一种带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件及其阀门的制作方法

本实用新型涉及阀门领域，具体涉及一种带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件及其阀门。

背景技术：

阀门在能源、石油化工等工业领域有着广泛的应用，其在系统中扮演着控制介质流量、流速、压力等参数的重要角色，阀门性能的优劣直接影响系统管路的工作状态和安全性。很多阀门的运行在温度高、压差大的工况下，长期服役很容易造成密封面损坏，进而导致阀门密封失效，引发泄漏。阀门的密封面损坏很大程度上是因为介质冲刷。

如图1所示，一种常规的阀门是包含分体式的常规阀座1’、常规导流罩2’以及常规阀芯8’，其中，常规阀座1’和常规导流罩2’通过螺栓15进行固定连接，常规导流罩2’设于常规阀芯8’外侧，常规导流罩2’和常规阀芯8’之间滑动连接，常规导流罩2’、常规阀芯8’和常规阀座1’之间围成常规腔室3’，常规阀座1’上设有常规介质流道5’，该常规介质流道5’与常规导流罩2’距离非常相近，常规介质流道5’的顶端设有常规喇叭口7’，常规导流罩2’上设有几个大直径导流孔4’，介质14从大直径导流孔4’流入进入常规腔室3’后，再经常规介质流道5’流出，其中，大直径导流孔4’的直径一般为30mm。常规阀芯8’上设有常规阀芯密封面9’，常规阀芯密封面9’正对大直径导流孔4’，介质14直接冲刷常规阀芯密封面9’，常规阀座1’上设有常规阀座密封面6’，并位于常规介质流道5’的常规喇叭口7’处，该常规阀座密封面6’直接与常规导流罩2’的底端接触，介质14直接冲刷常规阀座密封面6’，因此常规的阀门容易出现阀门的密封面(包括常规阀芯密封面9’和常规阀座密封面6’)损坏的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件及其阀门，可有效防止介质的冲刷，增加该组合件的使用寿命。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件，该组合件包括阀座和设于阀座外侧的导流罩，所述阀座的内部设有介质流道，顶端设有阀座上端面，所述导流罩内部设有腔室，所述导流罩上设有多个沿径向贯穿的导流孔，多个导流孔均高于阀座上端面，介质从导流孔流入后进入腔室，再经介质流道流出。只要保证介质从导流孔出来，进入腔室之后便直接进入介质流道，不与阀座及阀座上端面进行对流运动，便可防止阀座被介质冲刷。所述腔室也比常规腔室大，可流通或暂时储存更多的介质，避免介质挤压阀座和导流罩。

进一步地，位置最低的导流孔的底端高于阀座上端面5-10mm。

进一步地，所述阀座上设有凹陷部，所述凹陷部位于阀座上端面与导流罩之间，所述凹陷部上设有阀座密封面。通常情况下，阀座密封面一般都设置在介质流道的入口处，流过介质流道的入口处的介质流速大，因此阀座密封面极易与介质直接正面接触，且受到的冲击力极大同时介质会由于撞击在该阀座密封面表面形成强烈的对流，进一步对阀座密封面进行冲刷。本实用新型移动了阀座密封面的位置，使得该阀座密封面附近的介质流速较低，减少阀座密封面受冲刷的可能，延长使用寿命，不需时常更换，且仍然能够起到密封阀座的作用。

进一步地，所述阀座密封面倾斜设置在凹陷部的内侧，其中凹陷部的横截面为直角梯形，所述直角梯形的斜边向导流罩一侧倾斜，所述阀座密封面设在斜边上。

进一步地，所述导流罩上沿轴向设有多个导流孔组，每个导流孔组包括多个沿周向布设在导流罩上的导流孔，相邻两个导流孔组中的导流孔错开分布。错开分布可使导流孔的分布更均匀，分布的个数更多，能够保证介质更顺畅的进入阀座中。

进一步地，相邻的导流孔之间的距离等于导流孔的半径。进一步优选地，导流孔的直径为5-10mm，相邻导流孔之间的距离为2.5-5mm。相比大直径导流孔的直径(直径为30mm)，本实用新型的导流孔直径已缩小很多，但由于个数足够多，因此直径缩小的导流孔仍不会影响介质的流通，相邻的导流孔之间的距离过短会影响导流罩的强度，距离过长不利于尽可能多的设置能供介质流过的通道，否则不适用于大功率工作的情况。孔的直径也根据介质中的杂质颗粒的直径大小进行设计，防止杂质通过导流孔，对阀座等造成损害。

进一步地，所述介质流道的顶部设有喇叭口，开口朝向导流罩方向，所述喇叭口的开口大小为30-60°。由于介质是呈变曲线运动，在达到介质通道的入口时，该瞬时速度的方向为斜向下，喇叭口可让介质更好地进入介质流道，避免介质与阀座的直接冲刷。

进一步地，所述导流罩与阀座一体成型。防止导流罩容易出现内落或者被介质冲刷左右移动的情况。

一种含带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件的阀门，该阀门还包括阀杆、阀体和阀芯，所述阀芯通过阀杆设于阀体内部并进行上下运动，所述阀座设于阀芯的下部，所述导流罩设于阀芯的外侧，所述阀座、导流罩和阀芯之间围成所述腔室，所述阀芯底端设有阀芯下端面，所述阀芯上设有凸出部，所述凸出部位于阀芯下端面与导流罩之间，所述凸出部上设有阀芯密封面。所述阀门包括用于高压差、通流介质为水或蒸汽的调节阀和截止阀。

