一种组合式阀座及阀门的制作方法

1.本发明涉及阀门结构技术领域，尤其涉及一种组合式阀座及阀门。


背景技术：

2.阀门是管路流体输送系统中的控制部件，用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多，阀门的公称通径从极微小的仪表阀大至通径达10m的工业管路用阀。可用于控制水、蒸汽、油品、气体、泥浆、各种腐蚀性介质、液态金属和放射性流体等各种类型流体地流动，阀门的工作压力可以从0.0013mpa到1000mpa的超高压，工作温度可以从-270℃的超低温到1430℃的高温。
3.阀门密封面是指阀座与启闭件互相接触的部分，阀门密封面在使用介质的腐蚀、沖刷和机械负荷的作用下，特别是用于有颗粒性介质的截上阀、硬密封球阀和闸阀时，阀门密封面都将产生不同程度的磨损和缺陷。当影响阀门的密封性能时，则需对密封面进行修复。修复的主要方法是研磨，如果硏磨不能修复磨损及缺陷时，则采用其它多种修复工艺，如机械加工、焊接、镀层、粘接和热处理等，以使密封面恢复原有的尺寸、精度和性能，维修工艺十分复杂。
4.图1给出了现有技术中阀座1的剖面图，该阀座1为环状结构，内壁的上方端口处为阀座密封部11，并在阀座密封部11上设置有密封部倒角12，在阀门关闭时，阀芯抵接于密封部倒角12，形成密封。在阀门的长期使用过程中，流体介质不断冲刷阀座密封部11，特别是在阀门小开度情况下，流体介质对阀芯以及密封部倒角12的冲刷力度更加剧烈，导致密封部倒角12容易产生磨损，破坏阀门的密封性能。在对阀座密封部11进行维修时，需要将整个阀座1拆卸下来；并且维修无法解决问题时，还需要更换整个阀座1部件，保养成本大幅提高，维修工艺也变得更加复杂。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于提供一种组合式阀座，该组合式阀座可多次使用，使用寿命长，并且可快速、方便地安装与更换。
6.本发明的另一个目的在于提供一种阀门，该阀门使用上述组合式阀座，具有使用寿命长的优点。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.该组合式阀座包括密封件和阀座底座，该密封件呈上下对称的环状结构，密封件内孔的上下两个端口处均为环形密封部，两个环形密封部中的任一个均能抵接于阀芯；上述阀座底座沿轴向设置有通孔，阀座底座设置有环形的安装凹槽，安装凹槽内密封设置有密封件，密封件的内壁抵接于安装凹槽的凹槽内侧壁。
9.可选地，位于上方的环形密封部抵接于阀芯，位于下方的环形密封部不高于凹槽内侧壁的端口。
10.可选地，环形密封部为堆焊的硬质合金。
11.可选地，环形密封部上设置有与阀芯相抵接的密封倒角。
12.可选地，阀座底座内壁的上端口处设置有缓冲斜面。
13.可选地，还包括密封垫片，密封垫片密封设置于密封件与阀座底座之间。
14.可选地，密封件的上下两个端面上均凹设有限位台阶，位于下方的限位台阶的台阶端面和安装凹槽的凹槽底壁之间密封设置有密封垫片。
15.可选地，凹槽底壁上设置有密封凹槽，密封垫片置于密封凹槽中。
16.本发明的另一个目的在于提供一种阀门，该阀门包括阀门本体、阀芯和如上述任一方案所述的组合式阀座，阀芯和组合式阀座均安装于阀门本体内部；阀门关闭时，阀芯密封抵接于密封件。
17.可选地，阀芯上设置有密封面，阀门关闭时，密封面抵接于密封件的密封倒角。
18.有益效果：
19.该组合式阀座包括密封件和阀座底座，该密封件呈上下对称的结构，上下端面结构完全相同，可实现上下两面使用，具有了双倍的使用寿命。并且该密封件结构简单，与阀座底座的安装凹槽互相配合，可方便、快捷的安装于阀门内部，大大延长了该组合式阀座以及使用该组合式阀座的阀门的使用寿命。
