一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀

本发明属于高压流体压力调节与阀门维护，尤其涉及一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀。

背景技术：

1、机械背压阀通常利用可调压缩弹簧向阀芯施加预紧力，当入口压力作用于阀芯的开启力超过弹簧设定力时，阀芯离开阀座并排出流体，从而维持上游压力。该类阀门结构成熟、断电后仍可保持机械设定值，但使用时需要操作人员到现场旋转手轮，难以实现远程连续调节和自动控制。

2、现有电动背压阀通常将电动执行器与阀杆或弹簧压紧机构刚性集成。电机、减速器或控制器发生故障后，手动接管操作较为复杂，往往需要拆除执行器、联轴器或防护罩；部分手自动切换机构还使用离合器、涡轮涡杆或多级锁止结构，零件多、成本高，不利于小型高温高压试验系统使用。

3、此外，背压阀的阀芯、阀座及密封件属于高频动作和冲蚀磨损部件。传统维护通常需要先拆除阀门两端的高压管接头，再将整个阀门从管路取下分解。高压管路多采用硬管、锥螺纹或卡套连接，反复拆装容易引入泄漏、颗粒污染和管路应力，也显著延长停机时间。

4、因此，亟需一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀来解决。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，包括外壳、与所述外壳连接的阀体组件、设置在所述外壳内的机械背压调节组件，其中，所述机械背压调节组件包括手轮，所述机械背压调节组件通过手动驱动的方式使所述手轮转动，进而向所述阀体组件的阀针施加压力；

4、还包括：

5、电动头，所述电动头的输出端用于与所述手轮拼合后，带动所述手轮转动；

6、位移部，一端与所述外壳固定，所述位移部的另一端与所述电动头连接，所述位移部用于使所述电动头移动，进而使所述电动头的输出端与所述手轮拼合或分离；

7、所述外壳与所述阀体组件通过螺杆可拆卸连接。

8、可选的，所述电动头包括直流电机和涡轮减速机，所述直流电机的固定端、所述涡轮减速机的固定端均固定在所述位移部的一端，所述直流电机的输出轴与所述涡轮减速机的输入轴同轴固定；

9、所述涡轮减速机的输出轴与所述手轮拼合后与所述手轮同轴转动。

10、可选的，所述位移部包括电动头支架，所述电动头支架的一端与所述电动头的固定端固接，所述电动头支架的另一端与所述外壳滑动配合。

11、可选的，在所述电动头支架上开设与所述阀针位移方向平行的滑道，在所述滑道内滑动配合有至少两个手拧固定螺钉，所述手拧固定螺钉与所述外壳侧壁螺纹固定。

12、可选的，所述机械背压调节组件还包括：

13、螺纹杆，与所述外壳同轴转动配合，所述螺纹杆的顶端与所述手轮的底端同轴固定；

14、滑动座，与所述螺纹杆螺纹配合，所述滑动座与所述外壳轴向滑动、径向限位配合；

15、加载弹簧，同轴套设在所述螺纹杆的外侧；

16、加载弹簧帽，与所述外壳内侧滑动配合，所述加载弹簧位于所述滑动座和所述加载弹簧帽之间，所述加载弹簧帽作用于所述阀针。

17、可选的，所述阀体组件包括易换阀体模块和高压流道模块，所述阀针位于所述易换阀体模块内；

18、所述易换阀体模块位于所述外壳与所述高压流道模块之间；

19、所述外壳与所述高压流道模块通过螺栓固定后将所述易换阀体模块固定夹持在中部。

20、可选的，所述易换阀体模块包括阀座、与所述阀座固定的压力平衡板、同轴固定在所述压力平衡板中部的阀芯滑套，所述阀针与所述阀芯滑套滑动配合；

21、在所述阀芯滑套内设有不锈钢弹簧，所述不锈钢弹簧的一端与所述阀针抵接，所述不锈钢弹簧的另一端抵接有弹簧压紧塞，所述弹簧压紧塞与所述阀芯滑套滑动配合，所述加载弹簧帽与所述弹簧压紧塞接触并向所述弹簧压紧塞传递由所述加载弹簧产生的压力；

22、在所述阀座上设有第一液体通道，所述第一液体通道与所述高压流道模块连通，所述阀针位于所述第一液体通道的中部，并用作控制所述第一液体通道的通断。

23、可选的，所述高压流道模块包括管路连接阀，在所述管路连接阀底部开设有固定孔，在所述管路连接阀上开设有第二液体通道，所述第二液体通道的一端连通入口接口，所述第二液体通道的另一端连通出口接口；

