阅读说明：本技术 一种金属硬密封小流量调节柱塞阀 (Metal hard seal small-flow regulating plunger valve ) 是由 吴志强 郑益丰 王若晖 孙日霖 吴佩 杨明明 于 2019-10-26 设计创作，主要内容包括：本发明提出了一种金属硬密封小流量调节柱塞阀,包括外阀体,所述外阀体两端分别为主进口及主出口,所述外阀体内设有内阀体使其两者间形成输送夹层,所述内阀体朝向主出口的一端封闭,所述内阀体朝向主进口的一端设有副进口并与主进口固定连接,所述内阀体靠近副进口的一端设有副出口,所述内阀体内腔设有两根沿其周向方向均布设置,且轴线与内阀体同向的导向杆,所述内阀体内还设有与导向杆滑动配合的活塞,所述外阀体上设有驱动装置,所述驱动装置设有连至内阀体的阀杆,所述阀杆上设有曲柄,所述曲柄上铰接有与活塞相连的连杆。本发明具有流量调节细腻,密封性好,且在高温下性能稳定可靠的优点。(The invention provides a metal hard sealing small-flow regulating plunger valve which comprises an outer valve body, wherein a main inlet and a main outlet are respectively arranged at two ends of the outer valve body, an inner valve body is arranged in the outer valve body, a conveying interlayer is formed between the inner valve body and the outer valve body, one end, facing the main outlet, of the inner valve body is closed, an auxiliary inlet is arranged at one end, facing the main inlet, of the inner valve body and is fixedly connected with the main inlet, an auxiliary outlet is arranged at one end, close to the auxiliary inlet, of the inner valve body, an inner cavity of the inner valve body is provided with two guide rods which are uniformly distributed along the circumferential direction of the inner valve body, the axes of the guide rods are in the same direction as those of the inner valve body, a piston in sliding fit with the guide rods is further arranged in the inner valve body, a driving device is arranged on the outer valve. The invention has the advantages of fine flow regulation, good sealing performance and stable and reliable performance at high temperature.)

一种金属硬密封小流量调节柱塞阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体涉及一种金属硬密封小流量调节柱塞阀。

背景技术

大阀门进行小流量调节本身是一个非常困难的事情，阀门开启非常小的时候，流量依旧会较大，风洞试验等场合所用到的阀门往往其流量较大，流量调节范围及精度要求较高，因此传统的阀门难以有效胜任。

在高温场合下，高温阀门需要保证活塞和套筒间不卡阻，所以活塞和套筒间需要给一个H1的间隙，通常需要2~4mm，为保证小流量，在前后密封面出设置长斜面，大大减小了阀门在小开度的时候的流通面积，保证阀门在小开度下的流量调节性能但这会导致前后密封面磨损不一，造成其中一个密封面接触密封后，另一个密封面未完全密封，从而造成泄漏，如采用橡胶密封，由于工作温度较高，难以在高温工况350~550摄氏度时进行有效密封。

发明内容

基于上述问题，本发明目的在于提供一种流量调节细腻，密封性好，且在高温下性能稳定可靠的金属硬密封小流量调节柱塞阀。

针对以上问题，提供了如下技术方案：一种金属硬密封小流量调节柱塞阀，包括筒状的外阀体，所述外阀体两端分别为主进口及主出口，所述外阀体内设有与外阀体同心设置且呈筒状的内阀体使外阀体与内阀体之间形成输送夹层，所述内阀体朝向主出口的一端位于主出口内且封闭设置，所述内阀体朝向主进口的一端设有副进口并与主进口固定连接，所述内阀体靠近副进口的一端设有沿其周向方向上均布开设的若干副出口，所述副出口与输送夹层连通，所述内阀体内腔设有至少两根沿其周向方向均布设置，且轴线与内阀体同向的导向杆，所述内阀体内还设有与导向杆滑动配合的活塞，所述外阀体上设有驱动装置，所述驱动装置设有连至内阀体的阀杆，所述阀杆上设有曲柄，所述曲柄上铰接有与活塞相连、用于控制活塞在内阀体设有副出口的轴向范围内滑动的连杆。

上述结构中，驱动装置为驱动电机或液压缸或气缸，以此带动阀杆在一定角度范围内转动，使阀杆带动曲柄转动，同时曲柄推动连杆使连杆带动活塞使活塞沿导向杆滑动，导向杆可有效控制活塞的滑动方向，避勉活塞出现晃动，有利于提高重复定位及启闭流量精度；流体介质从副进口进入，通过活塞的滑动调节控制副出口的大小控制流体介质流量，流体介质从副出口进入输送夹层后从主出口流出。

