本實用新型屬于閥門領域,特別是關于一種軸流式調節(jié)閥。本實用新型適用于原油、成品油、天然氣長輸管線泵站、接收站等工況的控制閥。
背景技術:
軸流式調節(jié)閥主要有閥體、閥芯、閥桿組成,閥體與兩端法蘭一體結構,閥桿位于閥體內腔由控制機構傳動,無填料密封,泄漏點少,廣泛應用于石油、天然氣長輸管線。目前,國內外應用于石油天然氣行業(yè)的軸流式控制閥的典型結構以荷蘭MOKVELD公司的產品為代表,其閥芯通過90°的角式傳動機構控制操作,該角式傳動機構由一對相互嚙合的齒條組成,兩齒條分別閥芯桿上和閥桿上,閥桿上下移動帶動閥芯桿左右移動,使閥芯在套筒內移動調節(jié)。其缺點是:角式傳動機構的兩個齒條存在配合誤差,傳動過程中齒條及其導向孔容易易磨損,形成傳動誤差,調節(jié)精度低、使用壽命短,閥芯關閉時易與閥座發(fā)生撞擊,噪音大、密封可靠性差。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的缺點,提供一種調節(jié)精度高、密封性能可靠、噪音小、使用壽命長的內置驅動軸流式調節(jié)閥。
本實用新型的技術方案包括閥體、閥芯、閥座、控制機構,閥體與其兩端法蘭一體澆注而成,閥體內腔設置導流罩,導流罩外表面通過連接筋連接在閥體內腔壁上,導流罩外表面與閥體內腔壁之間構成環(huán)形流道,閥座設置在閥體出口通道口,閥芯采用U形空心圓筒結構,該U形空心圓筒外圓面與導流罩出口端內孔動密封配合,在U形空心圓筒下端面外周制有與閥座相互配合的密封面;主要是控制機構采用液壓控制機構,所述液壓控制機構由活塞傳動裝置和油壓控制裝置組成;活塞傳動裝置由活塞缸、活塞、活塞桿組成,活塞桿的一端與活塞固定連接,另一端穿出右缸蓋與閥芯中心固定連接,活塞外圓面與活塞缸內壁動密封配合,閥體上的兩個油壓接頭分別通過左缸蓋和右缸蓋與活塞兩側的活塞腔連通;油壓控制裝置由流量/壓力傳感器、PID控制器、伺服電機、油量控制器組成,流量/壓力傳感器安裝在閥體出口通道內,其檢測信號輸入PID控制器與設定流量/壓力對應的電信號進行比較運算,PID控制器輸出信號控制伺服電機,伺服電機控制油量控制器輸出油量大小和方向,油量控制器的兩個輸出端口分別與兩個油壓接頭連通。
在以上技術方案中,活塞傳動裝置設有阻尼緩閉裝置,該阻尼緩閉裝置由阻尼套與阻尼油腔相互配合組成,阻尼套固定安裝在活塞端面處的活塞桿上,阻尼油腔設置在活塞桿外圓周的右缸蓋上,阻尼油腔通過一單向閥與活塞右腔連通,該單向閥由彈簧和鋼珠組成,單向閥的進口位于活塞右腔一側,出口位于阻尼油腔一側。
在以上技術方案中,活塞傳動裝置設有阻尼慢開裝置,該阻尼慢開裝置由安裝在左缸蓋和導流罩內的導向套與安裝在活塞上的阻尼桿組成,導向套的阻尼孔與活塞左腔連通,阻尼桿與阻尼孔間隙配合。
在以上技術方案中,在導向套內壁制有軸向泄壓孔,該泄壓孔與活塞左腔連通,另一端與阻尼孔底部連通,泄壓孔內設置針形調節(jié)閥,針形調節(jié)閥采用螺紋安裝在導流罩上的調節(jié)螺釘,調節(jié)螺釘端部徑向插入泄壓孔內。
本實用新型的優(yōu)點是控制機構采用液壓控制機構,調節(jié)精度高、使用壽命長;還進一步在活塞傳動裝置內設置阻尼緩閉裝置和阻尼慢開裝置,減小啟閉過程中閥芯與閥座及其他部件之間的撞擊,運行噪音小、密封性能好。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
1閥體、2導流罩、3左缸蓋、4活塞、5油壓接頭、6阻尼套、7活塞缸、8活塞桿、9右缸蓋、10單向閥、11閥芯、12閥籠、13隔套、14四開環(huán)、15壓緊螺母、16阻尼油腔、17長螺栓、18連接筋、19導向套、20阻尼桿。
具體實施方式
