[發明專利]一種套筒式調節閥

有效

• 申請號: 202110653109.5
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113404869B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 戚茂波;苗同立
• 申請（專利權）人: 無錫市亞迪流體控制技術有限公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K1/38;F16K1/46;F16K1/48
• 代理公司: 無錫睿升知識產權代理事務所(普通合伙) 32376
• 代理人: 蔣愿真

本發明公開了一種套筒式調節閥，屬于調節閥的技術領域，其技術方案要點是包括閥體、閥芯、閥桿、和執行機構，所述閥體內設置有閥座，所述閥座上安裝有套筒，所述閥芯位于套筒內部，所述閥體內穿設有閥桿，所述閥桿貫穿閥芯，所述套筒上安裝有壓圈，所述閥芯和壓圈之間設置有平衡密封環，所述壓圈和套筒之間安裝有彈性密封環，所述彈性密封環的上下兩側分別安裝有第一密封墊片和第二密封墊片。本發明采用金屬材質和彈性材料同時進行密封，使得高溫低溫狀態時，在彈性材料的彈性補償下均可以實現完整配合，有效減少死區，提高調節精度，且有效減少了泄漏量，提高了泄漏等級。

技術領域

本發明涉及調節閥的技術領域，特別涉及一種雙密封型套筒式調節閥。

背景技術

套筒式調節閥在工業生產過程中應用廣泛，比如火力發電廠、煤化工、LNG液化天燃氣等行業，在管道系統起著至關重要的作用，閥芯為其啟閉件，套筒可以設計成各種類型，例如普通窗口型，多孔型，迷宮型等，以滿足各種工況的要求；在閥芯移動過程中可改變流道截面積，形成對介質的精確調節，它是一種直行程調節閥，其密封性能良好，但又同時具備調節和開關兩種功能，可以與氣動或電動執行器配套，適用于要求大可調比的控制系統。現有的調節閥存在的問題：

（1）如圖1所示，為先導式內件結構，可以滿足高溫、低溫、高壓工況，但結構復雜，加工成本高，不適合低壓工況，不平衡力計算過程復雜，閥芯與閥桿非剛性連接，易喘振是先導式結構的最大缺點；

（2）如圖2所示，為泛塞平衡式內件結構，泛塞圈平衡式結構因平衡圈材質問題導致該結構無法應用于高溫工況，同樣低溫時，泛塞圈因材料問題，其收縮系數遠大于金屬，尺寸變形嚴重，即使市場上專用的低溫密封圈也無法解決該問題，而且低溫下變得異常堅硬，不僅無法滿足泄漏要求，甚至還容易造成閥門卡頓，泛塞圈平衡式結構僅適用于-29-200℃左右的工況，即使是在這樣的工況下，其不斷與金屬摩擦較多，存在摩擦力，壽命也不長，泛塞圈結構內件也無法消除不平衡面存在，故閥門無法消除不平衡力；

（3）如圖3所示，為柔性石墨平衡式內部結構，柔性石墨平衡式結構與泛塞圈結構相似，密封材料不同，但柔性石墨適合高溫低壓差工況，因柔性石墨本身結構問題，適合靜態密封，但動密封高壓差情況容易被壓力吹散，泄漏等級差，摩擦力大，柔性石墨平衡式結構內件也無法消除不平衡面存在，故閥門無法消除不平衡力；

（4）如圖4所示，為C型圈內件結構，適合高低溫、高低壓工況，因C型圈成型工藝復雜，還存在焊接問題，焊接接頭處理技術難以克服，在泄漏等級不大于Ⅳ級的情況下可以使用，在關閉瞬間還存在短時間滑動摩擦，容易出現拉傷問題，對泄漏有嚴格要求的情況下無法滿足，且不平衡面積大，故不平衡力比較大，不利于穩定調節；

（5）如圖5所示，為傳統雙座式內件結構，該雙座式結構因安裝問題，上下閥座外徑尺寸必須不同，這就導致具有較大的不平衡力產生；如圖6所示，為雙座式內件結構，該結構不平衡面積比傳統雙座式內件結構稍小，但仍然存在，無法消除，以上兩種雙座式結構，都因為兩個密封面沒有任何補償，且原理上都是剛性接觸，實際無法實現同時密封，致使泄漏量比單座閥大數十倍甚至上百倍，如果需要減小泄漏，在必須反復測試配作，工期長，成本高；即便是常溫工況下滿足泄漏要求，但實際使用時高溫或低溫在零件膨脹或收縮而無法達到密封要求，同時，閥體流道結構復雜使得加工難度提高，加工成本過大，太笨重，因此，它僅適用于泄漏要求不嚴工況。

發明內容

本發明的目的是提供一種套筒式調節閥，采用金屬材質和彈性材料同時進行密封，使得高溫低溫狀態時，在彈性材料的彈性補償下均可以實現完整配合，閥門調節過程中，沒有介質不平衡力，也沒有平衡環摩擦力，執行器僅需克服填料摩擦力，消除了微調爬行問題，有效減少死區，提高調節精度。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：