进一步地，所述阀芯密封面倾斜设置在凸出部的外侧，其中凸出部的横截面为直角梯形，所述直角梯形的斜边向导流罩一侧倾斜，所述阀芯密封面设在斜边上，凸出部与凹陷部的形状和尺寸相配合，同时阀座密封面与阀芯密封面也是配合使用的。当阀门需要关闭时，阀杆控制阀芯向下运动，此时凸出部进入凹陷部中，阀芯密封面与阀座密封面贴合，保证了整个阀门的密封状态。该阀芯密封面不仅能够实现密封阀芯的功能，而且由于设置在凸出部的外侧，介质不会与阀芯密封面直接正面接触，能够较好的避免介质冲刷阀芯。

介质从高于阀座上端面的导流孔进入腔室，由于导流孔为径向设置，该介质有一定的水平速度，在忽略其他阻力的情况，该介质在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做加速度为重力加速度的匀加速直线运动，考虑到阀座本身的内径(即介质流道的直径大小)和阀座本身的外径均是统一的，因此从导流罩与介质流道的水平距离是固定的，竖直距离最短为位置最低的导流孔与阀座上端面的距离。根据常识可知，从位置最低的导流孔流出的介质由于竖直距离最短，运动的时间便也最短，从而水平方向上的移动距离便也最短，因此只要保证从位置最低的导流孔流出的介质都能移动到介质流道的入口，就能使所有介质都进入到介质流道中。综合考虑阀座内径、阀座外径和介质的流速等情况，本实用新型将位置最低的导流孔设置在高于阀座上端面5-10mm的位置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型将位置最低的导流孔设置在高于阀座上端面5-10mm的位置，使得介质从导流孔流入后进入腔室，再经介质流道流出，不与阀座正面撞击，避免了阀座被介质直接冲刷从而毁损的情况。

(2)在阀座上设置凹陷部，并移动阀座密封面至凹陷部的内侧，避免阀座密封面与高速介质正面撞击，实现了密封和保护阀座密封面的目的。

(3)导流孔的直径小，但个数多，满足了大流量介质流通的工况，且通过设置多个导流孔组，并错开分布，使在有限面积的导流罩上能够设置足够多的导流孔，并且不会影响导流罩的强度。

(4)阀座与导流罩一体成型，有效避免出现导流罩容易内落或者被介质冲刷左右移动的情况。

(5)在阀芯上设置凸出部，在凸出部上设置阀芯密封面，实现了密封和保护阀芯密封面的目的。

附图说明

图1为介质流经常规的阀门的剖面图；

图2为带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件的剖面图；

图3为介质流经图2所示的阀座和导流罩组合件的剖面图；

图4为带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件的俯视图；

图5为导流孔组的展开图；

图6为含有带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件的阀门的剖面图；

图7为介质流经图6所示的阀门的剖面图。

图中：1-阀座；2-导流罩；3-腔室；4-导流孔；5-介质流道；6-阀座上端面；7-凹陷部；8-阀座密封面；9-喇叭口；10-阀芯；11-阀芯下端面；12-凸出部；13-阀芯密封面；14-介质；15-螺栓；1’-常规阀座；2’-常规导流罩；3’-常规腔室；4’-大直径导流孔；5’-常规介质流道；6’-常规阀座密封面；7’-常规喇叭口；8’-常规阀芯；9’-常规阀芯密封面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图2、3所示，一种带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件，该组合件包括阀座1和设于阀座1外侧的导流罩2，导流罩2与阀座1一体成型，阀座1的内部设有介质流道5，顶端设有阀座上端面6，该阀座上端面6与介质流道5的入口平齐，导流罩2内部设有腔室3，导流罩2上设有多个沿径向贯穿的导流孔4，多个导流孔4均高于阀座上端面6，位置最低的导流孔4的底端比阀座上端面6高5-10mm，介质14从导流孔4流入后进入腔室3，再经介质流道5流出。

如图2、4所示，阀座1设有凹陷部7，凹陷部7位于阀座上端面6与导流罩2之间，凹陷部7的内侧设有倾斜设置的阀座密封面8，凹陷部7的横截面为直角梯形，直角梯形的斜边向导流罩2一侧倾斜，阀座密封面8设在斜边上。介质流道5的顶部设有喇叭口9，开口朝向导流罩2方向，喇叭口9的开口大小为30-60°。

如图5所示，导流罩2上沿轴向设有多个导流孔组，每个导流孔组包括多个沿周向布设在导流罩2上的导流孔4，相邻两个导流孔组中的导流孔4错开分布，相邻两个导流孔4之间的距离等于导流孔4的半径。

如图6所示，一种含有带有防冲刷结构的阀座和导流罩组合件的阀门(图6中省略了阀杆和阀芯)，该阀门还包括阀杆、阀体和阀芯10，阀芯10通过阀杆设于阀体内部并进行上下运动，阀座1设于阀芯10的下部，导流罩2设于阀芯10的外侧，阀座1、导流罩2和阀芯10之间围成腔室3，阀芯10底端设有阀芯下端面11，阀芯10上设有凸出部12，凸出部12位于阀芯下端面11和导流罩2之间，凸出部12的外侧设有倾斜设置的阀芯密封面13，凸出部12的横截面为直角梯形，直角梯形的斜边向导流罩2一侧倾斜，阀芯密封面13设在斜边。如图7所示，介质14从导流孔4流入后进入腔室3，再经介质流道5流出。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。