如圖1所示的內置驅動軸流式調節(jié)閥,包括閥體1、閥芯11、閥座、控制機構,閥體1與其兩端法蘭一體澆注而成,閥門整體無密封泄漏點,達到石油、天然氣長輸管線的長壽命、免維護使用要求,閥體1內腔設置導流罩2,導流罩2外表面通過連接筋18連接在閥體1內腔壁上,導流罩2具有圓錐體結構,圓錐體的錐部位于閥體1進口一側,導流罩2、連接筋18與閥體1一體澆注成型,導流罩2外表面與閥體1內腔壁之間構成環(huán)形流道,該環(huán)形流道具有相等的流通面積,閥座設置在閥體1出口通道口,閥芯11采用U形空心圓筒結構,該U形空心圓筒外圓面與導流罩2出口端內孔動密封配合,所述導流罩2出口端即導流罩2位于閥體1出口一側的端面,在U形空心圓筒下端面外周制有與閥座相互配合的密封面,所述U形空心圓筒下端面即為U形空心圓筒正對閥體1出口通道一側的端面,U形空心圓筒密封面內側具有圓錐面,該圓錐面中心線即U形空心圓筒中心線與閥體1通道中心線重合;控制機構采用液壓控制機構,所述液壓控制機構由活塞傳動裝置和油壓控制裝置組成;活塞傳動裝置由活塞缸7、活塞4、活塞桿8組成,活塞桿8的一端與活塞4固定連接,另一端穿出右缸蓋9與閥芯11中心固定連接,活塞4外圓面與活塞缸7內壁動密封配合,閥體1上的兩個油壓接頭5分別通過左缸蓋3和右缸蓋9與活塞4兩側的活塞腔連通,其中一個油壓接頭5通過閥體1、連接筋18、導流罩2、左缸蓋3內所制的通孔與活塞4左腔連通,另一個油壓接頭5通過閥體1、連接筋18、導流罩2、活塞缸7缸壁內所制的通孔與活塞4右腔連通,右缸蓋9通過長螺栓17將活塞缸7、左缸蓋3固定安裝在導流罩2的安裝孔內;油壓控制裝置由流量/壓力傳感器、PID控制器、伺服電機、油量控制器組成,流量/壓力傳感器安裝在閥體1出口通道內,將檢測到的流量或壓力值轉化為對應的電信號,其輸出信號端接PID控制器輸入端,PID控制器輸出端接伺服電機,伺服電機控制端接油量控制器,檢測信號輸入PID控制器與設定流量/壓力對應的電信號進行比較運算,PID控制器輸出信號控制伺服電機,伺服電機控制油量控制器輸出油量大小和方向,油量控制器的兩個輸出端口分別與兩個油壓接頭5連通,油量控制器輸出油量控制活塞4移動方向和距離,從而控制閥芯11的開度。
活塞傳動裝置設有阻尼緩閉裝置,該阻尼緩閉裝置由阻尼套6與阻尼油腔16相互配合組成,阻尼套6固定安裝在活塞4端面處的活塞桿8上,阻尼油腔16設置在活塞桿8外圓周的右缸蓋9上,在阻尼套6進入阻尼油腔16時,阻尼油腔16內的油壓對阻尼套6產生的阻力使閥芯11緩閉,降低與閥座之間的撞擊,阻尼油腔16通過一單向閥10與活塞4右腔連通,該單向閥10由彈簧和鋼珠組成,單向閥10的進口與活塞4右腔連通,出口與阻尼油腔16連通,當活塞4右移時,活塞4右腔壓力升高,單向閥10彈簧被壓縮開啟,彈簧的背壓載荷作用提高活塞4移動的平穩(wěn)性。
活塞傳動裝置設有阻尼慢開裝置,該阻尼慢開裝置由安裝在左缸蓋3和導流罩2內的導向套19與安裝在活塞4上的阻尼桿20組成,導向套19的阻尼孔與活塞4左腔連通,阻尼桿20與阻尼孔間隙配合,當阻尼桿20進入導向套19的阻尼孔時,阻尼孔內的油壓對阻尼桿20產生阻力,達到閥芯11緩慢開啟。
在導向套19內壁制有軸向泄壓孔,該泄壓孔一端與活塞4左腔連通,另一端與阻尼孔底部連通,泄壓孔內設置針形調節(jié)閥,調節(jié)泄壓孔內的泄壓流量,從而控制閥芯11的開啟速度。針形調節(jié)閥采用螺紋安裝在導流罩2上的調節(jié)螺釘,調節(jié)螺釘端部徑向插入泄壓孔內,調節(jié)螺釘?shù)奈恢酶鶕?jù)閥芯11開啟速度的要求設定。
在導流罩2出口端與閥體1出口通道之間安裝閥籠12,該閥籠12由隔套13、四開環(huán)14、壓緊螺母15固定安裝在閥體1進口通道與導流罩2出口端之間,位于環(huán)形流道處的閥籠12圓周均勻制有流通孔,閥籠12內圓壁與閥芯11外圓面動密封配合,閥座設置在閥體1出口處的閥籠12內圓壁上。