构的顶部导向型单座调节阀应用在煤化工或催化重整装置中时，容易出现密封面冲刷严重及导向卡死的技术问题，本实用新型提供了一种顶部导向型单座调节阀，其能大大提高阀门密封面的抗冲刷性能，同时有效避免阀门导向卡死。

其技术方案是这样的：一种顶部导向型单座调节阀，其包括阀体、固定于所述阀体顶部的阀盖、固定于所述阀体内部的阀座、与所述阀座密封配合的阀芯以及与所述阀芯固接的阀杆，所述阀盖内装有导向套，其特征在于：所述阀杆穿过所述导向套且二者滑动配合，位于所述导向套下方的所述阀盖与所述阀杆之间通过盘根密封；所述阀芯包括阀芯密封部和插装部，所述阀杆、所述阀芯密封部和所述插装部由上至下同轴固接，所述阀芯密封部由碳化钨或碳化铬制成，所述阀芯密封部的下部外周面为阀芯密封面；所述插装部的外表面喷涂有碳化钨涂层或碳化铬涂层；所述阀座包括阀座本体和阀座密封环，所述阀座本体固接在所述阀体上，所述阀座密封环过盈安装于所述阀座本体的中心孔内，所述阀座密封环由碳化钨或碳化铬制成，所述阀座密封环的上端内侧面为阀座密封面，所述插装部可插入所述阀座密封环使所述阀芯密封面与所述阀座密封面配合密封。

其进一步特征在于：

所述导向套的数量为两个且由上至下相邻设置。

位于所述盘根下方的所述阀盖内还安装有用于支撑所述盘根的填料座，所述填料座间隙配合套装于所述阀杆上。

位于所述导向套上方的所述阀盖与所述阀杆之间通过填料函密封。

所述填料函包括由下至上依次设置的填料、填料隔套、填料、填料压盖和填料压板，所述填料压板通过螺栓固接在所述阀盖的顶面上，所述填料压板压紧所述填料压盖，所述填料压盖的下端压紧所述填料。

所述阀芯密封部为圆环形结构，所述阀杆的底面设有与其同轴的环形凸起，所述插装部的顶面设有与其同轴的圆柱形凸起，所述阀芯密封部配合套装在所述环形凸起外部，所述阀芯密封部的顶面与所述阀杆的底面之间设有密封圈，所述密封圈嵌装在所述阀杆底面的环形凹槽内；所述插装部的所述圆柱形凸起配合插入所述环形凸起内部，所述插装部通过与其同轴的紧固螺钉固接在所述阀杆上，并使所述插装部的顶面压紧所述阀芯密封部的底面。

所述阀杆上对应所述紧固螺钉开设有径向销孔一，所述紧固螺钉上开设有与所述径向销孔一对应的径向销孔二，防松销配合插入所述径向销孔一和所述径向销孔二。

所述阀座本体的中心孔为由上至下直径渐缩的锥孔，所述阀座密封环的外侧面为由上至下直径渐缩的锥面。

所述阀座本体的中心孔的锥角为0.1°~1°。

所述插装部和所述阀座本体均由不锈钢材料制成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的顶部导向型单座调节阀，在导向套下方增设了盘根，盘根可有效过滤掉介质中的颗粒物和粉尘，从而避免颗粒物和粉尘进入导向套和阀杆之间的间隙，进而避免导向卡死的现象发生，有效提高阀门的可靠性和使用寿命；同时，阀芯和阀座均采用了分体式结构，阀芯密封面和阀座密封面分别设置在由碳化钨或碳化铬制成的阀芯密封部和阀座密封环上，插装部外表面还喷涂了碳化钨涂层或碳化铬涂层，从而大大提高了阀芯密封面和阀座密封面的耐磨、耐冲刷性能，延长阀门使用寿命，分体式结构设计更加便于加工制造，节省制造成本。

附图说明

图1为常规的顶部导向型单座调节阀的主剖视图；

图2为本实用新型的主剖视图；

图3为图2中A区域的放大图；

图4为本实用新型的阀杆、阀芯、阀座之间的爆炸视图。

附图标记：11-阀体；12-阀盖螺栓；13-阀盖；14-阀座；141-阀座本体；142-阀座密封环；143-阀座密封面；15-阀芯；151-阀芯密封部；152-插装部；153-阀芯密封面；154-圆柱形凸起；16-阀杆；161-环形凸起；17-导向套；18-盘根；19-填料座；20-填料；21-填料隔套；22-填料压盖；23-填料压板；24-密封圈；25-紧固螺钉；26-防松销；27-螺栓。