附图说明
20.图1是现有技术提供的阀座的剖视图；
21.图2是本发明具体实施方式提供的组合式阀座的剖视图。
22.图中：
23.1、阀座；11、阀座密封部；12、密封部倒角；
24.100、密封件；110、环形密封部；111、密封倒角；120、台阶端面；
25.200、阀座底座；210、底座顶面；220、安装凹槽；221、凹槽内侧壁；222、凹槽外侧壁；223、凹槽底壁；230、密封凹槽；240、缓冲斜面；
26.400、密封垫片。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
28.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
31.下面结合附图详细说明本发明实施例提供的组合式阀座的具体实施方式。该组合式阀座为直压式阀座，可用于截止阀、调节阀和控制阀等的阀座，当然不限于上述阀门的种类，只要使用该直压式阀座即可。
32.请参考图1，图1给出了现有技术提供的阀座1剖面图。该阀座1在阀门的长期使用过程中，流体介质不断冲刷阀座密封部11，导致密封部倒角12容易产生磨损，破坏阀门的密封性能。在对阀座密封部11进行维修时，需要将整个阀座1拆卸下来；并且维修无法解决问题时，还需要更换整个阀座1部件，保养成本大幅提高，维修工艺也变得更加复杂。
33.请参考图2，图2给出了本实施例提供的组合式阀座的剖视图。该组合式阀座包括密封件100和阀座底座200，该密封件100呈上下对称的环状结构，密封件100内孔的上下两个端口处均为环形密封部110，两个环形密封部110中的任一个均能抵接于阀芯；上述阀座底座200沿轴向设置有通孔，阀座底座200设置有环形的安装凹槽220，安装凹槽220内密封设置有密封件100，密封件100的内壁抵接于安装凹槽220的凹槽内侧壁221。该组合式阀座包括上下安装的密封件100和阀座底座200，该密封件100呈上下对称的结构，上下端面结构完全相同，可实现上下两面使用，具有了双倍的使用寿命。在其中一个环形密封部110磨损时，只需要翻转该密封件100，重新安装于阀座底座200中即可；并且该密封件100结构简单，与阀座底座200的安装凹槽220互相配合，可方便、快捷的安装于阀门内部；并且在对环形密封部110进行维修时，只需要拆卸上述密封件100即可，且在维修无法解决问题时，仅需要更换密封件100，而无需更换整个阀座底座200，不仅大大延长了该组合式阀座的使用寿命，还降低了保养、维修以及更换的成本，具有良好的经济效益。
34.具体地，位于上方的环形密封部110抵接于阀芯，位于下方的环形密封部110不高于凹槽内侧壁221的端口。这样密封件100安装于安装凹槽220内部时，位于下方的环形密封部110被保护在阀座底座200的凹槽内侧壁221上，使得位于下方的环形密封部110不会受到阀门内流体介质的冲刷，进而延长了下方的环形密封部110的使用寿命。进一步地，上述环形密封部110为堆焊的硬质合金。当然，作为本领域的常规选择，也可以选用橡胶、塑料等材质的密封圈作为环形密封部110处的密封部件。环形密封部110采用堆焊的硬质合金是为了增强阀门密封面的密封性，防止泄漏，延长使用寿命。堆焊的优点是能充分发挥材料的性能优势，节约用材和延长零部件使用寿命。堆焊硬质合金过程的物理本质、冶金过程和热过程的规律与一般焊接过程相似，根据实现堆焊的条件，阀门密封面堆焊硬质合金方法有焊条电弧堆焊、氧-乙炔火焰堆焊、埋弧堆焊、气体保护堆焊、等离子弧堆焊、高频感应堆焊以及激光堆焊等。对于工作在高温高压条件下的阀门，其环形密封部110的工作条件相当恶劣，因此对于密封性能有较高的要求，因硬质合金具有硬度高、耐腐蚀、抗高压的优异性能，是堆焊阀门密封面最常用的材料，可以根据产品特点选择合适的方式进行堆焊，本实施例不
