速關調節閥的製作方法

2023-11-04 08:00:17

本發明涉及蒸汽閥技術領域，特別涉及一種速關調節閥。

背景技術：

蒸汽透平機能夠將蒸汽中的熱能與壓力能轉化為機械能，從而驅動迴轉機械的設備。蒸汽透平機在船舶上被廣泛應用，該蒸汽透平機一般需要配備一套進汽閥組，該進汽閥組包括速關閥和調節閥。

當進汽閥組需要快速關閉以截斷蒸汽透平機的進汽時，可以通過關閉速關閥使蒸汽透平機迅速停止工作；在蒸汽透平機正常運行時，進汽閥組需要根據蒸汽透平機的轉速的反饋信號來調整調節閥的開度，使通過調節閥的蒸汽量處於一個合理的範圍，從而保證蒸汽透平機的轉速符合工況要求。

在實現本發明的過程中，申請人發現現有技術至少存在以下問題：

現有技術中，進汽閥組中的速關閥和調節閥的功能迥異，所以速關閥和調節閥為分體式結構，但是，分體式的速關閥和調節閥會使得進汽閥組的尺寸較大，從而導致進汽閥組的佔用體積較大，不利於蒸汽透平機在狹小船艙空間內的布置。

技術實現要素：

為了解決現有技術中因進汽閥組佔用了船體內較大空間的問題，本發明實施例提供了一種速關調節閥。所述技術方案如下：

本發明實施例的一種速關調節閥，所述速關調節閥包括閥座、速關閥門、速關閥芯、油缸、調節套筒、調節閥門和調節閥芯，

所述閥座上具有依次相通的進汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔；

所述速關閥門可開合的設置在所述第一通汽口上，所述速關閥芯的一端固定連接在所述速關閥門上，所述速關閥芯的另一端伸出所述閥座的側壁；

所述油缸安裝在所述閥座的側壁上，所述油缸內設置有活塞，所述活塞將所述油缸內部分為油缸上腔和油缸下腔，所述速關閥芯的另一端伸入到所述油缸下腔內並且與所述活塞固定連接；

所述排汽腔呈圓柱狀，所述調節閥套同軸固定安裝在所述排汽腔中，所述調節閥套的一端與所述第二通汽口相通，所述調節閥套的另一端封閉；

所述調節閥套的側壁上開設有兩個相對的排汽口，所述調節閥芯可活動地穿過兩個所述排汽口設置，且所述調節閥芯的兩端均活動穿出所述閥座設置，所述調節閥芯的中心軸垂直於所述排汽腔的軸線，所述調節閥門包括間隔固定在所述調節閥芯上的第一調節閥門和第二調節閥門，所述第一調節閥門和所述第二調節閥門分別與兩個所述排汽口配合。

進一步地，所述活塞朝向所述閥座的端面上設置有凸塊，所述油缸靠近所述閥座的一端設有與所述凸塊相對應的凹槽，所述油缸靠近所述閥座的一端上設置有第一油口，所述第一油口與所述凹槽相通且對應設置，所述第一油口的孔徑小於所述凹槽的孔徑，所述油缸上腔的側壁設置有第二油口。

進一步地，所述驅動上腔內設置有壓縮彈性件，所述壓縮彈性件的兩端分別與所述活塞和所述油缸遠離所述速關閥座的一端連接。通過控制油缸的腔體內的液壓油的壓力和設定壓縮彈性件的作用力，可以使活塞停留在指定位置，這就可以使調節閥門的開度可調。

更進一步地，所述驅動油缸至少具有一段呈與所述壓縮彈性件外徑相匹配的柱狀。該柱狀部分可以對壓縮彈性件進行支撐，防止彈性件因重力、衝擊力等作用產生偏心。

進一步地，所述驅動油缸靠近所述閥座的一端設置有被所述速關閥芯活動穿過的導向套筒，所述導向套筒與所述速關閥芯之間具有潤滑間隙。

更進一步地，所述導向套筒穿過所述驅動油缸靠近所述閥座的一端的部位上設置有洩油口。油缸中的液壓油可以滲入到該潤滑間隙中，對速關閥芯在導向套筒中的移動進行潤滑，防止發生卡澀現象。