具体实施方式

见图2至图4，本实用新型的一种顶部导向型单座调节阀，其包括阀体11、通过阀盖螺栓12固定于阀体11顶部的阀盖13、通过螺纹固定于阀体11内部的阀座14、与阀座14密封配合的阀芯15以及与阀芯15固接的阀杆16，阀盖13内装有导向套17，阀杆16穿过导向套17且二者滑动配合，位于导向套17下方的阀盖13与阀杆16之间通过盘根18密封，位于盘根18下方的阀盖13内还安装有用于支撑盘根18的填料座19，填料座19间隙配合套装于阀杆16上；位于导向套17上方的阀盖13与阀杆16之间通过填料函密封，填料函包括由下至上依次设置的填料20、填料隔套21、填料20、填料压盖22和填料压板23，填料压板23通过螺栓27固接在阀盖13的顶面上，填料压板23压紧填料压盖22，填料压盖22的下端压紧填料20；阀芯15包括阀芯密封部151和插装部152，阀杆16、阀芯密封部151和插装部152由上至下同轴固接，阀芯密封部151由碳化钨或碳化铬制成，阀芯密封部151的下部外周面为阀芯密封面153，阀芯密封面153为直径向下渐缩的锥面；插装部152的外表面喷涂有碳化钨涂层或碳化铬涂层；阀座14包括阀座本体141和阀座密封环142，插装部152和阀座本体141均由不锈钢材料制成，阀座本体141螺接在阀体11上，阀座密封环142过盈安装于阀座本体141的中心孔内，阀座密封环142由碳化钨或碳化铬制成，阀座密封环142的上端内侧面为阀座密封面143，插装部152可插入阀座密封环142使阀芯密封面153与阀座密封面143配合密封。

见图2，导向套17的数量为两个且由上至下相邻设置。与传统的顶部导向型单座调节阀箱壁，首先，增加了导向套的数量，并且两个导向套的整体高度是传统调节阀上导向套高度的2.5~3倍，其次，导向套直接与阀杆滑动配合，即将图1中阀芯的导向部与阀杆做成了一体，如此设计能够使阀门具有更好的导向精度。

见图3，阀芯密封部151为圆环形结构，阀杆16的底面设有与其同轴的环形凸起161，插装部152的顶面设有与其同轴的圆柱形凸起154，阀芯密封部151配合套装在环形凸起161外部，阀芯密封部151的顶面与阀杆16的底面之间设有密封圈24，密封圈24嵌装在阀杆16底面的环形凹槽内；插装部152的圆柱形凸起154配合插入环形凸起161内部，插装部152通过与其同轴的紧固螺钉25固接在阀杆16上，并使插装部152的顶面压紧阀芯密封部151的底面；阀杆16上对应紧固螺钉25开设有径向销孔一，紧固螺钉25上开设有与径向销孔一对应的径向销孔二，防松销26配合插入径向销孔一和径向销孔二。

在阀芯的设计上，考虑到碳化钨或碳化铬材质较脆，不耐冲击，无法将其作为受力部件设计，同时又因为其硬度高，耐磨能力强，在加工手段上有一定局限，不能加工成密封螺纹和复杂形状，在此背景下，我们将该材质仅用于阀芯的阀芯密封部，并且阀芯密封部加工成简单的圆环形，而形状复杂的插装部仍采用普通金属材质，但在插装部的外表面喷涂有碳化钨涂层或碳化铬涂层，最大程度上保护了插装部不被介质冲刷；阀杆、阀芯密封部、插装部之间的同轴度通过设计环形凸起、圆柱形凸起来保证，阀芯密封部与阀杆之间设计了密封圈，通过拧紧紧固螺钉，即可实现阀芯与阀杆的同轴紧固装配和密封；并且，由于阀芯密封部是嵌入式的安装结构，这样，主要的受力部件仍然是插装部，当阀芯密封部受到冲击时，与其配合的插装部可很好的吸收冲击能量，保证阀芯密封部不被撞碎，同时，阀芯密封面设置在阀芯密封部上，即阀芯的冲刷较为严重的区域已采用耐磨材质，这样设计，既保护了密封件不被撞碎，又实现了密封面抗冲刷效果。在装配时，依次将零件装配好，用扳手将紧固螺钉拧紧，密封圈被压缩，实现密封后，在阀杆上配钻一个防松销，用于防止紧固螺钉工作时出现松动，进一步确保密封可靠。

见图3，阀座本体141的中心孔为由上至下直径渐缩的锥孔，阀座本体141的中心孔的锥角α为0.1°~1°，优选0.5°，阀座密封环142的外侧面为由上至下直径渐缩的锥面。由于阀座设计成了分体式结构，考虑到阀座组装后的密封性问题，我们将阀座密封环做成了锥形，用较小的锥度与阀座本体过盈配合，从而能够有效保证阀座密封环与阀座本体的中心孔之间的有效密封，还能实现二者的自动定位。