一种调节阀的阀芯阀座结构的制作方法

1.本实用新型涉及调节阀技术领域，具体涉及一种调节阀的阀芯阀座结构。


背景技术：

2.在现有炭黑行业中，如图1所示，在原料油输送及回流系统中，设置有油泵b、预热器c、反应炉d、调节阀e、回流冷却器f和储油罐a。具体操作时，储油罐a中储存的原料油先经油泵b加压后通过管线输送至预热器c加热，加压加热后的原料油大部分进入反应炉d进行后续处理，剩余部分进入回流管线，经回流管线设置的调节阀e控制流量和回流冷却器f调温后再次返回到储油罐a中。
3.由于原料油进入反应炉d需要高温高压，而回流进入储油罐a的原料油需要低压输送，故设置调节阀e进行降压处理，即在调节阀e的前后端形成高压差。由于调节阀e长期在压差很大且高温的原料油介质中使用，造成该调节阀e的阀体内部阀芯、阀座磨损严重，进而无法正常自动调节，控制精度降低，使用寿命缩短。
4.现有调节阀e的阀芯、阀座在原料油系统中工作短则一个月长则半年就磨损严重，无法实现自动调节，更换频率高；现有调节阀e的阀座采用螺纹方式固定在阀体内腔，密封面冲击损坏严重。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有原油输送技术中高温高压原料油介质对调节阀的冲击使其阀芯、阀座磨损严重，调节阀控制精度降低，使用周期极短、需经常更换等问题，提供了一种调节阀的阀芯阀座结构。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种调节阀的阀芯阀座结构，包括阀盖、阀体、分隔部件、第一阀杆、阀芯，所述阀盖的中腔竖直设置有第一阀杆，所述分隔部件将阀体内腔分为下侧进料腔和上侧出料腔，所述分隔部件上开设有阀口，所述阀盖下端与阀体上端密封连接，此外还包括第二阀杆、阀笼和环形设置的阀座，所述第二阀杆上端与第一阀杆下端同轴连接，所述阀芯与第二阀杆下端一体连接，所述阀芯的芯体上部外壁向外凸设有止位环；所述阀笼底部设置有可供阀芯穿过的轴向开窗，所述阀笼侧壁设置有至少一个与轴向开窗贯穿的径向流通口，所述阀芯能够在阀笼内上下移动，所述阀笼顶板设置有与第二阀杆导向配合的导向孔，所述阀笼上部外壁与阀体内壁密封连接；所述阀口为阶梯孔结构，所述阀口的上部大孔与阀座的座体外壁中部向外凸起的凸环周身间隙配合，所述阀口的下部小孔与阀座下部外壁间隙配合，所述阀口的上部大孔与凸环下端面之间密封环设有阀座垫片；所述阀笼的环形下端面设置在阀座的凸环上端面，且阀座的上部外壁与阀笼的下部内壁间隙配合；所述阀芯的止位环能够与阀座的座体上端面止位密封配合。
7.进一步优选的，所述第二阀杆与阀芯整体是采用碳化钨制成的。
8.进一步优选的，所述阀座以其水平中心面上下对称。
9.进一步优选的，所述阀座是采用碳化钨制成的。
10.进一步优选的，第一阀杆与第二阀杆的连接方式为所述第一阀杆的杆体下部与第二阀杆的杆体上部的重合位置分别对应设置有容纳孔，所述第一阀杆与第二阀杆通过容纳孔内穿设的插销相连。
11.进一步优选的，所述阀盖下端面与阀体内壁之间设置有阀盖垫片。
12.与现有技术相比，本实用新型使用寿命较长，实际操作中已正常使用一年半且未进行更换，具有如下有益效果：
13.1.将调节阀的第二阀杆与阀芯进行一体化加工，使得阀芯不易脱落，更好的提高整体强度；
14.2.第二阀杆、阀芯及阀座材质变换为整体碳化钨，提高整体的耐磨性、强度和冲击韧性，使用寿命延长；
15.3.在阀体内腔增加阀笼，阀笼的导向孔限制第二阀杆的运动方向，阀笼内壁减少阀芯的波动，减少介质对阀芯的冲击，提高了调节精度的稳定性，使得整体寿命延长；
16.4.阀座采用导向阀笼压紧方式连接，减少阀座螺纹连接时介质冲刷造成螺纹磨损严重以致出现阀座松动的情况；阀座结构采用上下对称型，在阀座上端磨损严重需更换时，可翻转继续使用，降低了更换频率，降低成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
18.图1为现有技术下原料油生产的工艺流程图；
19.图2为本实用新型拆解部件结构示意图；
20.图3为本实用新型整体结构连接示意图。
21.图中：a-储油罐；b-油泵；c-预热器；d-反应炉；e-调节阀；f-回油冷却器；1-阀盖；2-第一阀杆；3-第二阀杆；4-阀芯；4a-止位环；5-阀笼；6-阀座；6a-凸环；7-分隔部件； 8-阀盖垫片；9-阀座垫片；10-插销；11-阀口。
具体实施方式
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以
相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
