[实用新型]阀塞装置

说明书

公开了示例性的阀塞装置。本文所公开的示例性装置包括阀塞尖部、阀塞本体、和附加沉积的材料。阀塞尖部包括头部和从头部延伸的尾部。阀塞本体包括从阀塞本体的第一端朝阀塞本体的第二端延伸的腔体。腔体配合地接收阀塞尖部的尾部。附加沉积的材料接合到阀塞本体，以使阀塞尖部的尾部保持在阀塞本体中。

技术领域

本公开内容总体涉及流体阀，并且更具体地，涉及复合阀塞及相关方法。

背景技术

控制阀通常用在过程控制工厂或系统中以控制过程流体的流动。控制阀通常包括设置在流体路径中以控制流体的流动的阀塞(例如，金属阀塞)和阀座(例如，金属座环)。阀塞通常包括连接到阀塞本体的阀塞尖部。致动器使阀塞在打开位置和闭合位置之间移动，在闭合位置，阀塞尖部接合阀座以形成密封。

在举例来说诸如碳氢化合物、金属和采矿、以及石化工业等中的严酷的工作(service)应用中，控制阀可能经受严重的侵蚀性工作状况，该工作状况可能迅速磨损或降低阀塞的操作寿命。例如：阀塞可能暴露于流动的包含夹带颗粒(例如，来自井下地层的陶瓷催化剂细粒、沙子和骨料等)的过程流体，这些颗粒可能损坏由金属制成的阀塞尖部的密封表面。

因此，在严酷的工作应用中，经常采用由陶瓷材料制成的阀塞尖部，以减少由严重侵蚀性的过程流体引起的损害，该严重侵蚀性的过程流体可能以其它方式损坏金属阀塞尖部，从而增加了阀塞的操作寿命。尽管对颗粒等的侵蚀性和/或腐蚀性的影响具有高抵抗性，但是这种陶瓷材料可能比金属材料更脆。因此，陶瓷材料的阀塞尖部可能不能承受经常需要提供紧密的流体流动闭合的相对高的致动器推力。例如，当阀塞密封地接合阀座以提供相对紧密的闭合并防止或限制通过阀的通道的流体流动以便进行开/关应用时，致动器向阀塞施加相对高的座负载(seating load)或力。在这种高负载下，由陶瓷制成的阀塞尖部的应力集中可以使得阀塞尖部断裂、损坏或破裂。

实用新型内容

鉴于以上提及的传统的采用由陶瓷材料制成的阀塞尖部较脆，从而可能使得阀塞尖部断裂、损坏或破裂的技术问题，提出了一种阀塞装置。在一个示例中，一种阀塞装置包括阀塞尖部、阀塞本体、以及附加沉积的材料。所述阀塞尖部具有头部以及从所述头部延伸的尾部。所述阀塞本体具有第一端、第二端、以及从所述第一端向所述第二端延伸的腔体。所述腔体配合地接收所述阀塞尖部的所述尾部。所述附加沉积的材料接合到所述阀塞本体，以将所述阀塞尖部的所述尾部保持在所述阀塞本体中。

在一个优选方式中，所述阀塞本体由与所沉积的材料实质上相同的材料构成。

在一个优选方式中，所沉积的材料经由以下方式中的一种进行沉积：粉末床熔融、超声波固结、或定向能量沉积。

在一个优选方式中，所述腔体具有第一形状，并且所述尾部具有与所述第一形状互补的第二形状来接合所述腔体，以使所述阀塞尖部保持在所述阀塞本体内。

在一个优选方式中，所述沉积材料还接合到所述阀塞尖部，以将所述阀塞尖部保持在所述阀塞本体中。

在一个优选方式中，所述沉积材料包括与所述阀塞尖部紧邻的接合层。

在一个优选方式中，所述接合层将所述阀塞尖部与所述沉积材料的随后沉积隔离。

在一个优选方式中，所述阀塞本体从所述第一端到所述第二端被轴向划分，以包括第一本体部和第二本体部。

在一个优选方式中，所述沉积材料覆盖在所述第一本体部和所述第二本体部上，以连接所述第一本体部和所述第二本体部，并且以将所述阀塞尖部在所述第一本体部和所述第二本体部之间捕获在所述腔体中。

在一个优选方式中，所述第一形状包括逐渐变细的表面。

在一个优选方式中，所述阀塞尖部包括碳化钨，并且所述阀塞本体包括金属。