具有熔合的保持件的碳化物插入件组件制造技术

技术编号:20791891 阅读:32 留言:0更新日期:2019-04-06 07:17
一种用于控制阀的碳化物插入件组件,该控制阀具有阀杆、流动通道和设置在流动通道中的阀座。该碳化物插入件组件包括壳体、设置在壳体内的碳化物插入件、以及邻近碳化物插入件的金属保持件。金属保持件被熔合到壳体上。

【技术实现步骤摘要】
具有熔合的保持件的碳化物插入件组件
本公开总体上涉及控制阀,并且更具体地,涉及具有由熔合的金属保持件保持的碳化物插入件的控制阀。
技术介绍
在许多控制阀应用中,特别是在涉及严峻使用条件的控制阀应用中,控制阀的内部部件可能经受具有例如可能的闪蒸、气蚀和颗粒的三相流,所有这些都可能会引起严重的侵蚀和/或振动。因此,这样的阀通常提供有耐腐蚀的碳化物插入件(carbideinsert)。碳化物插入件可由陶瓷材料(诸如,碳化物、碳化钨)或其它合适的材料制成。在构造这样的阀部件时,碳化物插入件通常使用收缩配合程序附接到壳体,其中金属保持件被加热、装配、并且然后被冷却以将碳化物插入件固定到位。在碳化物插入件和基底之间的接合处有可能会形成应力梯级(riser)。这样的应力梯级可能会并且有时确实会通过促成碳化物插入件中裂缝的形成和/或传播而促成碳化物插入件的过早失效。此外,温度变化可能会引起金属保持件膨胀,从而降低金属保持件的效率。其它构造技术包括使用机械止动件,诸如卡环。但是,机械止动件在严峻使用条件期间可能变得不可靠。现在参照图1,流量控制阀10的一个已知示例包括阀壳体12,阀壳体12具有通过流体通道18连通的流体入口14和流体出口16。内件组件20设置在阀壳体12内位于流体入口14与流体出口16之间。内件组件20包括裙部22和阀座环24。流体控制构件(例如阀塞26)至少部分地设置在裙部22内,并且阀塞26与阀座环24相互作用以控制通过阀壳体12的流体流动。裙部22引导阀塞26往复运动,使得阀塞26保持与阀座环24正确对准。阀杆28一端连接到阀塞26,另一端连接到致动器。致动器控制阀塞26在裙部22内的运动。碳化物插入件组件29包括碳化物插入件30,其位于阀壳体12内在阀座环24下游处。碳化物插入件30可通过螺纹连接32附接到阀壳体12。在其它实施例中,如上面所讨论的,碳化物插入件30可通过收缩配合金属保持件(未示出)或通过机械止动件(未示出)附接到阀壳体12。附图说明图1是传统的流量控制阀的局部截面的放大图,该流量控制阀的阀壳体中具有碳化物插入件。图2是根据本公开内容的教导构造的碳化物插入件组件的示意表示。图3是包括图2的碳化物插入件组件的控制阀的第一实施例。图4是包括图2的碳化物插入件组件的控制阀的第二实施例。具体实施方式尽管以下文本阐述了本专利技术的一个或多个示例性实施例的详细描述,但是应该理解,本专利技术的法定范围由本专利开始处所阐述的权利要求书中的文字限定。因此,以下详细描述仅被解释为是示例性的,并未描述本专利技术的每个可能的实施例,这是因为描述每个可能的实施例即使不是不可能的也是不切实际的。使用当前技术或在本专利的申请日之后开发的技术,可以实现许多替代实施例。设想这些替代实施例仍将落入限定本专利技术的权利要求书的范围。现在参考图2,示出了碳化物插入件组件129的第一实施例。通过用下文公开的碳化物插入件组件129、229、329替换已知的碳化物插入件组件29,可将所公开的碳化物插入件组件129并入诸如图1中的控制阀10之类的阀中。碳化物插入件组件129包括碳化物插入件130、金属保持件140、和壳体112。金属保持件140可位于碳化物插入件130的任一端处。金属保持件140沿着至少一个表面A熔合到壳体112。在一些实施例中,金属保持件140可沿着一个以上的表面熔合到壳体112。在一个实施例中,金属保持件140通过激光烧结熔合到壳体112。在其它实施例中,金属保持件140可直接熔合到阀壳体。在又一些实施例中,金属保持件140可熔合到承载碳化物插入件的另一元件,例如阀塞。无论如何,将金属保持件140熔合到壳体112会使碳化物插入件130固定在合适的位置,同时会在温度变化期间对热膨胀进行补偿,并会保护碳化物插入件130免于融合过程。所公开的碳化物插入件组件可有利地用于针对诸如化工、精炼、纸浆造纸、以及采矿等工业的过程环境中,所有这些都涉及严酷的工作条件。尽管在附图中示出了滑动阀杆阀,但是所公开的碳化物插入件组件129、229、329可以并入到利用碳化物插入件的实际上任何类型的控制阀中。例如,所公开的碳化物插入件组件129、229、329可以并入到滑动阀杆阀、旋转阀、滑动闸阀、截止阀、或实际上任何其它类型的控制阀中的一者或多者中。与其它碳化保持机构相比,所公开的碳化物插入件组件更耐热,因为传统的金属保持件具有与碳化物插入件不同的热膨胀系数,并且因此传统的金属保持件以与碳化物插入件不同的速率膨胀,从而导致传统的金属保持件在温度变化期间失效。所公开的碳化物组件在温度变化期间不会失去保持效力。现在转到图3,示出了碳化物插入件组件229的第二实施例。在图3的实施例中,碳化物插入件组件229包括碳化物插入件230、阀壳体212、金属保持件240、和阀座环224。金属保持件240位于碳化物插入件230和阀座环224之间。金属保持件240被熔合到阀壳体212以将碳化物插入件230固定到位。阀座环224通过螺纹连接固定到阀壳体212。在图3的实施例的组装期间,碳化物插入件230在图3中从上方插入阀壳体212中。接着,金属保持件240被插入到阀壳体212中位于碳化物插入件230上方,并且金属保持件240通过例如激光烧结熔合到阀壳体212。最后,阀座环224被插入到阀壳体212中并通过螺纹连接固定到位。现在转到图4,示出了碳化物插入件组件329的第三实施例。在图4的实施例中,碳化物插入件组件329包括碳化物插入件330、阀壳体312、金属保持件340、以及阀座环324。碳化物插入件330位于金属保持件340和阀座环324之间。金属保持件340被熔合到阀壳体312以将碳化物插入件330固定到位。阀座环324通过碳化物插入件330和阀壳体312中的肩部之间的加压被固定到阀壳体312。在图4的实施例的组装期间,阀座环324在图4中从下方插入阀壳体312中。接着,碳化物插入件320从下方插入阀壳体312中,并被倚靠阀座环324向上推动。接着,金属保持件340被插入到阀壳体312中位于碳化物插入件330下方,并且金属保持件340通过例如激光烧结被熔合到阀壳体312。在图2-4的实施例中,碳化物插入件330可以由碳化物和碳化钨中的一者或多者形成。金属保持件也可由其它耐磨材料形成。尽管图4的实施例将金属保持件140、240、340示为具有三角形截面形状的环形环,但金属保持件140、240、340可采用将碳化物插入件固定到壳体中的实际上任何形状(连续的或不连续的)。在构造时,根据本文中概述的示例性教导来组装的碳化物插入件组件可提供现有技术教导无法实现的一个或多个技术优点。例如,相比于传统的碳化附件,碳化物插入件组件更耐温。此外,相比于传统的碳化附件,所公开的碳化物插入件组件在严峻的使用条件下更不容易发生故障。此外,通过允许使用较低成本、易于获得、和标准的材料,对本文概述的选择材料的使用使制造商从收缩配合构造的严格要求中解脱出来。另一个潜在的技术优点是所公开的方面通过允许最终用户改造磨损的碳化物插入件而不是替换整个阀来促成更容易的维护。当与现有技术结构和组件相比时,本专利技术的一个或多个方面抑制由先前构造引起的有害和难以控制的内应力(例如可在收缩配合过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制阀的碳化物插入件组件,所述控制阀具有阀杆、流动通道、以及设置在所述流动通道中的阀座,所述碳化物插入件组件包括:壳体;碳化物插入件,所述碳化物插入件设置在所述壳体内;以及金属保持件,所述金属保持件邻近所述碳化物插入件,所述金属保持件被熔合到所述壳体。