作具体限制。
35.进一步地，环形密封部110上设置有与阀芯相抵接的密封倒角111。阀门密封部位一般由一对密封副组成，一个在密封件100上，另一个在阀芯上。由于阀门在使用过程中，其密封部位长期受到介质的冲刷和腐蚀，同时还存在着密封部位之间的摩擦磨损，因此工况条件是相当恶劣的。阀门在管路和设备上最广泛的用途之一就是切断介质的流通，此时，阀门处于关闭状态，阀门密封部位之间不得发生超标准的泄漏量，因此，它的密封性是决定产生内漏与否的主要因素。在环形密封部110上设置有抵接阀芯的密封倒角111，可以使密封件100与阀芯之间形成线密封或者面密封，在本实施例中，该密封倒角与阀芯上的倒角不同，使得密封件100与阀芯之间形成线密封，提高了阀门的防泄漏等级，提高了密封效果。优选地，阀座底座200内壁的上端口处设置有缓冲斜面240。该缓冲斜面240降低了阀门内流体介质对阀座底座200的冲击，进一步减缓了对处于下方的环形密封部110的冲刷和磨损，延长了密封件100的使用寿命。
36.可选地，如图2所示，该组合式阀座还包括密封垫片400，密封垫片400密封设置于密封件100与阀座底座200之间。密封垫片400增强了密封件100与阀座底座200之间的密封效果。该密封垫片400优选地为弹性件，并且具有良好的机械性能；并且，根据使用环境的不同，还可以选用耐磨损、耐高温的以及耐腐蚀的材料制成。在本实施例中，该密封垫片400优选为缠绕垫片，缠绕垫片特别适用于负荷不均匀、接合力易松弛、温度与压力周期性变化、有冲击或震动的场合，是阀门、泵、换热器等部件的理想静密封零件。
37.进一步地，密封件100的上下两个端面上均凹设有限位台阶，位于下方的限位台阶的台阶端面120和安装凹槽220的凹槽底壁223之间密封设置有密封垫片400。优选地，位于上方的限位台阶的台阶端面120与阀座底座200的底座顶面210位于同一水平面上，用于与阀门内部的套筒配合安装，并且将密封垫片400安装于位于下方的限位台阶的台阶端面120和安装凹槽220的凹槽底壁223之间，有效地固定了密封垫片400，提高了密封效果，防止流体介质从密封件100和阀座底座200之间泄漏。优选地，上述凹槽底壁223上设置有密封凹槽230，密封垫片400置于密封凹槽230中。密封凹槽230可以有效地固定密封垫片400于密封件100和阀座底座200之间，提高了安装的稳定性。
38.本发明的另一个目的在于提供一种阀门，该阀门包括阀门本体、阀芯和如上述任一方案所述的组合式阀座，阀芯和组合式阀座均安装于阀门本体内部；阀门关闭时，阀芯密封抵接于密封件100。该阀门使用上述组合式阀座，可方便、快捷的安装于阀门内部，实现了密封件100的双面使用，在其中一个密封部磨损时，只需要翻转该密封件100，重新安装于阀座底座200中即可。同时，在维修或者更换时，只需要拆换密封件100即可，降低了保养、维修以及更换的成本，具有良好的经济效益。
39.可选地，阀芯上设置有密封面，阀门关闭时，该密封面抵接于密封件100的密封倒角111。阀芯上的密封面是阀芯上的倒角的端面，该倒角与密封件100的密封倒角111不同，在阀门关闭时上述两个倒角抵接，使得阀芯与密封件100之间形成线密封，有效防止阀门密封部位的冲刷损伤，提高了阀门泄漏等级。当然，阀芯与密封件100之间也可以加工成面密封的密封形式，进一步提升防泄漏的效果，只是对于加工工艺的要求更加严格，具体的选用可以根据流体介质的种类、温度和压力等实际应用环境的要求来选取，本实施例中不做具体限制。
40.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。