以钎焊工艺组装的阀塞制造技术

技术编号:22234784 阅读:31 留言:0更新日期:2019-10-09 14:51
一种阀塞组件包括塞基部,塞基部的第一端部被布置成用于附接到阀杆,塞基部的第二端部具有面向前方的基部座表面以及沿着纵向轴线从基部座表面向外突出的轴部分。塞顶端具有面向后方的顶端座表面和腔,该腔具有限定在顶端座表面中的开口。该腔被布置成在其中接收塞基部的轴部分,使得基部座表面和顶端座表面彼此相邻延伸地延伸。填充金属在钎焊工艺中设置在基部座表面与顶端座表面之间,以将塞顶端固定到塞基部。

Valve plug assembled by brazing process

【技术实现步骤摘要】
以钎焊工艺组装的阀塞
本专利技术总体上涉及控制阀,更具体地,涉及具有使用钎焊工艺安装在塞上的顶端(tip)的阀塞。
技术介绍
在许多控制阀应用中,特别是在涉及恶劣使用状况的控制阀应用中,控制阀的内部部件可能经受三相流动,例如可能出现闪蒸、空蚀和颗粒,所有这些可能会导致严重的侵蚀和/或振动。因此,这种阀通常设有具有抗腐蚀塞顶端的阀塞,该塞顶端可以是陶瓷材料,例如碳化物(carbide)、碳化钨(Tungstencarbide),或其它合适的材料。在对这种阀部件进行结构设计时,塞顶端可以使用收缩配合过程附接到塞基部,其中相关部件被加热、配合、然后冷却。图2中示出了这种构造的一个示例。这种收缩配合过程可能将拉伸应力引入到塞顶端,这会对塞顶端产生负面影响,特别是当塞顶端由脆性材料形成时。对于较小的塞顶端,收缩配合过程也可能导致顶端中发生角部断裂。替代地,可以使用钎焊工艺(brazingprocess)将塞顶端附接到塞基部。在任一工艺中,可能的是,在塞顶端和下面的基部之间的接合处可形成应力集中(stressriser)。这种应力集中可以并有时通过促使塞顶端裂纹的形成和/或传播来促使塞顶端过早失效。尽管如此,钎焊工艺通常可以在碳化钨顶端和金属塞基部之间提供最坚固的结合方法。为了避免在钎焊工艺期间将应力引入到塞顶端,已经提出将塞顶端机械地耦接到塞基部。然而,对于较小的阀和阀塞,可能难以形成和操纵机械接头部件。
技术实现思路
根据第一示例性方面,公开了一种用于控制阀的阀塞组件,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。所述阀塞组件包括塞基部,所述塞基部限定纵向轴线并且具有第一端部和第二端部。所述塞基部的第一端部被布置成用于附接到所述控制阀的阀杆。所述塞基部的第二端部具有面向前方的基部座表面和沿着所述纵向轴线从所述基部座表面向外突出的轴部分。所述阀塞组件还包括塞顶端,所述塞顶端具有面向后方的顶端座表面和腔,所述腔具有限定在所述顶端座表面中的开口,其中,所述腔被布置成在其中接收所述塞基部的所述轴部分,使得所述基部座表面和所述顶端座表面彼此相邻地延伸。填充金属在钎焊工艺中设置在所述基部座表面与所述顶端座表面之间,以将所述塞顶端固定到所述塞基部。根据第二示例性方面,公开了一种形成用于控制阀的阀塞组件的方法,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。所述方法包括:提供塞基部,所述塞基部限定纵向轴线并具有第一端部和第二端部;以及布置所述塞基部的第一端部以用于附接到所述控制阀的阀杆;以及提供所述塞基部的第二端部,所述塞基部的第二端部具有面向前方的基部座表面和沿着所述纵向轴线从所述基部座表面向外突出的轴部分。所述方法包括:提供塞顶端,所述塞顶端具有面向后方的顶端座表面和腔,所述腔具有限定在所述顶端座表面中的开口;以及布置所述塞顶端以使得所述腔在其中接收所述塞基部的所述轴部分,使得所述基部座表面和所述顶端座表面彼此相邻的延伸。所述方法还包括:在钎焊工艺中将填充金属设置在所述基部座表面与所述顶端座表面之间,以将所述塞顶端固定到所述塞基部。进一步根据前述第一和/或第二方面,阀塞组件和/或方法还可以包括以下优选方式中的任何一个或多个。根据一个优选的方式,所述塞顶端可以包括环形后方部分、截头圆锥形中间部分和前方凸块状部分。根据进一步优选的方式,所述腔可以在所述环形后方部分和所述截头圆锥形中间部分内延伸。