一種調(diào)節(jié)閥的重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)及采用該重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥。所述調(diào)節(jié)閥包括閥芯和與所述閥芯連接的下閥桿，所述調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括用于支撐所述下閥桿的支撐桿和用于提供支撐力的彈性裝置，所述彈性裝置的彈力通過所述支撐桿支撐所述下閥桿和閥芯。閥芯受到增設(shè)重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的支撐，減少了閥芯對(duì)其上方部件的作用力，從而減少其變形和受損的可能，進(jìn)一步調(diào)高調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
【專利說明】
一種調(diào)節(jié)閥的重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及化工生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)節(jié)閥的重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)及采用該重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥。
【背景技術(shù)】
[0002]合成氨生產(chǎn)裝置的脫碳系統(tǒng)所使用的調(diào)節(jié)閥是一個(gè)重要的調(diào)節(jié)閥門。在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)故障，致使頻繁開停車，造成大量能量浪費(fèi)?，F(xiàn)有技術(shù)一的調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，閥桿I與閥芯3之間采用螺紋連接，用銷釘2固定，以免相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿I的另一端固定在閥罩(圖中未示出)上。對(duì)發(fā)生故障的調(diào)節(jié)閥解體檢查后發(fā)現(xiàn)幾處容易發(fā)生故障的部位:
(I)閥桿I的連接螺紋損壞，(2)銷釘2剪斷，(3)閥桿I斷裂，以上三個(gè)部件的損壞都會(huì)造成閥芯3脫落，造成事故。
[0003]此調(diào)節(jié)閥的受力分析如圖3所示，動(dòng)作時(shí)，閥桿I帶動(dòng)閥芯3在閥座導(dǎo)向內(nèi)上下滑動(dòng)。運(yùn)行時(shí)，閥芯3受三個(gè)力作用，S卩:流體的沖擊力F、沖擊力產(chǎn)生的扭矩T、自身的重力G。
[0004]下面分別進(jìn)行分析:(I)沖擊力F
[0005]在沖擊力F作用下，閥芯3在閥座內(nèi)擺動(dòng)。由于閥桿I與閥芯3剛性連接，閥桿I隨之?dāng)[動(dòng)，產(chǎn)生彎矩。閥桿I與閥芯3的連接螺紋部位是最薄弱部位，一定時(shí)間以后，閥桿I上的螺紋磨損破壞，有時(shí)閥桿I產(chǎn)生疲勞斷裂。
[0006](2)扭矩 T
[0007]在扭矩T作用下，圖1中的銷釘2產(chǎn)生剪應(yīng)力。由于介質(zhì)流動(dòng)不均勻，剪應(yīng)力時(shí)大時(shí)小，陣發(fā)性作用，銷釘2逐漸被剪細(xì)，直到斷裂。
[0008](3)重力 G
[0009]當(dāng)閥桿I上的連接螺紋受損后，在閥芯I在自身重力G的作用下，對(duì)銷釘2又產(chǎn)生垂直剪切力，閥芯I開始在閥座內(nèi)上下跳動(dòng)，反過來又加劇了螺紋和銷釘I的破壞，直至脫落。
[0010]上述三個(gè)力同時(shí)存在，加劇了調(diào)節(jié)閥的損壞。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)二:針對(duì)調(diào)節(jié)閥容易損壞的問題，實(shí)用新型人進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)，改閥桿與閥芯之間的剛性連接為柔性連接，如圖2所示的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)二在現(xiàn)有技術(shù)一的基礎(chǔ)上，從三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，(I)利用壓蓋4連接閥桿I與閥芯3，使之成為間隙連接。閥芯3的提升依靠閥桿I的凸頭和壓蓋4。閥桿I的凸頭的端面與閥芯3曲面接觸，使閥桿I與閥芯3能自動(dòng)對(duì)中。(2)壓蓋4與閥芯3之間采用螺紋連接，螺紋用于固定，不受外力作用。(3)銷釘2只起防止閥芯3轉(zhuǎn)動(dòng)的作用，即使斷了，閥芯3也不會(huì)脫落，可以繼續(xù)正常工作。詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和說明請(qǐng)見參考文獻(xiàn)一:《脫碳系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥LRC—91A結(jié)構(gòu)改進(jìn)》，載《大氮肥》1993年第4期第265-266頁，在此不再贅述。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)二的結(jié)構(gòu)，大大提高了此調(diào)節(jié)閥的使用壽命，但是，此改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)依然沒有解決閥芯I的自身重力G對(duì)閥桿以及閥座結(jié)構(gòu)的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實(shí)用新型要解決的問題是，提供一種調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，減少閥芯重力對(duì)調(diào)節(jié)閥的影響，進(jìn)一步提高此調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
