一种减压阀的制作方法

本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种减压阀。

背景技术：

现有的高温高压蒸气减压阀采用的是自密封结构，节流降压元件采用的是多孔套筒型式，套筒上端有法兰外圈，下端有与阀座定位内圆，阀座是固定在阀体上，带节流小孔的类似套筒零件固定在的下端面上，参见专利号为cn201166191、cn104179989a等专利，存在以下问题：

套筒的径向约束是：上由阀盖下由阀座二处共同完成约束。套筒的轴向无约束，它会随阀腔内介质的压力升高一同与阀盖向上压缩自密封圈产生位移。压力越大位移量就越大，当阀门进行壳体强度试验时，它产生的向上位移量达到最大；因套筒会向上产生位移量，且阀门壳体试验后的最大位移量又不能精准控制，使套筒最下排节流小孔与阀芯密封面的距离增加，且距离又不可控，出现了阀门的行程盲区，使阀门的流量特性曲线发生变化，一是严重影响了减压阀的调节性能，二是严重影响了减压阀的额定流通能力，三是严重影响了减压阀的额定有效行程，特别是对等百分比流量特性的减压阀影响尤为严重；

另外，一般弹簧的弹性力小，先导阀芯法兰面与阀芯盖产生的摩擦力不大，阀芯在进入套筒四周小孔高速蒸汽的对流下易发生扭转，会影响弹簧的钢度，使弹簧的性能和寿命下降。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在套筒形式的减压阀存在形成盲区影响流量特性曲线的问题，本发明提供一种无行程盲区的减压阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种减压阀，包括阀体，所述的阀体上设有进液流道和出液流道，所述的阀体内在进液流道和出液流道之间设有中间流道，中间流道上设有阀座，所述的阀座内滑动设有阀芯，所述的阀芯与阀座配合的一端的端面向内抽壳形成第一中空，且第一中空的侧壁设有用于连通进液流道和出液流道的小孔。

进一步的，所述的阀芯侧壁设有用于对闭合状态的阀芯位置进行限位的凸起，所述的凸起边缘延伸出第一锥面作为阀芯的密封面，所述的阀座上设有与第一锥面相匹配的第二锥面。

进一步的，第一锥面的纵截面斜线与阀芯运动方向的夹角为25°～35°。阀芯密封面采用锥面形式，执行机构的推力要比平面形式的密封面小，并且锥面密封面密封比压大，且具有自定心功能，能够更好的找准阀座进行密封。

进一步的，所述的阀体上还设有自密封阀盖，所述的自密封阀盖具有中心孔，中心孔内滑动设有用于拉动阀芯运动的阀杆，所述的阀芯套在阀杆上，且阀杆与阀芯之间具有用于阀芯复位的弹簧，自密封阀盖上具有导向孔，所述的阀芯远离阀座的一端在导向孔中滑动。

进一步的，所述的阀芯远离阀座的一端的端面向内抽壳形成第二中空，第二中空的侧壁靠近端部固定有阀芯盖，所述的阀杆上设有轴环，轴环置于阀芯盖内侧，且弹簧设置在阀杆的轴环与第二中空的底壁之间。

进一步的，所述的第二中空的侧壁设有键槽，所述的键槽内设有防转键，所述的轴环的侧壁设有与防转键匹配的滑槽，所述的阀体上固定有立柱，所述的阀杆上固定有与立柱匹配的防转夹块。

进一步的，所述的立柱上共同固定有支架上盖，支架上盖与阀杆之间设有支架上盖轴套，所述的支架上盖上固定有电动支架，电动支架上固定有电动执行器，电动执行器的伸缩端通过夹块和第二压紧螺母与阀杆连接。

进一步的，阀体内具有台阶，所述的阀体上螺纹连接有用于将阀座压向台阶的阀座压环，所述的阀座与台阶之间设有金属缠绕垫。

进一步的，所述的自密封阀盖的中心孔侧壁在靠近导向孔的端部设有第一环槽，所述的第一环槽内设有阀盖轴套，所述的自密封阀盖的中心孔侧壁在远离导向孔的端部设有第二环槽，所述的第二环槽内自内向外依次设有填料垫、填料隔环和填料压套，所述的填料垫与填料隔环之间以及填料隔环与填料压套之间均设有填料，所述的填料压套外侧压有填料压板，所述的填料压板通过第一全螺纹螺柱与第一压紧螺母固定在自密封阀盖上。

