本申请涉及阀门设备技术领域，具体涉及一种直行程黑水角阀。
背景技术：
目前，角阀即角式截止阀，其结构和特性是由球型阀修正而来，与球形阀的区别在于角阀的出口与进口成90度直角。
相关技术中，黑水角阀广泛应用于煤化工领域，特别是煤化工气化装置中对于含有水煤浆气化工艺的黑水、灰水介质，以及干煤粉气化工艺的粉末介质的工况。
但是，由于黑水调节阀长期工作于高温、高压以及气、液、固三相流的介质中，阀门内部件频繁受到高速介质冲刷和损坏，导致阀门内的阀芯及阀座的使用寿命大大缩短。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种直行程黑水角阀，以解决相关技术中阀芯及阀座的使用寿命较短的问题。
为达到以上目的，本申请采取的技术方案是：一种直行程黑水角阀，包括阀体和部分设置于阀体内的阀芯组件，其还包括：
扩散管，其连接于上述阀体的出水口处，上述扩散管内设有依次连通的第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，且第二容置腔的截面尺寸小于上述第一容置腔和第三容置腔；
阀座套，其组设于上述阀体与第一容置腔内，上述阀座套内设有第一阀座，上述第一阀座设有第一阀腔；
降压孔板，其设置于上述第三容置腔内，上述降压孔板中部开设有供第二阀座穿设的通孔，上述第二阀座设有第二阀腔；
衬套，其设置于上述第二容置腔内，上述衬套的两端分别与第一阀座和第二阀座抵接，形成分别与第一阀腔和第二阀腔连通、且内径大于第一阀腔和第二阀腔的增压通道。
一些实施例中，上述阀座套包括套筒和套设于套筒端部外侧的定位环，上述定位环的两个端面均设有放置密封圈的环形槽。
一些实施例中，上述第一阀座包括呈筒状的第一本体和套设于第一本体端部外侧的第一衬板，上述第一本体套设于上述套筒内，上述定位环远离套筒的端面设有第一凹槽，上述第一衬板位于上述第一凹槽内。
一些实施例中，上述定位环沿周向开设有多个拆装孔，上述拆装孔位于上述环形槽的外侧，且拆装孔开设有设有内螺纹。
一些实施例中，上述第二阀腔的内径自上述第二容置腔向第三容置腔方向逐渐增大，且上述第二阀腔的大径端的内径与上述第一阀腔的内径相同。
一些实施例中，上述第二阀座包括呈筒状的第二本体和套设于第二本体端部外侧的第二衬板，上述第二本体穿设于上述通孔，上述降压孔板还开设有与通孔连通第二凹槽，上述第二衬板位于上述第二凹槽内。
一些实施例中，上述第一阀座、衬套和第二阀座均采用碳化钨材料制成。
一些实施例中，上述阀芯组件包括：
阀芯，其设置于上述阀体内，上述阀芯朝向第一阀座的端面与上述第一阀腔的内壁接触形成密封面；
阀杆，一端连接上述阀芯，另一端穿出上述阀体，且端部连接直行程气缸。
一些实施例中，上述阀芯包括顶杆和套设于顶杆的阀芯头，上述顶杆远离阀芯头的一端设有外螺纹，上述阀杆一端设有与外螺纹相适配的内螺纹孔。
一些实施例中，上述阀杆的侧壁设有与上述内螺纹孔连通的销钉孔，上述销钉孔内穿设有防转销钉，上述防转销钉穿过上述销钉孔与顶杆连接。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种直行程黑水角阀，由于阀体的出水口处连接有扩散管，扩散管内设有依次连通的第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，阀座套组设在阀体与扩散管的第一容置腔内，阀座套内设有第一阀座，第一阀座的两端分别连通阀体的出水口和第二容置腔，第三容置腔内设有降压孔板，降压孔板中部安装有第二阀座，第二阀座的两端分别连通第二容置腔和扩散管的出水端连通，第二容置腔内设有衬套，衬套的两端分别与第一阀座和第二阀座抵接，并形成分别与第一阀腔和第二阀腔连通、且内径大于第一阀腔和第二阀腔的增压通道，因此，通过该增压通道可实现第一阀座出口的压力集聚，以增加第一阀座出口的压力，降低第一阀座前后介质的高压差，不仅减弱介质对阀芯和第一阀座的冲刷，提高第一阀座和阀芯的使用寿命，还将流体的高压差部分转接到第二阀座的前后，而第二阀座通过降压孔板安装在扩散管内，拆装方便，可易于维修更换。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的直行程黑水角阀的结构示意图；
