本實用新型涉及化工設備領域，特別涉及一種防高壓沖蝕的排放閥。

背景技術：

在石油化工領域，例如油氣地面工程、石油天然氣工程、化工生產(chǎn)等領域，為了實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)作業(yè)，通常需要對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高壓流體，例如液體流體或氣體等進行適時排放。所以，有必要提供一種流體排放設備。

現(xiàn)有技術通常采用閘閥、截止閥或者球閥等作為流體排放設備，然而設計人發(fā)現(xiàn)，當面對的流體為高壓含砂流體時，利用上述的流體排放設備進行流體排放，其中的閥芯容易被沖蝕而造成損壞，進而造成泄漏，如此不僅存在較大的安全隱患，并且還造成生產(chǎn)維護成本的增加。

基于上述可知，提供一種能有效緩解高壓含砂流體對閥芯的沖蝕，進而提高閥芯使用壽命的流體排放設置十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種防高壓沖蝕的排放閥。具體技術方案如下：

一種防高壓沖蝕的排放閥，所述排放閥包括閥體、閥芯、閥籠、連接軸、渦輪機構(gòu)；

所述閥體的側(cè)壁上設置有流體進口，所述閥體的下端設置有流體出口；所述閥籠相對的側(cè)壁上設置有與所述流體進口相連通的流體過孔，同時所述閥籠的內(nèi)壁上設置有至少兩圈環(huán)形槽，所述閥芯的外壁上自上而下順次設置有與所述環(huán)形槽相對的減速槽和降壓導向槽；

所述閥芯的下端呈第一圓臺形結(jié)構(gòu)，所述閥籠下端的內(nèi)腔呈與所述第一圓臺形結(jié)構(gòu)相適配的第二圓臺形結(jié)構(gòu)；

所述閥籠套在所述閥體內(nèi)部，且所述閥籠的下端與所述閥體的下端相抵接 觸，同時與所述流體出口相連通；

所述閥芯可軸向運動地套在所述閥籠內(nèi)，所述連接軸沿軸向固定在所述閥芯的內(nèi)腔中，且所述連接軸的上端與所述渦輪機構(gòu)連接，通過所述渦輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)動以帶動所述閥芯在所述閥籠內(nèi)軸向運動。

具體地，作為優(yōu)選，所述閥芯由順次連接的流通段、減速段、降壓導向段和封堵端構(gòu)成；

所述封堵端作為所述閥芯的下端，呈所述第一圓臺形結(jié)構(gòu)；

所述流通段和所述降壓導向段的外徑相等，并且均大于所述減速段的外徑，以在所述減速段上形成所述減速槽；

所述降壓導向槽設置在所述降壓導向段相對的外壁上，包括兩個過渡斜面以及位于兩個所述過渡斜面之間的水平底面；

所述流通段與所述閥籠上的流體過孔相對，所述減速段和所述降壓導向段分別與所述閥籠上不同位置處的所述環(huán)形槽相對。

具體地，作為優(yōu)選，在所述降壓導向段上設置有四個所述降壓導向槽，分別稱為第一降壓導向槽、第二降壓導向槽、第三降壓導向槽和第四降壓導向槽；

所述第一降壓導向槽和所述第二降壓導向槽設置在所述降壓導向段的前半段相對的外壁上，所述第三降壓導向槽和所述第四降壓導向槽設置在所述降壓導向段后半段相對的外壁上；

所述第一降壓導向槽和所述第二降壓導向槽的中心連線垂直于所述第三降壓導向槽和所述第四降壓導向槽的中心連線。

具體地，作為優(yōu)選，所述閥籠的內(nèi)壁上設置有三圈環(huán)形槽，自上而下分別稱為第一環(huán)形槽、第二環(huán)形槽和第三環(huán)形槽，并且所述第三環(huán)形槽的內(nèi)徑小于所述第二環(huán)形槽的內(nèi)徑；

所述第一環(huán)形槽與所述減速段相對，所述第二環(huán)形槽與所述降壓導向段的前半段相對，所述第三環(huán)形槽與所述降壓導向段的后半段相對。

具體地，作為優(yōu)選，所述排放閥還包括壓蓋，所述壓蓋固定套裝在所述閥體的上端內(nèi)部，同時，所述壓蓋的下端與所述閥籠的上端相抵接觸；

所述壓蓋的中部設置有軸向通孔，所述軸向通孔用于穿過所述渦輪機構(gòu)的聯(lián)動端，以使所述渦輪機構(gòu)的聯(lián)動端與所述連接軸的上端連接。

具體地，作為優(yōu)選，所述連接軸由柱形本體、環(huán)形擋塊、球形連接頭構(gòu)成，所述環(huán)形擋塊套裝在所述柱形本體上，所述球形連接頭固定在所述柱形本體的上端；