本发明进一步设置为，所述活塞呈筒状，其内圆柱壁靠近两端位置处设有轴承座，所述轴承座上设有与导向杆滑动配合的滑套，所述滑套为浸锑石墨。

上述结构中，高温工况时，活塞与导向杆容易发生卡阻，在活塞与导向杆间设置浸锑石墨（耐高温浸锑合金石墨），可耐650℃，在高温下既有非常好的耐磨性和自润滑型，保证活塞在高温工况下的运行顺畅，有利于提高启闭灵敏度。

本发明进一步设置为，所述活塞内壁支撑有活塞加强筋，所述活塞加强筋中心设有与连杆铰接的十字交叉头，所述阀杆位于活塞朝向主出口的一侧。

上述结构中，连杆与十字交叉头铰接，确保传动链的运动顺畅。

本发明进一步设置为，所述副进口上设有阀座密封环，所述阀座密封环与内阀体靠近副进口的内壁之间设有环形的前密封副，所述活塞朝向副进口一端端面与外圆柱壁交界处设有外倒角，所述前密封副与外倒角接触密封。

上述结构中，能使外倒角与环形的前密封副相抵接触，同时外倒角具有引导作用，在与前密封副相抵时能起到相互剧中适配作用。

本发明进一步设置为，所述活塞朝向主出口一端端面设有可拆式的后密封副，所述内阀体设有副出口的内壁设有加厚环，所述后密封副外圆柱壁与其朝向主进口一端交界处设有后倒角，所述活塞与前密封副接触密封时、后密封副与后倒角接触密封。

上述结构中，能起到同步密封效果，同时后密封副与加厚环接触密封时，能有效稳定活塞的轴线，避免活塞出现倾斜卡滞。

本发明进一步设置为，所述内阀体朝向主出口的一端通过设置尾椎盖封闭，所述导向杆一端固定于尾椎盖上，另一端固定于阀座密封环上。

上述结构中，尾椎盖具有整流效果，减少内阀体朝向主出口一端的扰流。

本发明进一步设置为，所述前密封副背向主出口的端端面与阀座密封环之间设有若干沿其周向方向均布排列支撑的弹簧，所述前密封副可在活塞的挤压下推动压缩弹簧使前密封副与后密封副能同时实现密封。

上述结构中，弹簧能使活塞与前密封副接触密封时后退，直至后密封副与加厚环接触密封，有效保证两者密封的可靠性。

本发明进一步设置为，所述前密封副与内阀体设有副进口一端的内圆柱壁之间设有金属O型圈。

上述结构中，金属O型圈内部填充惰性气体，密封效果好，确保前密封副与活塞接触产生轴向滑动时能使密封符合标准要求。

本发明进一步设置为，所述内阀体外壁与外阀体内壁之间通过支撑肋条支撑固定。

上述结构中，支撑肋条朝向与外阀体或内阀体轴线同向，能减少介质流动阻力。

本发明进一步设置为，所述输送夹层截面流量不小于各副出口截面流量之和。

上述结构中，能减少输送夹层给流量带来的损耗。

本发明的有益效果：驱动装置为驱动电机或液压缸或气缸，以此带动阀杆在一定角度范围内转动，使阀杆带动曲柄转动，同时曲柄推动连杆使连杆带动活塞使活塞沿导向杆滑动，导向杆可有效控制活塞的滑动方向，避勉活塞出现晃动，有利于提高重复定位及启闭流量精度；流体介质从副进口进入，通过活塞的滑动调节控制副出口的大小控制流体介质流量，流体介质从副出口进入输送夹层后从主出口流出。

附图说明

图1为本发明的主视全剖结构示意图。

图2为本发明的左视结构示意图。

图3为本发明图2的E-E向剖视图。

图4为本发明图1的A部放大结构示意图。

图5为本发明图1的B部放大结构示意图。

图6为本发明图3的C部放大结构示意图。

图中标号含义：10-外阀体；11-主进口；12-主出口；13-输送夹层；14-驱动装置；15-阀杆；16-曲柄；17-连杆；18-支撑肋条；20-内阀体；21-副进口；22-副出口；23-导向杆；24-阀座密封环；25-前密封副；251-金属O型圈；26-加厚环；27-尾椎盖；28-弹簧；30-活塞；31-轴承座；32-滑套；33-活塞加强筋；34-十字交叉头；35-外倒角；36-后密封副；361-后倒角。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参考图1至图6，如图1至图6所示的一种金属硬密封小流量调节柱塞阀，包括筒状的外阀体10，所述外阀体10两端分别为主进口11及主出口12，所述外阀体10内设有与外阀体10同心设置且呈筒状的内阀体20使外阀体10与内阀体20之间形成输送夹层13，所述内阀体20朝向主出口12的一端位于主出口12内且封闭设置，所述内阀体20朝向主进口11的一端设有副进口21并与主进口11固定连接，所述内阀体20靠近副进口21的一端设有沿其周向方向上均布开设的若干副出口22，所述副出口22与输送夹层13连通，所述内阀体20内腔设有至少两根沿其周向方向均布设置，且轴线与内阀体20同向的导向杆23，所述内阀体20内还设有与导向杆23滑动配合的活塞30，所述外阀体10上设有驱动装置14，所述驱动装置14设有连至内阀体20的阀杆15，所述阀杆15上设有曲柄16，所述曲柄16上铰接有与活塞30相连、用于控制活塞30在内阀体20设有副出口21的轴向范围内往复滑动的连杆17。