進一步地，所述油缸通過支架安裝在所述閥座的外壁上，所述支架設置在所述油缸和所述閥座之間，所述支架設置有與所述閥座固定連接的安裝板，所述安裝板設置有被所述速關閥芯活動穿過的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的內徑和所述速關閥芯的外徑相匹配，所述第二通孔的內徑大於所述第一通孔的內徑，所述第二通孔內填充有密封材料，所述第二通孔通過與所述第二通孔螺紋配合密封螺母密封，所述密封螺母滑動套裝在所述速關閥芯上，以防止汽體洩露。

進一步地，所述第一調節閥門和所述第二調節閥門均呈與對應的所述排汽口相匹配的圓形結構，當所述調節閥門關閉時，所述第一調節閥門和所述第二調節閥門均緊密配合在對應的排汽口中。

進一步地，所述調節閥芯上還設有第一限位件和第二限位件，所述第一調節閥門和所述第二調節閥門位於所述第一限位件和所述第二限位件之間，且所述第一限位件靠近所述第一調節閥門設置，當所述第一調節閥門和所述第二調節閥門閉合設置在兩個所述排汽口上時，所述第一限位件與所述排汽腔的內壁相抵，所述第二限位件與所述排汽腔的內壁之間存在活動間隙。

更進一步地，所述第一調節閥門作用於對應的所述排汽口的截面積，大於所述第二調節閥門作用於對應的所述排汽口的截面積。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

由於本發明實施例的閥座具有依次相通的進汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔，因此，蒸汽可從進汽口進入，並依次經第一通汽口及第二通汽口排入至排汽腔中，最後從排汽腔排出。

由於速關閥門可開合的設置在第一通汽口上，速關閥芯的一端固定連接在速關閥門上，速關閥芯的另一端伸出閥座的側壁，因此，通過控制速關閥門的開啟即可到達控制汽路的通斷，達到控制速關調節閥開啟或關閉的目的。

由於油缸安裝在閥座的側壁上，油缸內設置有活塞，活塞將油缸內部分為油缸上腔和油缸下腔，速關閥芯的另一端伸入到油缸下腔內並且與活塞固定連接，因此，通過油缸內的活塞帶動速關閥芯移動即可實現速關閥門的開啟或關閉，進而實現速關調節閥開啟或關閉。

由於排汽腔呈圓柱狀，調節閥套同軸固定安裝在排汽腔中，調節閥套的一端與第二通汽口相通，調節閥套的另一端封閉，調節閥套的側壁上開設有兩個相對的排汽口，因此，由第二通汽口進入的蒸汽可以進入到調節閥套中，並從調節套筒的排汽口中進入到排汽腔中。

由於調節閥芯可活動地穿過兩個排汽口設置，且調節閥芯的兩端均活動穿出閥座設置，調節閥芯的中心軸垂直於排汽腔的軸線，調節閥門包括間隔固定在調節閥芯上的第一調節閥門和第二調節閥門，第一調節閥門和第二調節閥門分別與兩個排汽口配合。因此，可以通過外界驅動力帶動調節閥芯在閥座中滑動，改變調節閥芯在閥座中的位置，來調控調節閥門的開度，以控制蒸汽的排出流量。

因此，本發明實施例的速關調節閥同時具有速關和調節的功能，可以減小佔用的空間，適應於在船舶內部布置。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明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發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的速關調節閥的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的速關調節閥中導向套筒的布置示意圖；

圖3為本發明實施例提供的速關調節閥中支架的安裝板的布置示意圖；

圖4為本發明實施例提供的速關調節閥中調節閥座上的結構布置示意圖；

圖5為本發明實施例中調節閥座的結構示意圖；

圖6為本發明實施例中調節套筒的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明實施例公開了一種速關調節閥。圖1為本發明實施例提供的速關調節閥的結構示意圖，參見圖1，該速關調節閥包括閥座、速關閥門2、速關閥芯3、油缸5、調節套筒7、調節閥門和調節閥芯11。

本發明實施例的閥座上具有依次相通的進汽口101、第一通汽口102、第二通汽口103及排汽腔604，其中，速關閥門2可開合的設置在第一通汽口102上，速關閥芯3的一端固定連接在速關閥門2上，速關閥芯3的另一端伸出閥座的側壁。

本發明實施例中的油缸5安裝在閥座的側壁上，油缸5內設置有活塞504，活塞504將油缸5內部分為油缸上腔和油缸下腔，速關閥芯3的另一端伸入到油缸下腔內並且與活塞504固定連接。