24.如图2和3所示，为本实用新型的一种调节阀的阀芯阀座结构的实施例，包括阀盖1、阀体、分隔部件7、第一阀杆2、阀芯4，所述阀盖1的中腔竖直设置有第一阀杆2，所述分隔部件7将阀体内腔分为下侧进料腔和上侧出料腔，所述分隔部件7上开设有阀口11，所述阀盖1下端与阀体上端密封连接，此外还包括第二阀杆3、阀笼5和环形设置的阀座6，所述第二阀杆3上端与第一阀杆2下端同轴连接，所述阀芯4与第二阀杆3下端一体连接，一体化加工的方式增加第二阀杆3与阀芯4之间的连接强度。所述阀芯4的芯体上部外壁向外凸设有止位环4a；所述阀笼5底部设置有可供阀芯4穿过的轴向开窗，所述阀笼5侧壁设置有至少一个与轴向开窗贯穿的径向流通口，所述阀芯4能够在阀笼5内上下移动，所述阀笼5顶板设置有与第二阀杆3导向配合的导向孔，所述阀笼5上部外壁与阀体内壁密封连接；所述阀口11为阶梯孔结构，所述阀口11的上部大孔与阀座6的座体外壁中部向外凸起的凸环6a周身间隙配合，所述阀口11的下部小孔与阀座6下部外壁间隙配合，所述阀口11的上部大孔与凸环6a下端面之间密封环设有阀座垫片9；所述阀笼5的环形下端面设置在阀座6的凸环6a上端面，且阀座6的上部外壁与阀笼5的下部内壁间隙配合；所述阀芯4的止位环4a能够与阀座6的座体上端面止位密封配合。
25.具体操作时，所述分隔部件7下侧为进料腔，上侧为出料腔，所述进出料腔错位布置，高压高温原料油介质从下侧进料腔流入，进入分隔部件7开设的阀口11，所述第一阀杆2上下移动，第一阀杆2传动带动第二阀杆3上下移动，接着带动与第二阀杆3一体的阀芯4在阀笼5内腔上下移动；当阀芯4移动至最低位置，即穿过阀笼5底部的轴向开窗，阀芯4的芯体上部设置的止位环4a与阀座6的上端面止位密封配合形成密封面，即阀芯4与阀座6共同形成封堵面，上下腔体不流通，此时介质无法从下侧进料腔进入上侧出料腔；随着第一阀杆2向上移动，介质开始从阀芯4与阀座6之间的间隙进入阀笼5，充斥在阀笼5内腔，接着从阀笼5侧壁与轴向开窗贯穿的径向流通口进入阀体的出料腔，最后向外流出；随着阀芯4继续向上运动，阀笼5内部的介质流量增大，直至阀芯4的上端面与阀笼5的顶板下表面抵触，不再向上移动，此时阀笼5内部介质流量为通过此阀体的最大流量；控制第一阀杆2向下移动，即阀芯4向下移动，流量再次减小。由此可见，通过控制第一阀杆2的升降程度，从而控制与第一阀杆2连接的第二阀杆3的升降程度，改变与第二阀杆3一体的阀芯4与阀座6之间的开合大小，从而控制流过调节阀的介质的流量大小。保持第一阀杆2上升到一定位置后不动，阀芯4与阀座6之间的开合大小保持不变，确保调节阀的阀后流量始终保持为额定值，即通过控制第一阀杆2达到调节阀控制介质流量的作用，介质为原料油输送系统中的高温高压原料油。
26.具体的，如图2所示，在本实施例中，所述止位环4a与阀芯4的芯体交界处设有密封橡胶圈，当止位环4a与阀座6的上端面止位配合时，密封橡胶圈发生形变使得止位环4a与阀座6密封配合。
27.具体地，在本实施例中，所述第二阀杆3与阀芯4整体是采用碳化钨制成的。实际操作时对不同材料进行了试验，具体为：将第二阀杆3与阀芯4的材质分别采用cr-mo-v合金、316不锈钢、316不锈钢喷涂碳化钨材料，在同工况下进行试验，使用周期均在一个月至半年，磨损严重需要更换阀芯4；而将第二阀杆3与阀芯4整体采用碳化钨制备，则至今已使用一年半仍未更换，且未出现调节精度不准等情况，故整体采用碳化钨延长了其整体使用寿
命。已知碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物，其显微硬度为17800mpa，抗压强度为56mpa，热膨胀系数为3.84*10-6
/℃，硬度与金刚石相近，耐酸性强，化学性质稳定，应用于硬质合金生产材料。
28.具体地，在本实施例中，所述阀座6是采用碳化钨制成的，碳化钨为硬质合金，延长了阀座6的使用寿命，减少更换频率。
29.如图2 所示，在本实施例中，优选的，所述阀座6以其水平中心面上下对称。实际操作中，阀座6上端在与阀芯4接触部位磨损情况最为显著，当阀座6上端磨损严重导致不能正常使用时，可将阀座6的下端与之对称的相同结构翻转至上部结构所处位置，以继续使用，降低阀座6的更换频率，降低成本。
30.如图2 所示，在本实施例中，具体地，第一阀杆2与第二阀杆3的连接方式为所述第一阀杆2的杆体下部与第二阀杆3的杆体上部的重合位置分别对应设置有容纳孔，所述第一阀杆2与第二阀杆3通过容纳孔内穿设的插销10相连。插销10的连接方式使得第一阀杆2与第二阀杆3的连接可拆卸，方便后续检修、更换等拆卸工作。
31.在本实施例中，具体地，所述阀盖1的下端面与阀体内壁之间设置有阀盖垫片8，加强阀盖1与阀体之间的密封。
32.本实用新型通过将第二阀杆3与阀芯4一体化加工，保证阀芯4与第二阀杆3不易脱落；将第二阀杆3与阀芯4材质变更为整体碳化钨，碳化钨为硬质合金，提高整体耐磨性、强度和冲击韧性；在阀体内腔增加阀笼5，减少阀芯4和第二阀杆3的波动，减少介质对阀芯4的冲击，提高了调节精度的稳定性，整体使用寿命延长；将阀座6的材质变更为碳化钨，提高阀座6的强度，且阀座6的连接方式采用阀笼5导向压紧方式连接，减少现有技术阀座6螺纹连接时介质冲刷造成螺纹磨损严重以致出现阀座6松动的情况；阀座6结构采用上下对称型，在阀座6上端磨损严重需更换时，可翻转继续使用，降低了更换频率，降低成本。
33.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。