根据另一个优选的方式,所述腔的尺寸可以设计为在所述轴部分被完全接收在所述腔中的情况下在所述轴部分的前方具有间隙。根据另一个优选的方式,所述基部座表面和所述顶端座表面可以垂直于所述纵向轴线。根据进一步优选的方式,所述基部座表面和所述顶端座表面可以在所述塞基部与所述塞顶端之间提供用于钎焊工艺的所有钎焊表面。根据另一个优选的方式,所述轴部分可以为柱状,并且所述腔可以具有互补的柱状侧壁。根据另一个优选的方式,所述轴部分可以被中央地设置在所述塞基部上,并且所述腔可以被中央地设置在所述塞顶端内,如此布置所述塞顶端以使得所述腔在其中接收所述塞基部的所述轴部分,使所述塞顶端相对于所述纵向轴线居中。根据另一个优选的方式,所述塞顶端可以包括碳化物或碳化钨。根据另一个优选的方式,所述塞顶端可以选自于陶瓷材料。根据另一个优选的方式,所述塞顶端的直径为约60mm或更小。根据另一个优选的方式,所述轴部分的直径和所述塞基部的其余部分的直径具有约1:4的比率。附图说明通过提供以下详细描述中所描述的实施例,特别是当结合附图进行研究时,至少部分地满足了以上需求,在附图中:图1是具有根据本专利技术的第一公开示例的教导来组装的塞组件的控制阀的剖视图。图2是传统阀塞的局部剖视放大图,示出了传统收缩配合设计的细节。图3是传统阀塞的局部剖视放大图,示出了传统钎焊工艺设计的细节。图4是根据本公开内容的一个示例性方面的教导来组装的阀塞的放大剖视图。图5是压缩载荷测试配置的剖视图,示出了以钎焊工艺来组装的传统的顶端为碳化钨的阀塞和如图4中所示来组装的顶端为碳化钨的阀塞。图6是表示来自图5中所示的压缩载荷试验的结果的应力图的剖视图。图7是第一弯曲载荷测试配置的剖视图,示出了以钎焊工艺来组装的传统的顶端为碳化钨的阀塞和如图4中所示来组装的顶端为碳化钨的阀塞。图8是示出来自图7中所示的第一弯曲载荷测试的结果的应力图的剖视图。图9是第二弯曲载荷测试配置的透视图,示出了以钎焊工艺来组装的传统的顶端为碳化钨的阀塞和如图4中所示来组装的顶端为碳化钨的阀塞。图10是示出来自图9中所示的第二弯曲载荷测试的结果的应力图的剖视图。本领域技术人员将理解,图中的元件为了简洁和清楚而例示并且不一定按比例绘制。例如,附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其它元件被夸大,以帮助改善对本专利技术的各种实施例的理解。此外,在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但公知的元件通常未被描绘以便有助于对这些各种实施例进行不太妨碍的观察。将进一步理解,某些动作和/或步骤可以以特定的发生顺序来描述或描绘,而本领域技术人员将理解,关于顺序的这种特定性实际上并不需要。还将理解,除非在此另外阐述了不同的特定含义,否则本文所使用的术语和表达具有如上所阐述的
的技术人员赋予这些术语和表达的普通技术含义。具体实施方式虽然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,但应该理解为,本专利技术的法律范围由本专利结束处所阐述的权利要求的文字来限定。因此,下面的详细描述仅被解释为示例性,并且不描述本专利技术的每个可行的实施例,因为如果不是不可行,描述每个可行的实施例都是不切实际的。可以使用当前技术或在本专利申请日之后开发的技术来实施大量替代实施例。可以设想的是,这样的替代实施例仍将落入限定本专利技术的权利要求的范围内。现在参考附图,图1示出根据本专利技术的示例性实施例的教导来组装的用于控制阀12的阀塞组件10,该控制阀12具有阀杆14、流动通道16和阀座18。本领域技术人员将容易理解,控制阀12包括通过流动通道16连接的入口15和出口17。