超高溫高壓蒸汽放空閥的制作方法

本發(fā)明涉及閥門領(lǐng)域，尤其涉及超高溫高壓蒸汽放空閥。

背景技術(shù)：

目前，現(xiàn)有的蒸汽放空閥基本都是依賴進(jìn)口產(chǎn)品，其大多多孔式或迷宮式套筒閥結(jié)構(gòu)、自密封閥蓋、閥座閥體一體式、先導(dǎo)閥芯結(jié)構(gòu)。因為是超高壓差放空使用場合，所以只能使用多層多孔式套筒結(jié)構(gòu)才能滿足高壓差的使用要求，也有采用迷宮套筒結(jié)構(gòu)的，但由于和填料箱的連接不好設(shè)計，因此很多迷宮套筒都是和閥座一體式的，通過加長螺釘和閥座連接起來，而螺釘要承受很大的介質(zhì)壓力。套筒結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)閥芯本身沒有問題，先導(dǎo)閥芯更加有利于v級以上密封要求，套筒結(jié)構(gòu)更加適合高壓差介質(zhì)。但是在實際使用過程中，采用多孔式套筒由于降壓級數(shù)不夠，導(dǎo)致噪音超標(biāo)；采用迷宮套筒由于是放在閥座上，由于高壓介質(zhì)沒有經(jīng)過降壓就直接到閥座內(nèi)，導(dǎo)致連接銷釘承受很大壓力，可能導(dǎo)致銷釘斷裂或失效，最終導(dǎo)致迷宮套筒散掉并引發(fā)事故，所以迫切需要設(shè)計一種能適用于高溫高壓的蒸汽放空閥。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請人針對上述現(xiàn)有問題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種超高溫高壓蒸汽放空閥，其不僅解決了閥門運行過程中的各種問題，保證了蒸汽放空閥的安全連續(xù)運行，滿足現(xiàn)場使用要求，產(chǎn)品性能上全面超過和替代了進(jìn)口。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

超高溫高壓蒸汽放空閥，包括閥體，填料箱設(shè)置于所述閥體內(nèi)，迷宮套筒通過緊固件裝配于所述填料箱的內(nèi)部，使所述迷宮套筒的迷宮流道口與填料箱的長條流道槽連通；于所述閥體內(nèi)、在所述迷宮套筒伸出填料箱的一端內(nèi)圈處還與閥座的一端抵接，所述閥座的另一端連接開設(shè)有導(dǎo)流孔的閥座底板；大閥芯的一端外徑與所述填料箱的內(nèi)徑相配合，所述大閥芯的另一端伸入閥座內(nèi)并于閥座的內(nèi)徑相抵接；芯軸的一端貫穿填料箱、閥蓋并伸入大閥芯的內(nèi)部。

其進(jìn)一步技術(shù)方案在于：

沿所述閥座的外圈沿圓周方向延伸形成凸緣，所述凸緣的下表面與閥體內(nèi)部的臺階相抵接，在所述凸緣下表面與閥體內(nèi)部臺階的抵接處、于所述凸緣內(nèi)還設(shè)置閥座自密封環(huán)；于所述閥座凸緣的上表面還設(shè)置閥座四分環(huán)，在所述閥座的凸緣上表面沿圓周方向開設(shè)環(huán)形槽，在所述閥座四分環(huán)的表面設(shè)置碟簧壓套，內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)囊欢素灤┧龅蓧禾?、閥座四分環(huán)并與所述環(huán)形槽的槽底面抵接，于所述碟簧壓套內(nèi)、在內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)耐庵苓€套裝防松碟簧，于所述碟簧壓套內(nèi)還設(shè)置螺釘壓板，緊定螺釘貫穿所述螺釘壓板并壓緊內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)某令^端；

所述碟簧壓套為矩形塊狀結(jié)構(gòu)，在所述碟簧壓套的中心處沿垂向開設(shè)用于配合內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)穆葆敯惭b孔，在所述碟簧壓套的一側(cè)還沿橫向開設(shè)用于裝配螺釘壓板的壓板開孔，所述壓板開孔沿橫向貫穿所述碟簧壓套互為相對的兩個側(cè)面，在所述碟簧壓套的下部還延伸形成一對用于與環(huán)形槽配合的凸塊；