【技术特征摘要】
2017.09.29 US 15/721,5931.一种用于控制阀的碳化物插入件组件,所述控制阀具有阀杆、流动通道、以及设置在所述流动通道中的阀座,所述碳化物插入件组件包括:壳体;碳化物插入件,所述碳化物插入件设置在所述壳体内;以及金属保持件,所述金属保持件邻近所述碳化物插入件,所述金属保持件被熔合到所述壳体。2.根据权利要求1所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述金属保持件通过激光焊接熔合到所述壳体。3.根据权利要求1所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述金属保持件由碳化物和碳化钨中的一个以及其任何组合制成。4.根据权利要求1所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述金属保持件的形状为环形。5.根据权利要求4所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述金属保持件具有三角形截面。6.根据权利要求1所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述金属保持件设置在所述碳化物插入件与阀座之间。7.根据权利要求1所述的碳化物插入件组件,其特征在于,所述碳化物插入件设置在所述金属保持件与阀座之间。8.一种控制阀,包括:阀壳体,所述阀壳体具有通过流体通道连接的入口和出口;阀座,所述阀座设置在所述流体通道内;可移动控制构件,所述可移动控制构件设置在所述流体通道内,所述可移动控制构件与所述阀座配合以控制通过所述阀壳体的流体的流动;...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·J·哈根
申请(专利权)人:费希尔控制产品国际有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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