阀塞组件10耦接到阀杆14并通过任何合适的致动器(未示出)在打开位置与关闭位置之间移动,在该打开位置中,阀塞组件10与阀座18间隔开,从而允许通过控制阀12的流动,在该关闭位置中,阀塞本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于控制阀的阀塞组件,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,所述阀塞组件包括:塞基部,所述塞基部限定纵向轴线并且具有第一端部和第二端部;所述塞基部的第一端部被布置成用于附接到所述控制阀的阀杆;所述塞基部的第二端部具有面向前方的基部座表面和沿着所述纵向轴线从所述基部座表面向外突出的轴部分;塞顶端,所述塞顶端具有面向后方的顶端座表面和腔,所述腔具有限定在所述顶端座表面中的开口,所述腔被布置成在其中接收所述塞基部的所述轴部分,使得所述基部座表面和所述顶端座表面彼此相邻地延伸;以及填充金属,所述填充金属在钎焊工艺中设置在所述基部座表面与所述顶端座表面之间,以将所述塞顶端固定到所述塞基部。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制阀的阀塞组件,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,所述阀塞组件包括:塞基部,所述塞基部限定纵向轴线并且具有第一端部和第二端部;所述塞基部的第一端部被布置成用于附接到所述控制阀的阀杆;所述塞基部的第二端部具有面向前方的基部座表面和沿着所述纵向轴线从所述基部座表面向外突出的轴部分;塞顶端,所述塞顶端具有面向后方的顶端座表面和腔,所述腔具有限定在所述顶端座表面中的开口,所述腔被布置成在其中接收所述塞基部的所述轴部分,使得所述基部座表面和所述顶端座表面彼此相邻地延伸;以及填充金属,所述填充金属在钎焊工艺中设置在所述基部座表面与所述顶端座表面之间,以将所述塞顶端固定到所述塞基部。2.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述塞顶端包括环形后方部分、截头圆锥形中间部分和前方凸块状部分。3.根据权利要求2所述的阀塞组件,其中,所述腔在所述环形后方部分和所述截头圆锥形中间部分内延伸。4.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述腔的尺寸设计为在所述轴部分被完全接收在所述腔中的情况下在所述轴部分的前方具有间隙。5.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述基部座表面和所述顶端座表面垂直于所述纵向轴线。6.根据权利要求5所述的阀塞组件,其中,所述基部座表面和所述顶端座表面在所述塞基部与所述塞顶端之间提供用于所述钎焊工艺的所有钎焊表面。7.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述轴部分为柱状,并且所述腔具有互补的柱状侧壁。8.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述轴部分被中央地设置在所述塞基部上,并且所述腔被中央地设置在所述塞顶端内。9.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述塞顶端包括碳化物或碳化钨。10.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述塞顶端是选自于陶瓷材料。11.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述塞顶端的直径为约60mm或更小。12.根据权利要求1所述的阀塞组件,其中,所述轴部分的直径和所述塞基部的其余部分的直径具有约1:4的比率。13.一种形成用于控制阀的阀塞组件的方法,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,所述方法包括:提供塞基部,所述塞基部限定纵向轴线并具有第一端部和第二端部;布置所述塞基部的第一端部以用于附接到所述控制阀的阀杆;...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈征宇D·马Y·赵T·肖
申请(专利权)人:艾默生过程管理天津阀门有限公司
类型:发明
国别省市:天津,12

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