所述迷宮套筒的一端設(shè)置于填料箱內(nèi)徑的臺階上，在所述迷宮套筒與填料箱裝配時，所述迷宮套筒的外徑與填料箱內(nèi)徑的配合處分別安裝內(nèi)外套筒定位銷及用于防止迷宮套筒在填料箱內(nèi)部轉(zhuǎn)動的內(nèi)外套筒騎縫銷，于所述迷宮套筒伸出填料箱一端的外圈通過套筒壓板壓緊，所述套筒壓板與填料箱的接觸面在焊接后通過內(nèi)套筒壓緊螺釘固接；

所述定位銷設(shè)置于迷宮套筒外徑與套筒壓板內(nèi)徑配合處的上半部；

在所述閥座的端部設(shè)置向內(nèi)延伸的臺階部，所述閥座底板在安裝時沿閥座的軸線方向移動直至所述閥座底板的兩端與所述臺階部抵接；

所述閥蓋通過閥蓋全螺紋螺柱、閥蓋六角螺母固接在閥體的一端，在所述閥蓋的表面還自下而上順序裝配提升螺母過渡板、提升螺母，所述提升螺母通過六角頭螺栓、六角螺母將所述提升螺母過渡板壓緊于閥蓋表面；

在芯軸伸出填料箱的一端、沿所述芯軸的外周還設(shè)置填料壓套，所述填料壓套的一端伸入填料箱，于所述芯軸的外徑與填料箱內(nèi)徑的配合處、在所述芯軸的外圈還順序設(shè)置填料和填料襯墊；在所述填料壓套伸出填料箱的一端還抵接填料壓蓋，于所述填料壓蓋上設(shè)置帶有第二碟形彈簧的碟簧限位套，填料全螺紋螺柱的一端貫穿所述碟簧限位套、第二碟形彈簧、填料壓蓋后與填料箱的端部連接，所述填料全螺紋螺柱的一端通過填料六角螺母鎖緊；

于所述大閥芯的表面還通過防松騎縫螺釘固定行程螺母，沿所述大閥芯的外周還裝配多個閥芯導(dǎo)向環(huán)，在所述大閥芯的內(nèi)部還設(shè)置用于接觸芯軸的碟簧隔套，在所述碟簧隔套的下部、于所述大閥芯內(nèi)還設(shè)置與所述碟簧隔套抵接的第一蝶形彈簧；

在所述閥座自密封環(huán)上部沿圓周方向設(shè)置向下傾斜的上傾斜面，在所述閥座自密封環(huán)的下部沿圓周方向設(shè)置向上傾斜的下傾斜面，所述上傾斜面與下傾斜面的傾斜方向互為相反，所述閥座自密封環(huán)采用金屬材料制成。

本發(fā)明的有益效果如下：

(1)通過在填料箱外側(cè)設(shè)置長條流道槽使其與迷宮套筒的迷宮套筒流道口連通，避免高壓差蒸汽對迷宮套筒的直接沖擊，其提高了迷宮套筒的使用壽命，迷宮流道口與長條流道槽確保蒸汽的流入流出。

(2)高壓高速介質(zhì)首先經(jīng)過填料箱的長條槽再進(jìn)入迷宮套筒內(nèi)流出，迷宮套筒幾乎不承受直接沖擊力，降低了迷宮套筒17受沖刷被破壞的風(fēng)險。迷宮套筒與填料箱的連接中設(shè)置內(nèi)外套筒騎縫銷防止迷宮套筒17受高速流體不平衡力作用在填料箱內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外套筒定位銷、套筒壓板、內(nèi)套筒壓緊螺釘保證了大閥芯在迷宮套筒內(nèi)上下運動的安全性，一方面降低了噪音，另一方面也確保了使用的安全性，確保了現(xiàn)場長時間的安全運行，延長了閥門使用壽命。

(3)本發(fā)明中利用閥座自密封環(huán)的上傾斜面及下傾斜面實現(xiàn)微變形和密封效果，大閥芯密封面與自密封環(huán)的密封面的直徑差形成自密封面積。當(dāng)閥門關(guān)閉時，巨大的介質(zhì)壓力壓緊在閥座的上部，從而壓緊閥座自密封環(huán)，達(dá)到介質(zhì)壓力越高，密封效果越好的效果。利用介質(zhì)自身的壓力實現(xiàn)自密封效果，避免以往使用纏繞墊圈需要較大的預(yù)緊比壓且高溫下容易產(chǎn)生石墨蠕變的使用風(fēng)險，從根本上實現(xiàn)了閥座與閥體的密封。