本發明實施例的排汽腔604呈圓柱狀，調節閥套7同軸固定安裝在排汽腔604中，調節閥套7的一端與第二通汽口相通，調節閥套7的另一端封閉。

本發明實施例的調節閥套7的側壁上開設有兩個相對的排汽口701，調節閥芯11可活動地穿過兩個排汽口701設置，且調節閥芯11的兩端均活動穿出閥座設置，調節閥芯11的中心軸垂直於排汽腔604的軸線，調節閥門包括間隔固定在調節閥芯11上的第一調節閥門8和第二調節閥門15，第一調節閥門8和第二調節閥門15分別與兩個排汽口701配合。

由於本發明實施例的閥座具有依次相通的進汽口、第一通汽口、第二通汽口及排汽腔，因此，蒸汽可從進汽口進入，並依次經第一通汽口及第二通汽口排入至排汽腔中，最後從排汽腔排出。

由於速關閥門可開合的設置在第一通汽口上，速關閥芯的一端固定連接在速關閥門上，速關閥芯的另一端伸出閥座的側壁，因此，通過控制速關閥門的開啟即可到達控制汽路的通斷，達到控制速關調節閥開啟或關閉的目的。

由於油缸安裝在閥座的側壁上，油缸內設置有活塞，活塞將油缸內部分為油缸上腔和油缸下腔，速關閥芯的另一端伸入到油缸下腔內並且與活塞固定連接，因此，通過油缸內的活塞帶動速關閥芯移動即可實現速關閥門的開啟或關閉，進而實現速關調節閥開啟或關閉。

由於排汽腔呈圓柱狀，調節閥套同軸固定安裝在排汽腔中，調節閥套的一端與第二通汽口相通，調節閥套的另一端封閉，調節閥套的側壁上開設有兩個相對的排汽口，因此，由第二通汽口進入的蒸汽可以進入到調節閥套中，並從調節套筒的排汽口中進入到排汽腔中。

由於調節閥芯可活動地穿過兩個排汽口設置，且調節閥芯的兩端均活動穿出閥座設置，調節閥芯的中心軸垂直於排汽腔的軸線，調節閥門包括間隔固定在調節閥芯上的第一調節閥門和第二調節閥門，第一調節閥門和第二調節閥門分別與兩個排汽口配合。因此，可以通過外界驅動力帶動調節閥芯在閥座中滑動，改變調節閥芯在閥座中的位置，來調控調節閥門的開度，以控制蒸汽的排出流量。

結合圖1，本發明實施例中的閥座包括速關閥座1和調節閥座6，進汽口101、第一通汽口102及第二通汽口103均設置在速關閥座1上，而排汽腔604則設置在調節閥座6上。

結合圖1，本發明實施例中，速關閥座1的進汽口101的中心軸可以與第一通汽口102的中心軸垂直布置，調節套筒7的中心軸、第二通汽口103的中心軸與進汽口101的中心軸同軸布置，這樣設計的好處在於可以減少蒸汽流通的拐彎，以節省內部空間。

結合圖1，本發明實施例的調節閥座6安裝在速關閥座1上，這樣就可以使本發明實施例所公開的速關調節閥同時具有速關和調節的功能，以減小佔用的空間，適應於在船舶內部布置。

結合圖1，本發明實施例的速關閥座1可以設置有連接法蘭104，第一通汽口103開設在連接法蘭104中部，連接法蘭104沿連接法蘭104的周向設置有多個第一螺栓孔；調節閥座6設置有多個與第一螺栓孔相匹配對應的第二螺栓孔601，調節閥座6通過相互配合的螺母、第一螺栓孔和第二螺栓孔601與連接法蘭104可拆卸連接。通過選擇連接法蘭104上的第一螺栓孔與調節閥座6上不同的第二螺栓孔相配合，可以使調節閥6沿調節閥座6的中心軸旋轉，可以使排汽腔604輸出的角度進行調整，以適應不同的使用工況。

結合圖1，本發明實施例中，油缸5中的活塞504朝向閥座的端面上設置有凸塊505，油缸5靠近閥座的一端設有與凸塊505相對應的凹槽506，油缸5靠近閥座的一端上設置有第一油口507，第一油口507與凹槽506相通且對應設置，第一油口507的孔徑小於凹槽506的孔徑，且油缸上腔的側壁設置有第二油口5012。活塞504在油缸5中移動帶動速關閥芯3移動，使速關閥門3關閉時，液壓油會從第一油口507中排出，此時凸塊505會向凹槽506的方向移動，進而減小第一油口507的洩油量，對活塞504的移動進行減速，進而可以減小速關閥門2的關閉速度，以到達減小速關閥門2在關閉時速關閥門2與閥座產生的衝擊，以避免產生噪音，且增加閥組的使用壽命。