位于所述環(huán)形擋塊下方的所述柱形本體固定在所述閥芯的內(nèi)腔中，位于所述環(huán)形擋塊上方的所述柱形本體及所述球形連接頭固定在所述渦輪機構(gòu)的聯(lián)動端內(nèi)部，所述環(huán)形擋塊的兩端分別與所述渦輪機構(gòu)的聯(lián)動端和所述閥芯的上端相抵接觸。

具體地，作為優(yōu)選，所述排放閥還包括多個O型密封圈；

在所述閥籠的外壁上沿軸向設置有至少一圈第一凹槽，在所述連接軸的外壁上沿軸向設置有至少一圈第二凹槽，在所述壓蓋的外壁上沿軸向設置有至少一圈第三凹槽，在所述壓蓋的所述軸向通孔的內(nèi)壁上設置有至少一圈第四密封圈；

多個所述O型密封圈分別放置在所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽內(nèi)。

具體地，作為優(yōu)選，在所述閥籠的下端與所述閥體的下端之間設置有第一防震墊。

具體地，作為優(yōu)選，在所述環(huán)形擋塊的下端和所述閥芯的上端之間設置有第二防震墊。

具體地，作為優(yōu)選，在所述環(huán)形擋塊的上端與所述渦輪機構(gòu)的聯(lián)動端之間設置有蝶形彈簧。

本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本實用新型實施例提供的排放閥，在進行流體，例如高壓含砂流體排放作業(yè)時，流體自閥體上的流體進口進入閥籠上流體過孔，進而進入閥籠與閥芯之間的導向通道中。在該間隙內(nèi)，當渦輪機構(gòu)帶動閥芯在閥籠內(nèi)向上運動時，閥芯下端與閥籠下端內(nèi)腔之間的密封面將被打開，此時流體將順次經(jīng)過由閥籠上的環(huán)形槽和閥芯上的減速槽和降壓導向槽進行逐級節(jié)流降壓，隨后排向閥體下端的流體出口。待液位到達低限時，渦輪機構(gòu)帶動閥芯在閥籠內(nèi)向下運動，直至閥芯下端完全進入閥籠下端使兩者之間的密封面完全封閉，從而斷開流體流通。第一方面，通過將閥芯的下端呈第一圓臺形結(jié)構(gòu)，將閥籠下端的內(nèi)腔設置成與第一圓臺形結(jié)構(gòu)相適配的第二圓臺形結(jié)構(gòu)，來使閥芯與閥籠之間形成錐面 密封，如此不僅利于清洗附著在兩者之間密封面上的污染物，且能夠防止流體，尤其是高壓氣體的泄露。第二方面，通過在閥芯的外壁上設置與環(huán)形槽相對的減速槽和降壓導向槽，能夠?qū)α黧w進行逐級節(jié)流降壓，使其速度減緩，壓力降低，如此在排放高壓含砂流體時，將有效緩解其對閥芯的沖蝕，延長閥芯壽命?？梢?，本實用新型實施例提供的排放閥能夠有效防止流體的高壓沖蝕，有效提高其使用壽命，便于規(guī)?；茝V應用。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例提供的防高壓沖蝕的排放閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記分別表示：

1 閥體，

101 流體進口，

102 流體出口，

2 閥芯，

201 減速槽，

202 降壓導向槽，

21 流通段，

22 減速段，

23 降壓導向段，

24 封堵段，

3 閥籠，

301 流體過孔，

302 環(huán)形槽，

4 連接軸，

401 柱形本體，

402 環(huán)形擋塊，

403 球形連接頭，

5 渦輪機構(gòu)，

6 壓蓋，

7 O型密封圈，

8 第一防震墊，

9 第二防震墊，

10 蝶形彈簧。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

本實用新型實施例提供了一種防高壓沖蝕的排放閥，如附圖1所示，該排放閥包括閥體1、閥芯2、閥籠3、連接軸4、渦輪機構(gòu)5。其中，閥體1的側(cè)壁上設置有流體進口101，閥體1的下端設置有流體出口102；閥籠3相對的側(cè)壁上設置有與流體進口101相連通的流體過孔301，同時閥籠3的內(nèi)壁上設置有至少兩圈環(huán)形槽302，閥芯2的外壁上至上而下順次設置有與環(huán)形槽302相對的減速槽201和降壓導向槽202。閥芯2的下端呈第一圓臺形結(jié)構(gòu)，閥籠3下端的內(nèi)腔呈與第一圓臺形結(jié)構(gòu)相適配的第二圓臺形結(jié)構(gòu)。閥籠3套裝在閥體1內(nèi)部，且閥籠3的下端與閥體1的下端相抵接觸，同時與流體出口102相連通。閥芯2可軸向運動地套裝在閥籠3內(nèi)，連接軸4沿軸向固定在閥芯2的內(nèi)腔中，且連接軸4的上端與渦輪機構(gòu)5連接，通過渦輪機構(gòu)5的轉(zhuǎn)動以帶動閥芯2在閥籠3內(nèi)軸向運動。