(4)于碟簧壓套內(nèi)還設(shè)置螺釘壓板，緊定螺釘貫穿螺釘壓板并壓緊內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)某令^端，從而防止內(nèi)六角圓柱頭螺釘松動。內(nèi)六角圓柱頭螺釘通過閥座四分環(huán)直接進(jìn)入閥座上端面的環(huán)形槽內(nèi)，使閥座四分環(huán)不會在徑向移動，碟簧壓套下部的凸塊與閥座的環(huán)形槽配合，防止碟簧壓套轉(zhuǎn)動產(chǎn)生松動，螺釘壓板從碟簧壓套的壓板開孔中進(jìn)入且擰上緊定螺釘，從而壓緊了內(nèi)六角圓柱頭螺釘，使內(nèi)六角圓柱頭螺釘無法退出，杜絕了閥座松動的可能，確保了閥座的安全使用。

(5)閥座的中部與閥體配合的部位、在閥座的外圈設(shè)置導(dǎo)向部，在相鄰導(dǎo)向部之間設(shè)置中間虛空結(jié)構(gòu)，一方面能使閥座與閥體更好的導(dǎo)向，另一方面避免閥座與大閥芯運動時的高溫卡死，因為閥座熱膨脹會存在釋放空間。上述閥座底板與閥座的利用臺階部焊接，即使焊縫失敗，閥座底板也不易脫力閥座，其不僅降低了成本，而且保證了閥座的安全運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1在ⅰ處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1在ⅱ處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1在ⅲ處的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明中填料箱與內(nèi)套筒組合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明中碟簧壓套的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、閥體；2、填料箱；3、大閥芯；4、芯軸；5、閥座；501、閥座底板；502、凸緣；503、環(huán)形槽；6、閥座自密封環(huán)；601、上傾斜面；602、下傾斜面；7、閥座四分環(huán)；8、防松碟簧；9、碟簧壓套；901、螺釘安裝孔；902、壓板開孔；903、凸塊；10、內(nèi)六角圓柱頭螺釘；11、螺釘壓板；12、緊定螺釘；13、提升螺母；14、提升螺母過渡板；15、閥蓋；16、填料箱四分環(huán)；17、迷宮套筒；18、套筒壓板；19、內(nèi)外套筒騎縫銷；20、內(nèi)套筒壓緊螺釘；21、內(nèi)外套筒定位銷；22、碟簧隔套；23、第一蝶形彈簧；24、密封環(huán)壓板；25、閥蓋自密封環(huán)；26、閥芯導(dǎo)向環(huán)；27、行程螺母；28、防松騎縫螺釘；29、閥蓋全螺紋螺柱；30、閥蓋六角螺母；31、六角頭螺栓；32、六角螺母；33、填料襯墊；34、填料；35、填料壓套；36、填料壓蓋；37、填料全螺紋螺柱；38、填料六角螺母；39、第二碟形彈簧；40、碟簧限位套。

具體實施方式

下面說明本發(fā)明的具體實施方式。

如圖1所示，超高溫高壓蒸汽放空閥包括閥體1，填料箱2設(shè)置于閥體1內(nèi)，迷宮套筒17通過緊固件裝配于填料箱2的內(nèi)部，使迷宮套筒17的迷宮流道口與填料箱2的長條流道槽連通，上述長條流道槽設(shè)置于填料箱2的外側(cè)，通過將上述長條流道槽與迷宮套筒17的迷宮流道口連通，避免了高壓差蒸汽對迷宮套筒17的直接沖擊，保護(hù)了迷宮套筒，迷宮流道口與長條流道槽相通確保了蒸汽的流入流出。于閥體1內(nèi)、在迷宮套筒17伸出填料箱2的一端內(nèi)圈處還與閥座5的一端抵接，閥座5的另一端連接開設(shè)有導(dǎo)流孔的閥座底板501；大閥芯3的一端外徑與填料箱2的內(nèi)徑相配合，大閥芯3的另一端伸入閥座5內(nèi)并于閥座5的內(nèi)徑相抵接，閥座5采用爵士帽形狀，芯軸4的一端貫穿填料箱2、閥蓋15并伸入大閥芯3的內(nèi)部。

