[发明专利]速关阀及其阀芯

说明书

本发明提供了一种速关阀及其阀芯，所述阀芯包括：一阀碟，为空心柱状结构，其一端设置有端面，另一端为敞开状；一套筒，套设于所述阀碟外部，其远离阀碟端面的一端用于固定于速关阀的外壳上；所述阀碟可沿所述套筒的轴向左右移动，当所述阀碟沿所述套筒的轴向移动时，所述阀碟轴向的大部分始终处于所述套筒内。本发明采用空心的阀芯结构，提高了速关阀重力的分布的协调性，从而减少高压蒸汽的激振对阀体稳定性的影响。

技术领域

本发明涉及一种阀门的零部件，具体的说，是涉及一种阀芯及应用该阀芯的速关阀。

背景技术

速关阀广泛应用在汽轮机等高速旋转透平机械中，是主蒸汽管路与汽轮机之间的主要开关机构。汽轮机进气通常为高参数蒸汽，这种高参数蒸汽的高流速会对阀芯产生冲击，而且在流经速关阀内部的不规则空间时，极易引起激荡，不仅会降低阀体的稳定性，且会加速阀芯的损坏。因此，在紧急状态下，需要立即切断汽轮机的进汽，使机组快速停机，以达到保护机组的目的；速关阀即是作为在紧急情况下，快速切断高参数气源的主要开关机构，是保安装置中的必要组成部分。

常规的阀芯为实心结构，而阀杆为细长结构，这就使得速关阀阀芯一端的重力明显大于驱动端的重力，这种重力上的不协调性，在高压蒸汽的冲击下会加剧激振，降低速关阀的安全系数。

基于上述问题，公开号202280482U的中国专利公开了一种汽轮机速关阀，该速关阀在开启过程中或速关阀关闭后有一部分蒸汽沿阀杆与套筒及衬套之间的间隙向外泄露，气体自该间隙引出；当速关阀全开后，主阀碟与套筒的密封面紧密贴合，阀杆漏气被阻断。该结构在一定程度上可以减小整个速关阀的开启力，从而减小阀杆或驱动部件的尺寸、提高速关阀开启过程中的安全性，但并不能解决高压蒸汽冲击引起的速关阀内部激振，因此，其并不能从根本上解决激振问题，在速关阀使用过程中，仍具有较大安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的是提供一种速关阀的阀芯，该阀芯采用空心结构，提高了速关阀重力的分布的协调性，降低激振产生的概率；且添加先导卸荷通路，有利于降低阀碟与阀座分开时的开启力。

本发明的第二目的是提供一种速关阀，该速关阀包括上述阀芯。

基于上述目的，本发明的一个方面，提供一种速关阀的阀芯，该阀芯包括：

一阀碟，所述阀碟具有一内部空腔，该内部空腔贯通阀碟的右端，所述阀碟的左端部设置有一用于连通阀碟外部和内部空腔的第一气孔；

一阀杆，从阀碟的右侧插入阀碟的内部空腔中，阀杆的头部与阀碟活动连接并能够与所述第一气孔压堵配合，阀杆上套设有第一弹簧，第一弹簧的一端与阀碟连接，第一弹簧的另一端与阀杆连接，该第一弹簧赋予阀杆的头部远离第一气孔的趋势，当阀杆的头部与第一气孔压堵配合时，能够阻断第一气孔与阀碟内部空腔的连通；

一套筒，套设于所述阀碟外部，所述套筒的右端用于固定在速关阀的外壳上，所述阀碟伸出套筒的左端并可沿所述套筒的轴向左右移动，当所述阀碟沿所述套筒的轴向移动时，所述阀碟的至少一部分始终处于所述套筒内；

其中，所述阀碟的外周壁上设有用于连通阀碟外部和内部空腔的气流通道，或者套筒的外周壁上设有用于连通阀碟外部和内部空腔的气流通道，或者阀碟和套筒的配合处设有用于连通阀碟外部和内部空腔的气流通道。

作为优选，所述阀碟上螺纹连接有阀杆座，该阀杆座上设置有一供阀杆穿过的通孔，阀杆的头部设置在阀碟与阀杆座之间的间隙空间内，阀杆的头部外径大于所述通孔的孔径；所述第一弹簧的一端与阀杆座相抵，第一弹簧的另一端与阀杆相抵。这样，结构简单合理，组装方便，不仅方便调整第一弹簧的作用力，而且将阀杆与阀碟压在一起，在速关阀运行中，保证两者不会因气流的冲击而产生振动和旋转。

作为优选，所述阀杆座上固定设置有一挡圈，该挡圈与所述阀杆座之间设置所述第一弹簧。