24、所述第二液体通道的中部与所述第一液体通道连通。

25、可选的，在所述第一液体通道内固定有阀芯密封圈压帽和阀芯密封圈，所述阀针的一端与所述阀芯密封圈压帽的中心滑动密封配合。

26、可选的，所述第一液体通道与所述第二液体通道的连通处设有o型密封圈。

27、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

28、1、保留机械调压功能，运行可靠：本发明完整保留原机械背压阀的手轮、螺纹杆、加载弹簧、阀座和阀针等调压机构，电动头仅用于驱动原有的螺纹杆，不替代加载弹簧、阀芯滑套、阀座、阀针等机械调压部件。当电动头升至避让位置、发生断电、控制系统退出或被完全拆除后，机械背压调节组件仍保持完整，操作者可通过手轮独立调节背压，不改变原机械背压阀的力传递路径和基本调压原理。

29、2、手动与自动切换简单：通过电动头支架上的导向长槽和手拧固定螺钉实现电动头的升降及锁定，下降时与手轮或螺纹杆传动啮合完成自动调压；上升时与手轮或螺纹杆脱开，操作者可直接旋转手轮进行手动背压调节。整个切换过程仅通过松开两颗手拧固定螺钉、升降电动头、重新锁紧手拧固定螺钉即可完成，无需拆卸直流电机、涡轮减速机、手轮或机械背压调节机构。

30、3、易损部件模块化，维护方便：将阀芯滑套、弹簧压紧塞、不锈钢弹簧、压力平衡板、阀座、阀针、阀芯密封圈压帽、阀芯密封圈及o型密封圈等易损部件集成为易换阀体模块，阀针、阀座和密封件等主要易磨损部件能够随易换阀体模块整体拆出和更换。

31、4、无需拆卸高压管路，降低泄漏风险：入口接口、出口接口及第二液体通道均设置于管路连接阀体内，易换阀体模块通过六根拆装螺栓与管路连接阀体连接并可从上方整体取出，更换时管路连接阀体及其两侧高压管路无须移动，可避免反复拆管造成的管路错位、密封面损伤、介质污染及二次泄漏，提高维护安全性和系统可靠性。

1.一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，包括外壳（7）、与所述外壳（7）连接的阀体组件、设置在所述外壳（7）内的机械背压调节组件，其中，所述机械背压调节组件包括手轮（3），所述机械背压调节组件通过手动驱动的方式使所述手轮（3）转动，进而向所述阀体组件的阀针（16）施加压力；

2.根据权利要求1所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述电动头包括直流电机（1）和涡轮减速机（2），所述直流电机（1）的固定端、所述涡轮减速机（2）的固定端均固定在所述位移部的一端，所述直流电机（1）的输出轴与所述涡轮减速机（2）的输入轴同轴固定；

3.根据权利要求1所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述位移部包括电动头支架（5），所述电动头支架（5）的一端与所述电动头的固定端固接，所述电动头支架（5）的另一端与所述外壳（7）滑动配合。

4.根据权利要求3所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，在所述电动头支架（5）上开设与所述阀针（16）位移方向平行的滑道，在所述滑道内滑动配合有至少两个手拧固定螺钉（6），所述手拧固定螺钉（6）与所述外壳（7）侧壁螺纹固定。

5.根据权利要求1所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述机械背压调节组件还包括：

6.根据权利要求5所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述阀体组件包括易换阀体模块和高压流道模块，所述阀针（16）位于所述易换阀体模块内；

7.根据权利要求6所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述易换阀体模块包括阀座（15）、与所述阀座（15）固定的压力平衡板（14）、同轴固定在所述压力平衡板（14）中部的阀芯滑套（11），所述阀针（16）与所述阀芯滑套（11）滑动配合；

8.根据权利要求7所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述高压流道模块包括管路连接阀体（20），在所述管路连接阀体（20）底部开设有固定孔（21），在所述管路连接阀体（20）上开设有第二液体通道（24），所述第二液体通道（24）的一端连通入口接口（22），所述第二液体通道（24）的另一端连通出口接口（23）；

9.根据权利要求7所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，在所述第一液体通道内固定有阀芯密封圈压帽（17）和阀芯密封圈（18），所述阀针（16）的一端与所述阀芯密封圈压帽（17）的中心滑动密封配合。

10.根据权利要求8所述的一种阀芯模块易更换的手自一体式背压阀，其特征在于，所述第一液体通道与所述第二液体通道（24）的连通处设有o型密封圈（19）。