如圖1、圖2及圖5所示，上述迷宮套筒17的一端設(shè)置于填料箱2內(nèi)徑的臺階上，在迷宮套筒17與填料箱2裝配時，迷宮套筒17的外徑與填料箱2內(nèi)徑的配合處分別安裝內(nèi)外套筒定位銷21及用于防止迷宮套筒17在填料箱2內(nèi)部轉(zhuǎn)動的內(nèi)外套筒騎縫銷19，于迷宮套筒17伸出填料箱2一端的外圈通過套筒壓板18壓緊，套筒壓板18與填料箱2的接觸面在焊接后通過內(nèi)套筒壓緊螺釘20固接，上述內(nèi)外套筒定位銷21設(shè)置于迷宮套筒17外徑與套筒壓板18內(nèi)徑配合處的上半部。在上述迷宮套筒17與填料箱2的裝配過程中，首先將迷宮套筒17裝入填料箱2中并對齊迷宮套筒17的迷宮流道口及填料箱2的長條槽，套筒壓板18壓住后用內(nèi)套筒壓緊螺釘20壓緊，然后打上內(nèi)外套筒定位銷21，然后拆條套筒壓板18將內(nèi)外套筒騎縫銷19安裝上后壓緊套筒壓板18，將套筒壓板18與填料箱2的接觸面沿圓周方向焊接。高壓高速介質(zhì)首先經(jīng)過填料箱2的長條槽再進(jìn)入迷宮套筒17內(nèi)流出，迷宮套筒17幾乎不承受直接沖擊力，降低了迷宮套筒17受沖刷被破壞的風(fēng)險。迷宮套筒17與填料箱2的連接中設(shè)置內(nèi)外套筒騎縫銷19防止迷宮套筒17受高速流體不平衡力作用在填料箱2內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外套筒定位銷21、套筒壓板18、內(nèi)套筒壓緊螺釘20保證了大閥芯3在迷宮套筒17內(nèi)上下運動的安全性，一方面降低了噪音，另一方面也確保了使用的安全性，確保了現(xiàn)場長時間的安全運行，延長了閥門使用壽命。

如圖3所示，在上述閥座5的端部設(shè)置向內(nèi)延伸的臺階部，閥座底板501在安裝時沿閥座5的軸線方向移動直至閥座底板501的兩端與臺階部抵接。沿閥座5的外圈沿圓周方向延伸形成凸緣502，凸緣502的下表面與閥體1內(nèi)部的臺階相抵接，在凸緣502下表面與閥體1內(nèi)部臺階的抵接處、于凸緣502內(nèi)還設(shè)置閥座自密封環(huán)6，如圖4所示，在閥座自密封環(huán)6上部沿圓周方向設(shè)置向下傾斜的上傾斜面601，在閥座自密封環(huán)6的下部沿圓周方向設(shè)置向上傾斜的下傾斜面602，上傾斜面601與下傾斜面602的傾斜方向互為相反，上述閥座自密封環(huán)6采用金屬材料(如不銹鋼材料)制成，本發(fā)明中利用閥座自密封環(huán)6的上傾斜面601及下傾斜面602實現(xiàn)微變形和密封效果，大閥芯3密封面與閥座自密封環(huán)6的密封面的直徑差形成自密封面積。當(dāng)閥門關(guān)閉時，巨大的介質(zhì)壓力壓緊在閥座5的上部，從而壓緊閥座自密封環(huán)6，達(dá)到介質(zhì)壓力越高，密封效果越好的效果。利用介質(zhì)自身的壓力實現(xiàn)自密封效果，避免以往使用纏繞墊圈需要較大的預(yù)緊比壓且高溫下容易產(chǎn)生石墨蠕變的使用風(fēng)險，從根本上實現(xiàn)了閥座5與閥體1的密封。于閥座5中凸緣502的上表面還設(shè)置閥座四分環(huán)7，閥座四分環(huán)7至少為四等分的弧形結(jié)構(gòu)，在閥座5的凸緣502上表面沿圓周方向開設(shè)環(huán)形槽503，在閥座四分環(huán)7的表面設(shè)置碟簧壓套9，內(nèi)六角圓柱頭螺釘10的一端貫穿碟簧壓套9、閥座四分環(huán)7并與環(huán)形槽503的槽底面抵接，于所述碟簧壓套9內(nèi)、在內(nèi)六角圓柱頭螺釘10的外周還套裝防松碟簧8。上述閥座5上部的防松碟簧8產(chǎn)生預(yù)緊比壓的作用。