进一步的，所述的阀芯与自密封阀盖的导向孔侧壁之间设有导向环，所述的阀体内开设有容纳槽，所述的容纳槽内卡有四开环，所述的四开环一侧设有用于密封阀体和自密封阀盖之间间隙的自密封圈，四开环和自密封圈之间压有自密封压圈，所述的四开环另一侧设有阀盖拉环，所述的阀盖拉环与自密封阀体之间通过第二全螺纹螺柱和第一压紧螺母连接。

有益效果：

(1)本发明无行程盲区，阀门的流通能力、流量特性曲线、调节性能更有保证；

(2)本发明单座的阀芯型式，相当于将原来的套筒改装在阀芯上，结构简单，安装维修方便，但同时又具备套筒的平衡能力；

(3)本发明阀芯密封面采用锥面形式，执行机构的推力要比平面形式的密封面小，并且锥面密封面密封比压大，且具有自定心功能，能够更好的找准阀座进行密封；

(4)本发明增加了防转键，使阀杆与阀芯的径向整体刚性更好，保证了弹簧不扭转，提高弹簧的性能和寿命，防转夹块保证执行器不扭转，对执行器起到保护作用；

(5)本发明阀内件无螺栓连接，不会发生螺栓松懈或脱入现象，运行更安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为现有技术的减压阀未做压力试验前的状态图；

图2为现有技术的减压阀做完压力试验后的状态图；

图3为现有技术的减压阀运行时关闭状态图；

图4为本发明的减压阀的结构视图。

其中，1、阀体，2、金属缠绕垫，3、阀芯，301、第一中空，302、第二中空，4、阀座，5、阀座压环，6、弹簧，7、阀杆，8、导向环，9、阀芯盖，10、自密封阀盖，101、导向孔，11、自密封圈，12、自密封压圈，13、四开环，14、阀盖拉环，15、填料垫，16、填料，17、填料隔环，18、填料压套，19、填料压板，20、第一全螺纹螺柱，21、第一压紧螺母，22、立柱，23、第一内六角圆柱头螺钉，24、支架上盖，25、支架上盖轴套，26、夹块，27、电动支架，28、电动执行器，29、第一螺栓，30、第一紧固螺母，31、第一弹垫，32、第一平垫，33、第二压紧螺母，34、第二螺柱，35、第二紧固螺母，36、第二弹垫，37、第二平垫，38、第二内六角圆柱头螺钉，39、防转夹块，40、第二全螺纹螺柱，41、阀盖轴套，42、防转键。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1～3，为现有的一种高温高压蒸气减压阀采用的是自密封结构，节流降压元件采用的是多孔套筒型式，套筒上端有法兰外圈，下端有与阀座定位内圆，阀座是用压圈螺纹旋紧压在阀体上，套筒的固定是靠螺栓紧固在阀盖的下端面上，存在以下问题：

(1)套筒的径向约束是：上由阀盖下由阀座二处共同完成约束。套筒的轴向无约束，它会随阀腔内介质的压力升高一同与阀盖向上压缩自密封圈产生位移。压力越大位移量就越大，当阀门进行壳体强度试验时，它产生的向上位移量l’-l达到最大；因套筒会向上产生位移量，且阀门壳体试验后的最大位移量又不能精准控制，使套筒最下排节流小孔与阀芯密封面的距离增加，且距离又不可控，出现了阀门的行程盲区，使阀门的流量特性曲线发生变化，一是严重影响了减压阀的调节性能，二是严重影响了减压阀的额定流通能力，三是严重影响了减压阀的额定有效行程，特别是对等百分比流量特性的减压阀影响尤为严重；

(2)阀盖连接套筒后，高度方向尺寸增大，导致吊装高度偏高，在一定程度上会给现场维修时——拆卸装配带来困难；

(3)阀杆与先导阀芯连接是靠螺纹旋紧销钉铆死。阀盖与套筒是靠螺栓连接，因工件的材质不同、形状不同、壁厚不同，这三种工件在高温高压蒸汽环境下的热膨胀系数不同，会导致螺栓松懈或脱入；阀杆与先导阀芯的紧固销钉易脱入，导致阀杆与先导阀芯螺纹松动。

(4)因弹簧f1的弹性力小，先导阀芯法兰面与阀芯盖产生的摩擦力不大，阀芯在进入套筒四周小孔高速蒸汽的对流下易发生扭转，会影响弹簧的钢度，使弹簧的性能和寿命下降

如图4，为本发明的一种减压阀，包括阀体1，阀体1上设有进液流道和出液流道，阀体1内在进液流道和出液流道之间设有中间流道，中间流道上设有阀座4，阀座4内滑动设有阀芯3，阀芯3与阀座4配合的一端的端面向内抽壳形成第一中空301，且第一中空301的侧壁设有用于连通进液流道和出液流道的小孔。