[0014]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)閥包括閥芯和與所述閥芯連接的下閥桿，所述調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括用于支撐所述下閥桿的支撐桿和用于提供支撐力的彈性裝置，所述彈性裝置的彈力通過所述支撐桿支撐所述下閥桿和閥芯。
[0015]作為優(yōu)選方案，所述支撐力為閥芯重力的2?3倍。
[0016]作為優(yōu)選方案之一，所述彈性裝置為氣缸活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為氣缸的活塞桿，由所述氣缸內(nèi)的壓縮空氣提供支撐力。進(jìn)一步地，所述氣缸底部設(shè)有充氣孔和/或放氣孔。
[0017]作為優(yōu)選方案之一，所述彈性裝置為液壓活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為液壓缸的活塞桿，由液壓油提供支撐力。進(jìn)一步地，所述液壓缸底部設(shè)有泄壓閥，所述泄壓閥通過管路與儲(chǔ)油罐連接。
[0018]作為優(yōu)選方案之一，所述彈性裝置為彈簧，所述支撐桿設(shè)置于彈簧上方。
[0019]本實(shí)用新型還提供了一種調(diào)節(jié)閥，包括閥芯及與此閥芯連接的下閥桿，其改進(jìn)點(diǎn)在于，所述下閥桿的下端設(shè)有如上所述的任意一種調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，由此補(bǔ)償機(jī)構(gòu)可以平衡閥芯(當(dāng)然也包括閥桿及其他連接件)自身的重力。
[0020]作為優(yōu)選，所述下閥桿通過螺紋與閥芯連接，所述下閥桿的下端伸出閥座外，通過填料函與閥座密封。為了方便連接，作為優(yōu)選，下閥桿的下端與所述支撐桿之間通過連接法蘭連接。
[0021]本實(shí)用新型通過增設(shè)的重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，使閥芯受到此重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的支撐，減少了閥芯對(duì)包括上閥桿在內(nèi)的上方部件的作用力，從而減少其變形和受損的可能，進(jìn)一步調(diào)高調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為調(diào)節(jié)閥的受力情況分析示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)及調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖4中的A部分的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0028]如圖4所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)節(jié)閥，包括閥芯3及與此閥芯3連接的下閥桿25，所述下閥桿25的下端與調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)連接。所述調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括用于與所述下閥桿25連接的支撐桿，用于提供支撐力的彈性裝置，所述彈性裝置的彈力通過所述支撐桿支撐所述下閥桿25和閥芯3。調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的支撐力為閥芯3的重力的2?3倍，此數(shù)值即可平衡閥芯3的重力(當(dāng)然也包括閥桿及其他連接件的重力)，又可提供一定多余的支撐力。閥芯3受到此重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的支撐，減少了閥芯3對(duì)上閥桿20 (上閥桿20即連接在閥芯3上方的閥桿)的作用力，也減少了對(duì)其他部件的作用力，從而減少其變形和受損的可能，進(jìn)一步調(diào)尚調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
[0029]具體在本實(shí)施例中，如圖4所示，彈性裝置采用氣缸活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為氣缸6的活塞桿61，由氣缸6內(nèi)的壓縮空氣提供支撐力。為了便于連接，活塞桿61與下閥桿25之間通過連接法蘭27進(jìn)行連接。氣缸6的下部充入壓縮空氣，壓縮空氣通過活塞62、活塞桿61提供向上的支撐力，由于氣體是可壓縮的，故此支撐力可在一定范圍內(nèi)變化，具體的氣體壓強(qiáng)大小，根據(jù)活塞62的面積和需要支撐的閥芯3的重力大小進(jìn)行確定。在一般情況下，由于氣體具有良好的壓縮性，不必進(jìn)行調(diào)整即可達(dá)到豎直方向上的平衡。為了便于調(diào)整，氣缸6的下端設(shè)有氣孔63，在需要時(shí)，將其上的閥門打開即可充氣或者放氣，從而調(diào)整氣缸內(nèi)的氣體的量，氣孔63可充當(dāng)氣孔或放氣孔，還可以分別設(shè)置充氣孔和放氣孔，顯然氣孔63上應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的閥門。
[0030]如圖4所示，作為優(yōu)選方案，下閥桿25通過螺紋與閥芯3連接，所述下閥桿25的下端伸出閥座外，通過填料函26與閥座7密封。下閥桿25還可以通過其他方式與閥芯3固定連接。
[0031]在圖4所示的實(shí)施例中，采用氣缸活塞機(jī)構(gòu)還實(shí)現(xiàn)提供向上的支撐力以支撐閥芯3(主要是閥芯3的重量，當(dāng)然還包括上，下閥桿的重量以及連接件的重量)，采用氣缸的優(yōu)點(diǎn)在于，氣缸采取空氣作為介質(zhì)，使用方便并且無污染，可壓縮性好。在需要時(shí)，泄壓時(shí)直接放入大氣即可，不必設(shè)置專門的部件用來容納介質(zhì)。