如圖6所示，碟簧壓套9為矩形塊狀結(jié)構(gòu)，在碟簧壓套9的中心處沿垂向開設(shè)用于配合內(nèi)六角圓柱頭螺釘10的螺釘安裝孔901，在碟簧壓套9的一側(cè)還沿橫向開設(shè)用于裝配螺釘壓板11的壓板開孔902，壓板開孔902為矩形孔，壓板開孔902沿貫穿碟簧壓套9互為相對的兩個側(cè)面，在碟簧壓套9的下部還延伸形成一對用于與環(huán)形槽503配合的凸塊903。于碟簧壓套9內(nèi)還設(shè)置螺釘壓板11，緊定螺釘12貫穿螺釘壓板11并壓緊內(nèi)六角圓柱頭螺釘10的沉頭端，從而防止內(nèi)六角圓柱頭螺釘10松動。內(nèi)六角圓柱頭螺釘10通過閥座四分環(huán)7直接進(jìn)入閥座5上端面的環(huán)形槽503內(nèi)，使閥座四分環(huán)7不會在徑向移動，碟簧壓套9下部的凸塊903與閥座5的環(huán)形槽503配合，防止碟簧壓套9轉(zhuǎn)動產(chǎn)生松動，螺釘壓板11從碟簧壓套9的壓板開孔902中進(jìn)入且擰上緊定螺釘12，從而壓緊了內(nèi)六角圓柱頭螺釘10，使內(nèi)六角圓柱頭螺釘10無法退出，杜絕了閥座5松動的可能，確保了閥座5的安全使用。

如圖1所示，本發(fā)明中閥蓋15通過閥蓋全螺紋螺柱29、閥蓋六角螺母30固接在閥體1的一端，在閥蓋15的表面還自下而上順序裝配提升螺母過渡板14、提升螺母13，提升螺母13通過六角頭螺栓31、六角螺母32將提升螺母過渡板14壓緊于閥蓋15表面。在閥蓋15伸入閥體1的一端還與裝配在閥體1內(nèi)的填料箱四分環(huán)16抵接，填料箱四分環(huán)16的底部通過密封環(huán)壓板24、閥蓋自密封環(huán)25與填料箱2在閥體1內(nèi)的外圈相抵接。在芯軸4伸出填料箱2的一端、沿芯軸4的外周還設(shè)置填料壓套35，填料壓套35的一端伸入填料箱2，于芯軸4的外徑與填料箱2內(nèi)徑的配合處、在芯軸4的外圈還順序設(shè)置填料34和填料襯墊33；在填料壓套35伸出填料箱2的一端還抵接填料壓蓋36，于填料壓蓋36上設(shè)置帶有第二碟形彈簧39的碟簧限位套40，填料全螺紋螺柱37的一端貫穿碟簧限位套40、第二碟形彈簧39、填料壓蓋36后與填料箱2的端部連接，填料全螺紋螺柱37的一端通過填料六角螺母38鎖緊。于大閥芯3的表面還通過防松騎縫螺釘28固定行程螺母27，沿大閥芯3的外周還裝配多個閥芯導(dǎo)向環(huán)26，在大閥芯3的內(nèi)部還設(shè)置用于接觸芯軸4的碟簧隔套22，在碟簧隔套22的下部、于大閥芯3內(nèi)還設(shè)置與碟簧隔套22抵接的第一蝶形彈簧23。

如圖5所示，本發(fā)明中迷宮套筒17采用芯片組疊加裝配后再釬焊的方式，在相鄰芯片之間設(shè)置鎳基釬粉可承受超高溫介質(zhì)，高溫下芯片之間結(jié)合強度高。一方面迷宮套筒17結(jié)構(gòu)降低了流速和噪音，另一方面芯片組和高的結(jié)合強度又確保了現(xiàn)場高溫高壓工況下的安全使用和運行。

如圖1所述，高溫高壓介質(zhì)通過大閥芯3下部的多孔進(jìn)入到閥座5內(nèi)部，然后通過閥座底板501的導(dǎo)流孔流出，有效避免了對閥座底板501的沖刷以及壓力真空，其使大閥芯3流出的高速介質(zhì)快速分流到閥座的外側(cè)，從而進(jìn)入到下游擴大的管道，降低了流速和噪音。如圖1、圖4所示，閥座5的中部與閥體1配合的部位、在閥座5的外圈設(shè)置導(dǎo)向部，在相鄰導(dǎo)向部之間設(shè)置中間虛空結(jié)構(gòu)，釋放了閥座外徑的熱膨脹，避免了大閥芯3下部外圓與閥座內(nèi)徑的熱膨脹卡死。上述閥座底板501與閥座5的利用臺階部焊接，即使焊縫失敗，閥座底板501也不易脫力閥座5，其不僅降低了成本，而且保證了閥座5的安全運行。

以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。