本實用新型實施例提供的排放閥，在進行流體，例如高壓含砂流體排放作業(yè)時，流體自閥體1上的流體進口101進入閥籠3上流體過孔301，進而進入閥籠3與閥芯2之間的導向通道中。在該間隙內(nèi)，當渦輪機構(gòu)5帶動閥芯2在閥籠3內(nèi)向上運動時，閥芯2下端與閥籠3下端之間的密封面將被打開，此時流體將順次經(jīng)過由閥籠3上的環(huán)形槽302和閥芯2上的減速槽201和降壓導向槽202進行逐級節(jié)流降壓，隨后排向閥體1下端的流體出口102。待液位到達低限時，渦輪機構(gòu)5帶動閥芯2在閥籠3內(nèi)向下運動，直至閥芯2下端完全進入閥籠3下端使兩者之間的密封面完全封閉，從而斷開流體流通。第一方面，通過 將閥芯2的下端呈第一圓臺形結(jié)構(gòu)，將閥籠3下端的內(nèi)腔設置成與第一圓臺形結(jié)構(gòu)相適配的第二圓臺形結(jié)構(gòu)，來使閥芯2與閥籠3之間形成錐面密封，如此不僅利于清洗附著在兩者之間密封面上的污染物，且能夠防止流體，尤其是高壓氣體的泄露。第二方面，通過在閥芯2的外壁上設置與環(huán)形槽302相對的減速槽201和降壓導向槽202，能夠?qū)α黧w進行逐級節(jié)流降壓，使其速度減緩，壓力降低，如此在排放高壓含砂流體時，將有效緩解其對閥芯2的沖蝕，延長閥芯2壽命?？梢?，本實用新型實施例提供的排放閥能夠有效防止流體的高壓沖蝕，有效提高其使用壽命，便于規(guī)模化推廣應用。

此外，在本實用新型實施例中，閥芯2和閥籠3均采用陶瓷材質(zhì)，其硬度大于HRC88，進一步保證了閥芯2的抗沖蝕性能。

具體地，本實用新型實施例中，如附圖1所示，閥芯2由順次連接的流通段21、減速段22、降壓導向段23和封堵端構(gòu)成，其中，封堵端作為閥芯2的下端，呈上述的第一圓臺形結(jié)構(gòu)；流通段21和降壓導向段23的外徑相等，并且均大于減速段22的外徑，以在減速段22上形成減速槽201；降壓導向槽202設置在降壓導向段23相對的外壁上，包括兩個過渡斜面以及位于兩個過渡斜面之間的水平底面；流通段21與閥籠3上的流體過孔301相對，減速段22和降壓導向段23分別與閥籠3上不同位置處的環(huán)形槽302相對。具體地，流通段21與閥籠3上的流體過孔301相對，此時高壓流體將通過流體過孔301進入流通段21與閥籠3之間的間隙中。隨后，通過在流通段21和降壓導線段之間設置縮徑的減速段22，這三者之間的外徑差即在減速段22上形成減速槽201，該高壓流體進入由該減速槽201和閥籠3上的環(huán)形槽302構(gòu)成的大容積間隙時將迅速減速，隨后減速后的高壓流體將進入降壓導向段23與閥籠3之間的間隙中，此時，由于降壓導向段23的外徑將再次增大，進而縮小其余閥籠3之間的間隙的容積以對減速后的高壓流體進行節(jié)流降壓處理。同時，在降壓導向段23相對的外壁上設置如上結(jié)構(gòu)的降壓導向槽202，以對流體形成側(cè)隙活塞式節(jié)流，如此將保證在啟閉全壓差條件下的穩(wěn)定操作。

進一步地，在降壓導向段23上設置有四個降壓導向槽202，分別稱為第一降壓導向槽202、第二降壓導向槽202、第三降壓導向槽202和第四降壓導向槽202。第一降壓導向槽202和第二降壓導向槽202設置在降壓導向段23的前半段相對的外壁上，第三降壓導向槽202和第四降壓導向槽202設置在降壓導向 段23后半段相對的外壁上；第一降壓導向槽202和第二降壓導向槽202的中心連線垂直于第三降壓導向槽202和第四降壓導向槽202的中心連線。通過如上設置，可在閥芯2上形成兩級側(cè)隙活塞式節(jié)流降壓結(jié)構(gòu)，并且每一級側(cè)隙活塞式節(jié)流降壓結(jié)構(gòu)在閥芯2不同的周向位置上，如此可實現(xiàn)快速穩(wěn)定地節(jié)流降壓。