上述结构中，驱动装置14为驱动电机或液压缸或气缸，以此带动阀杆15在一定角度范围内转动，使阀杆15带动曲柄16转动，同时曲柄16推动连杆17使连杆17带动活塞30使活塞30沿导向杆23滑动，导向杆23可有效控制活塞30的滑动方向，避勉活塞30出现晃动，有利于提高重复定位及启闭流量精度；流体介质从副进口21进入，通过活塞30的滑动调节控制副出口22的大小控制流体介质流量，流体介质从副出口22进入输送夹层13后从主出口12流出。

本实施例中，所述活塞30呈筒状，其内圆柱壁靠近两端位置处设有轴承座31，所述轴承座31上设有与导向杆23滑动配合的滑套32，所述滑套32为浸锑石墨。

上述结构中，高温工况时，活塞30与导向杆23容易发生卡阻，在活塞30与导向杆23间设置浸锑石墨（耐高温浸锑合金石墨）材质的滑套32，可耐650℃，在高温下既有非常好的耐磨性和自润滑型，保证活塞30在高温工况下的运行顺畅，有利于提高启闭灵敏度。

本实施例中，所述活塞30内壁支撑有活塞加强筋33，所述活塞加强筋33中心设有与连杆17铰接的十字交叉头34，所述阀杆15位于活塞30朝向主出口12的一侧。

上述结构中，连杆17与十字交叉头34铰接，确保传动链的运动顺畅。

本实施例中，所述副进口21上设有阀座密封环24，所述阀座密封环24与内阀体20靠近副进口21的内壁之间设有环形的前密封副25，所述活塞30朝向副进口21一端端面与外圆柱壁交界处设有外倒角35，所述前密封副25与外倒角35接触密封。

上述结构中，能使外倒角35与环形的前密封副25相抵接触，同时外倒角35具有引导作用，在与前密封副25相抵时能起到相互剧中适配作用。

本实施例中，所述活塞30朝向主出口12一端端面设有可拆式的后密封副36，所述内阀体20设有副出口22的内壁设有加厚环26，所述后密封副36外圆柱壁与其朝向主进口11一端的端面交界处设有后倒角361，所述活塞30与前密封副25接触密封时、后密封副36与后倒角361接触密封。

上述结构中，能起到同步密封效果，同时后密封副36与加厚环26接触密封时，能有效稳定活塞30的轴线，避免活塞30出现倾斜卡滞。

本实施例中，所述内阀体20朝向主出口12的一端通过设置尾椎盖27封闭，所述导向杆23一端固定于尾椎盖27上，另一端固定于阀座密封环24上。

上述结构中，尾椎盖27具有整流效果，减少内阀体20朝向主出口12一端的扰流。

本实施例中，所述前密封副25背向主出口12的端端面与阀座密封环24之间设有若干沿其周向方向均布排列支撑的弹簧28，所述前密封副25可在活塞30的挤压下推动压缩弹簧28使前密封副25与后密封副36能同时实现密封。

上述结构中，弹簧28能使活塞30与前密封副25接触密封时后退，直至后密封副36与加厚环26接触密封，有效保证两者密封的可靠性。

本实施例中，所述前密封副25与内阀体20设有副进口21一端的内圆柱壁之间设有金属O型圈251。

上述结构中，金属O型圈251内部填充惰性气体，密封效果好，确保前密封副25与活塞30接触产生轴向滑动时能使密封符合标准要求。

本实施例中，所述内阀体20外壁与外阀体10内壁之间通过支撑肋条18支撑固定。

上述结构中，支撑肋条18朝向与外阀体10或内阀体20轴线同向，能减少介质流动阻力。

本实施例中，所述输送夹层13截面流量不小于各副出口22截面流量之和。

上述结构中，能减少输送夹层13给流量带来的损耗。

本发明的有益效果：驱动装置14为驱动电机或液压缸或气缸，以此带动阀杆15在一定角度范围内转动，使阀杆15带动曲柄16转动，同时曲柄16推动连杆17使连杆17带动活塞30使活塞30沿导向杆23滑动，导向杆23可有效控制活塞30的滑动方向，避勉活塞30出现晃动，有利于提高重复定位及启闭流量精度；流体介质从副进口21进入，通过活塞30的滑动调节控制副出口22的大小控制流体介质流量，流体介质从副出口22进入输送夹层13后从主出口12流出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，上述假设的这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。