本發明實施例中的凸塊505可以呈環狀結構，本發明實施例對凸塊505的結構在此不做限制。

本發明實施例的油缸還包括腔體501、上蓋502和下蓋503，腔體501的兩端分別由上蓋502和下蓋503密封。

本發明實施例中，油缸5的腔體501內可以設置有壓縮彈性件9，壓縮彈性件9位於驅動上腔內，壓縮彈性件9的一端安裝在上蓋502上，壓縮彈性件9的另一端安裝在活塞504上。通過控制油缸5的腔體501內的液壓油和設定壓縮彈性件9對活塞504的作用力，可以使活塞504停留在指定位置，這就可以使調節閥門2的開度可調，以滿足蒸汽透平機不同進汽量的使用要求。

本發明實施例的壓縮彈性件9可以選用彈簧，彈性件9與腔體501同軸設置，彈性件9的一端可纏繞在上蓋502的底面，在活塞504的頂面可以設置一個安裝凸起508，彈性件9的另一端可纏繞在安裝凸起508上。

本發明實施例中，油缸5的腔體501可以呈臺階狀，它由直徑較小的第一腔體509和直徑較大的第二腔體5010，其中，第一腔體509呈與彈性件9外徑相匹配的柱狀，該柱狀部分可以對彈性件9進行支撐，防止彈性件9因重力、衝擊力等作用產生偏心；而活塞504可以設置在第二腔體5010內，此部分的直徑由於大於彈性件9的直徑，因此，油缸5可以在較小的油壓下能驅動彈性件9，以使活塞504朝向下蓋503方向運動。

本發明實施例中，油缸5的上蓋502可以與腔體501集成在一起，呈整體式結構；而油缸5的下蓋503可以與腔體501為分體式結構，下蓋503通過第一螺栓5011與腔體501固定連接。

圖2為本發明實施例提供的速關調節閥中導向套筒的布置示意圖，結合圖2，本發明實施例中，下蓋503內可以設置有被速關閥芯3活動穿過的導向套筒10，導向套筒10與速關閥芯3之間具有潤滑間隙，油缸5中的液壓油可以滲入到該潤滑間隙中，對速關閥芯3在導向套筒10中的移動進行潤滑，防止發生卡澀現象。

本發明實施例中，導向套筒10的一端可以設置有搭接在下蓋503頂面上的搭接耳板1001，該搭接耳板1001可以通過第二螺栓1002安裝在下蓋503上。

本發明實施例中，導向套筒10可以穿過下蓋503，導向套筒10穿過下蓋503的部位上可以設置有洩油口1003，該洩油口1003用於回收潤滑間隙中的液壓油，同時也可以降低間潤滑間隙處液壓油的壓力。

本發明實施例中，洩油口1003可以通過一個管道與油箱連通，以用於回收從此出油口1003排出的液壓油。

圖3為本發明實施例提供的速關調節閥中支架的安裝板的布置示意圖，結合圖3，本發明實施例中，油缸5通過支架4安裝在速關閥座1的外壁上，支架4設置在油缸5和速關閥座1之間，油缸5的下蓋503可以集成在支架4上。

結合圖3，本發明實施例中，支架4可以設置有用於與速關閥座1固定連接的安裝板401，安裝板401設置有被速關閥芯3活動穿過的第一通孔402和第二通孔403，第一通孔402的內徑和速關閥芯3的外徑相匹配，第二通孔403的內徑大於第一通孔402的內徑，第二通孔403內填充有密封材料，第二通孔403並通過與其螺紋配合的密封螺母14密封，密封螺母14滑動套裝在速關閥芯3上，以防止汽體洩露。

本發明實施例中，第一通孔402和第二通孔403可以依次遠離油缸5，這樣可以方便密封螺母14的拆卸，以對密封材料進行補充。

本發明實施例中，密封螺母14上可以設置有被速關閥芯3活動穿過的通孔，需要對密封材料進行補充時，旋轉密封螺母14，密封螺母14即可沿著速關閥芯3從第二通孔403內旋出。

本發明實施例中的密封材料8具有蒸汽密封功能，可以為柔性石墨填料等。

本發明實施例中，支架4的安裝板401可以通過第三螺栓404安裝在速關閥座1的外壁上。

本發明實施例中，油缸5的下蓋503和安裝板401之間通過多個支撐杆連接，這就可以使支架4具有一定的長度，進而使速關閥芯3的長度加長，這樣可以保證速關閥芯3的兩端具有充足的散熱空間，防止速關閥門2的蒸汽介質引起的高溫傳遞至油缸5處。