具體地，本實用新型實施例中，閥籠3的內(nèi)壁上設置有三圈環(huán)形槽302，自上而下分別稱為第一環(huán)形槽302、第二環(huán)形槽302和第三環(huán)形槽302，并且第三環(huán)形槽302的內(nèi)徑小于第二環(huán)形槽302的內(nèi)徑；第一環(huán)形槽302與減速段22相對，第二環(huán)形槽302與降壓導向段23的前半段相對(即與第一降壓導向槽202和第二降壓導向槽202相對)，第三環(huán)形槽302與降壓導向段23的后半段相對(即與第三降壓導向槽202和第四降壓導向槽202相對)。通過將第三環(huán)形槽302的內(nèi)徑設置為小于第二環(huán)形槽302的內(nèi)徑，以擴大其與閥芯2之間間隙的容積，更利于流體的減速降壓，減緩其對閥芯2的沖蝕作用。

此外，如附圖1所示，本實用新型實施例提供的排放閥還包括壓蓋6，壓蓋6固定套裝在閥體1的上端內(nèi)部，同時，壓蓋6的下端與閥籠3的上端相抵接觸。壓蓋6的中部設置有軸向通孔，軸向通孔用于穿過渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端，以使聯(lián)動端與連接軸4的上端連接。通過設置如上壓蓋6，以將閥籠3穩(wěn)固在閥體1中。其中，使用銷釘將壓蓋6與渦輪機構(gòu)5的端部固定在一起。

進一步地，本實用新型實施例中，如附圖1所示，連接軸4由柱形本體401、環(huán)形擋塊402、球形連接頭403構(gòu)成，其中，環(huán)形擋塊402套裝在柱形本體401上，球形連接頭403固定在柱形本體401的上端；位于環(huán)形擋塊402下方的柱形本體401固定在閥芯2的內(nèi)腔中，位于環(huán)形擋塊402上方的柱形本體401及球形連接頭403固定在渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端內(nèi)部，環(huán)形擋塊402的兩端分別與渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端和閥芯2的上端相抵接觸。通過設置球形連接頭403，同時在渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端設置球形內(nèi)腔來容納來該球形連接頭403，以實現(xiàn)該連接軸4與渦輪機構(gòu)5的穩(wěn)固連接。通過設置環(huán)形擋塊402，以便于在閥芯2的端部和渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端之間形成擋板，來緩沖連接軸4軸向運動過程中對閥芯2的反作用力，對閥芯2形成保護。

作為優(yōu)選，如附圖1所示，本實用新型實施例提供的排放閥還包括多個O型密封圈7，在閥籠3的外壁上沿軸向設置有至少一圈第一凹槽，在連接軸4的外壁上沿軸向設置有至少一圈第二凹槽，在壓蓋6的外壁上沿軸向設置有至少 一圈第三凹槽，在壓蓋6的軸向通孔的內(nèi)壁上設置有至少一圈第四密封圈；多個O型密封圈7分別放置在第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽內(nèi)。具體地，在第一凹槽內(nèi)設置O型密封圈7，以密封閥籠3和閥體1之間的間隙；在第二凹槽內(nèi)設置O型密封圈7，以密封連接軸4與閥芯2之間的間隙；在第三凹槽內(nèi)設置O型密封圈7，以密封壓蓋6與閥體1之間的間隙；在第四凹槽內(nèi)設置O型密封圈7，以密封壓蓋6與渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端之間的間隙。通過如上設置，可保證本實用新型實施例提供的排放閥中除閥籠3與閥芯2之間的空間之外的空間均為密閉狀態(tài)，進而使流體能充分完全地流經(jīng)閥籠3與閥芯2之間的間隙。

進一步作為優(yōu)選，如附圖1所示，本實用新型實施例在閥籠3的下端與閥體1的下端之間設置有第一防震墊8，在環(huán)形擋塊402的下端和閥芯2的上端之間設置有第二防震墊9。通過設置如上防震墊，以對閥籠3和閥芯2形成緩沖，防止兩者因受到?jīng)_擊力而降低使用壽命。進一步地，本實用新型實施例還在環(huán)形擋塊402的上端與渦輪機構(gòu)5的聯(lián)動端之間設置有蝶形彈簧10，進一步實現(xiàn)對閥芯2的緩沖，這對于提高閥芯2的壽命具有重要的意義。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。