阀芯3侧壁设有用于对闭合状态的阀芯3位置进行限位的凸起，凸起边缘延伸出第一锥面作为阀芯3的密封面，阀座4上设有与第一锥面相匹配的第二锥面。

第一锥面的纵截面斜线与阀芯3运动方向的夹角为25°～35°。

阀体1上还设有自密封阀盖10，自密封阀盖10具有中心孔，中心孔内滑动设有用于拉动阀芯3运动的阀杆7，阀芯3套在阀杆7上，且阀杆7与阀芯3之间具有用于阀芯3复位的弹簧6，自密封阀盖10上具有导向孔101，阀芯3远离阀座4的一端在导向孔101中滑动。

阀芯3远离阀座4的一端的端面向内抽壳形成第二中空302，第二中空302的侧壁靠近端部固定有阀芯盖9，阀杆7上设有轴环，轴环置于阀芯盖9内侧，且弹簧6设置在阀杆7的轴环与第二中空302的底壁之间。

第二中空302的侧壁设有键槽，键槽内设有防转键42，轴环的侧壁设有与防转键42匹配的滑槽，阀体1上固定有立柱22，阀杆7上固定有与立柱22匹配的防转夹块39。

立柱22上共同固定有支架上盖24，支架上盖24与阀杆7之间设有支架上盖轴套25，支架上盖24上固定有电动支架27，电动支架27上固定有电动执行器28，电动执行器28的伸缩端通过夹块26和第二压紧螺母33与阀杆7连接。

阀体1内具有台阶，阀体1上螺纹连接有用于将阀座4压向台阶的阀座压环5，阀座4与台阶之间设有金属缠绕垫2。

自密封阀盖10的中心孔侧壁在靠近导向孔101的端部设有第一环槽，第一环槽内设有阀盖轴套41，自密封阀盖10的中心孔侧壁在远离导向孔101的端部设有第二环槽，第二环槽内自内向外依次设有填料16垫15、填料隔环17和填料压套18，填料16垫15与填料隔环17之间以及填料隔环17与填料压套18之间均设有填料16，填料压套18外侧压有填料压板19，填料压板19通过第一全螺纹螺柱20与第一压紧螺母21固定在自密封阀盖10上。

阀芯3与自密封阀盖10的导向孔101侧壁之间设有导向环8，阀体1内开设有容纳槽，容纳槽内卡有四开环13，四开环13一侧设有用于密封阀体1和自密封阀盖10之间间隙的自密封圈11，四开环13和自密封圈11之间压有自密封压圈12，四开环13另一侧设有阀盖拉环14，阀盖拉环14与自密封阀体1之间通过第二全螺纹螺柱40和第一压紧螺母21连接。

本发明保持原有的自密封结构和阀座固定结构；取消套筒工件；增加阀芯密封面以下长度，增加长度部份全插入阀座4内孔，增加长度满足阀门额定行程全开启，并在全开启时保证阀座4内圆与阀芯3外圆重叠长度有40mm；增加长度部份留有外圆壁厚全部车空至高过阀芯密封面(密封面最上端)5mm；将阀门额定流量系数的所有节流降压小孔按流量与行程的要求分布在增加的阀芯3长度上，最上排的小孔边缘与阀芯3密封面最下端保持2mm；相当于将原来的套筒改装在阀芯3上；将阀芯3密封面以上的外圆尺寸加大尺寸；第二中空302尺寸略大于弹簧外圆2mm，深度按弹簧h1要求；在第二中空302侧壁上端插键槽，一边一只，越程槽下端面尺寸与平键长度相同；将阀芯盖9改成圆螺母形式；阀芯盖9外圆加工螺纹与阀芯3配合，阀芯盖9环面上再加工4个8mm通孔用作安装和拆卸用；阀杆7与阀芯3合并成一件阀杆；导向孔101内圆可通过氮化或堆焊工序来提高表面硬度。

立柱22和支架上盖24通过第一内六角圆柱头螺钉23固定，电动执行器28和电动支架27之间通过第一螺栓29、第一紧固螺母30固定，第一紧固螺母与电动支架27之间设有第一弹垫31和第一平垫32，电动支架27与支架上盖24之间通过第二螺柱34和第二紧固螺母35固定，第二紧固螺母35与电动支架27之间设有第二弹垫36和第二平垫37，防转夹块39成对设置，阀杆7两侧的防转夹块39之间通过第二内六角圆柱头螺钉38连接，并将阀杆7卡在中间。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。