[0032]顯然，與氣缸活塞機(jī)構(gòu)類似地，所述彈性裝置還可以為液壓活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為液壓缸的活塞桿，由液壓油提供支撐力。根據(jù)實(shí)際情況的不同，可在液壓缸內(nèi)充入壓力油或者充入常壓的油，液壓油變形產(chǎn)生壓力作用于活塞，從而通過活塞桿向上傳遞支撐力。同樣地，液壓力也是具有一定彈性，可為閥芯提供有效的支撐保護(hù)。液壓缸底部設(shè)有泄壓閥，所述泄壓閥通過管路與儲(chǔ)油罐連接。在采用液壓油作為介質(zhì)的情況下，如果在液壓缸內(nèi)充入常壓油，可不單獨(dú)設(shè)置進(jìn)油口，利用液壓油的受力后的變形而產(chǎn)生彈力。在充入壓力油的情形下，可以設(shè)置進(jìn)油口，通過進(jìn)油口將壓力油充入液壓缸，以提供支撐力，顯然油路中應(yīng)設(shè)置必要的閥門來控制，這是液壓系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)置，不再贅述。與采取空氣作為介質(zhì)相比，采取液壓油的缺點(diǎn)在于，需要為液壓油提儲(chǔ)油罐，提供專門的管路，在泄漏的情況下，污染環(huán)境。由于液體的可壓縮性小于氣體，故使用液壓的情況下，還需要設(shè)置供泄壓的管路和部件。
[0033]除了采取上述氣缸或者液壓缸來產(chǎn)生彈性的支撐力之外，還可以使用彈簧，支撐桿固定設(shè)置于彈簧上方，通過彈簧的變形提供支撐力。在豎直方向上，由彈簧提供支撐力。這種情形下，使用彈簧代替氣缸活塞機(jī)構(gòu)，同樣可提供支撐力，起到補(bǔ)償重力的效果，只是彈簧沒有氣缸活塞機(jī)構(gòu)那樣方便。
[0034]顯然，只要是能夠?yàn)橄麻y桿和閥芯提供支撐力的彈性裝置均可使用，并不限于本說明書所列舉的氣缸活塞機(jī)構(gòu)、液壓活塞機(jī)構(gòu)。
[0035]此外，請(qǐng)結(jié)合圖4和圖5說明本實(shí)施例中的調(diào)節(jié)閥上部的設(shè)置情形，本實(shí)施例中的調(diào)節(jié)閥的上部與現(xiàn)有技術(shù)二采取相同的結(jié)構(gòu)，其中閥芯3的上部連接有上閥桿20 (即現(xiàn)有技術(shù)二中的閥桿)，通過壓蓋4連接上閥桿20與閥芯3，使之為間隙連接。閥芯3的提升依靠上閥桿20的凸頭和壓蓋4，具體請(qǐng)參考文獻(xiàn)一，在此不再贅述。如圖4和圖5所示，壓蓋4與閥座7之間設(shè)有導(dǎo)套23，上閥桿20上部與閥座7之間通過填料22密封，上閥桿20的上端通過閥塊21與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，以操作閥門。此上部結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)二相同，通過改變上閥桿20與閥芯3之間的連接結(jié)構(gòu)，減少?zèng)_擊力的對(duì)閥桿(即圖5中的上閥桿20)的影響。顯然，使用本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥的上閥桿與閥座的連接并不一定采取圖4所示的結(jié)構(gòu)，采取現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種安裝結(jié)構(gòu)均可以。
[0036]當(dāng)然，以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，所述調(diào)節(jié)閥包括閥芯和與所述閥芯連接的下閥桿，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括用于支撐所述下閥桿的支撐桿和用于提供支撐力的彈性裝置，所述彈性裝置的彈力通過所述支撐桿支撐所述下閥桿和閥芯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性裝置為氣缸活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為氣缸的活塞桿，由所述氣缸內(nèi)的壓縮空氣提供支撐力。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性裝置為液壓活塞機(jī)構(gòu)，所述支撐桿為液壓缸的活塞桿，由液壓油提供支撐力。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性裝置為彈簧，所述支撐桿設(shè)置于彈簧上方。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣缸底部設(shè)有充氣孔和/或放氣孔。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述液壓缸底部設(shè)有泄壓閥，所述泄壓閥通過管路與儲(chǔ)油罐連接。7.—種調(diào)節(jié)閥，包括閥芯及與此閥芯連接的下閥桿，其特征在于，所述下閥桿的下端與權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的調(diào)節(jié)閥重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述下閥桿通過螺紋與閥芯連接，所述下閥桿的下端伸出閥座外，通過填料函與閥座密封。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述下閥桿的下端與所述支撐桿之間通過連接法蘭連接。
【文檔編號(hào)】F16K1/48GK205654878SQ201620362945
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日 公開號(hào)201620362945.2, CN 201620362945, CN 205654878 U, CN 205654878U, CN-U-205654878, CN201620362945, CN201620362945.2, CN205654878 U, CN205654878U
【發(fā)明人】齊洪勤, 李偉, 王洋, 祁光明
【申請(qǐng)人】北方華錦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司