本發明實施例中的支架4可以採用一體式鑄造結構，以保證支架4具有良好的剛性，並保證導向套筒10安裝處具有足夠的強度，防止速關閥芯3因為剛度不夠產生變形、卡住等故障。

結合圖1，本發明實施例中，速關閥門2上可以設置有一個螺紋孔201，速關閥芯3插設在該螺紋孔201中，並通過鎖緊螺母202鎖緊。

圖4為本發明實施例提供的調節閥座上的結構布置示意圖，結合圖4，本發明實施例中，第一調節閥門8和第二調節閥門15均呈與對應的排汽口701相匹配的圓形結構，當調節閥門關閉時，第一調節閥門8和第二調節閥門15均緊密配合在對應的排汽口701中。

結合圖4，本發明實施例中，調節閥芯11上還設有第一限位件和第二限位件，第一調節閥門8和第二調節閥門15位於第一限位件和第二限位件之間，且第一限位件靠近第一調節閥門8設置，當第一調節閥門8和第二調節閥門15閉合設置在兩個排汽口701上時，第一限位件與排汽腔604的內壁相抵，第二限位件與排汽腔604的內壁之間存在活動間隙。因此，當第一調節閥門8和第二調節閥門15開啟時，調節閥芯11隻能帶動第一調節閥門8和第二調節閥門15向第二限位件的方向移動，而調節閥門在關閉時，調節閥芯11隻能帶動第一調節閥門8和第二調節閥門15向第一限位件的方向移動，直到第一限位件抵在排汽腔604的內壁上，以使調節閥門完全關閉。

另外，第一調節閥門8作用於對應的排汽口701的截面積，大於第二調節閥門15作用於對應的排汽口701的截面積。當外界驅動力失效時，調節閥套7內的蒸汽對第一調節閥門8和第二調節閥門15產生的作用力不同，以迫使第一調節閥門8和第二調節閥門15向位於第一調節閥門8的方向移動，進而使調節閥門自動關閉，這樣就可以對整個用汽設備進行保護，以增加用汽設備的使用壽命，並避免安全事故的產生。

結合圖4，本發明實施例中的調節閥芯11上可以固定套裝有一個限位套筒13，第一調節閥門8和第二調節閥門15均固定安裝在限位套筒13上，限位套筒13的一端與第一調節閥門8之間的部分為第一限位件，限位套筒13的另一端與第二調節閥門15之間的部分為第二限位件。

本發明實施例中的第一限位件和第二限位件也可以為分別套裝在調節閥芯11兩端的兩個套筒，本發明實施例對第一限位件和第二限位件的結構在此不做限制。

圖5為本發明實施例中調節閥座的結構示意圖，圖6為本發明實施例中調節閥套的結構示意圖，結合圖5及圖6，本發明實施例中，調節閥座6朝向速關閥座1的端面上設置有一個環狀內凹止口602，結合圖6，調節閥套7的一端設置有與環狀內凹止口602相配合的環狀外凸止口702，該環狀外凸止口702卡設在環狀內凹止口602上，以實現調節套筒7在調節閥座6上的安裝。

結合圖5，本發明實施例中，調節閥座6上開設有兩個相對的安裝孔603，兩個安裝孔603與兩個排汽口701同軸設置，每個安裝孔603內可拆卸地設置有一個調節閥蓋12，調節閥芯11的兩端分別活動穿過兩個調節閥蓋12。

結合圖1，本發明實施例中，兩個調節閥蓋12均可以通過第四螺栓1201安裝在調節閥座6上。

結合圖4，本發明實施例中，兩個調節閥蓋12上均可以設置有被調節閥芯11穿過的第三通孔1202和第四通孔1203，第四通孔1203和第三通孔1202依次遠離調節閥套7，且第三通孔1202的內徑與調節閥芯11的外徑相匹配，而第四通孔1203的內徑大於第三通孔1202的內徑，第四通孔1203內填充有密封材料，第四通孔1203並通過與其螺紋配合的密封螺母14密封，密封螺母14滑動套裝在調節閥芯11上，以防止汽體洩露。

本發明實施例中，需要對密封材料進行補充時，旋轉密封螺母14，密封螺母14即可沿著調節閥芯11從第四通孔1203內旋出。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。