图2为图1中a的放大示意图；
图3为本申请实施例的直行程黑水角阀的局部示意图；
图4为本申请实施例的阀座套与第一阀座的连接示意图；
图5为本申请实施例的阀芯组件的局部示意图。
附图标记：
1、阀体；11、进水口；12、出水口；13、刮刀；14、填料；15、填料隔套；16、填料压套；17、填料压板；
2、阀芯组件；21、阀芯；211、顶杆；212、阀芯头；22、阀杆；23、防转销钉；
3、扩散管；
4、阀座套；41、套筒；42、定位环；421、环形槽；422、密封圈；423、拆装孔；
5、第一阀座；50、第一阀腔；51、第一本体；52、第一衬板；
6、降压孔板；61、内六角螺钉；
7、第二阀座；70、第二阀腔；71、第二本体；72、第二衬板；
8、衬套；81、增压通道；
9、直行程气缸。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种直行程黑水角阀，其能解决相关技术中阀芯及阀座的使用寿命较短的问题。
如图1和图3所示，一种直行程黑水角阀，其包括阀体1和部分设置于阀体1内的阀芯组件2，该阀体1设有进水口11和出水口12。该直行程黑水角阀还包括扩散管3、阀座套4、第一阀座5、降压孔板6、第二阀座7以及衬套8。
扩散管3连接于上述阀体1的出水口处，本实施例中，阀体1的出水口位于阀体下端，因此，扩散管3位于阀体的下方。上述扩散管3内设有依次连通的第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，第一容置腔与阀体1的出水口连通。上述第二容置腔的截面尺寸小于上述第一容置腔和第三容置腔。可选地，第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔均为圆柱形腔，即第二容置腔的内径小于上述第一容置腔和第三容置腔的内径。可选地，扩散管3还设有出水端，该出水端与第三容置腔连通。
阀座套4组设在上述阀体1与第一容置腔内，上述阀座套4内设有第一阀座5，上述第一阀座5开设有第一阀腔50，该第一阀腔50的两端分别连通阀体1的出水口和第二容置腔。
降压孔板6设置在上述第三容置腔内，上述降压孔板6中部开设有供第二阀座7穿设的通孔，上述第二阀座7设有第二阀腔70，该第二阀腔70的两端分别连通第二容置腔和扩散管的出水端连通。
其中，降压孔板6采用内六角螺钉61紧固在扩散管3的第三容置腔内，维修和更换方便。
上述衬套8设置在上述扩散管3的第二容置腔内，上述衬套8的两端分别与第一阀座5和第二阀座7抵接，形成分别与第一阀腔50和第二阀腔70连通、且内径大于第一阀腔50和第二阀腔70的增压通道81。
优选地，增压通道81的内径可大于第一阀腔50内径的两倍，以进一步加强增压效果。
本实施例的直行程黑水角阀，由于在通过的流量为一相对固定值时，节流面积与流速成反比，节流面积越小则流速越高，节流面积越大则流速越低，为了获得较低的流速需要增大节流面积。但根据流体力学中伯努利方程，当通过的流量为一相对定值时，节流积增大，必须使阀座的前后压差减小，因此，通过该增压通道81可实现第一阀座出口的压力集聚，以增加第一阀座出口的压力，降低第一阀座前后介质的高压差，不仅减弱介质对阀芯和第一阀座的冲刷，提高第一阀座和阀芯的使用寿命，还将流体的高压差部分转接到第二阀座的前后，而第二阀座通过降压孔板安装在扩散管内，拆装方便，可易于维修更换。
如图4所示，进一步地，上述阀座套4包括套筒41和定位环42，该定位环42套设在套筒41的端部外侧，上述定位环42的两个端面均设有放置密封圈422的环形槽421，且定位环42的两个端面分别通过一个密封圈422与阀体1的端面以及扩散管3的端面密封。
本实施例中，密封圈422为金属缠绕垫，当该金属缠绕垫放置在环形槽421内后，即可将阀体1与扩散管通过第三六角螺母和第三双头螺柱旋紧紧固，确保金属缠绕垫密封效果。
本实施例中，上述定位环42沿周向开设有多个拆装孔423，上述拆装孔423位于上述环形槽421的外侧，且拆装孔423开设有设有内螺纹。当本实施例使用后需要拆装维修时，可直接将螺杆旋入该拆装孔423内，然后通过螺杆拉出阀座套4即可，使得拆装简单、方便且快速，无需额外的专用工具。
本实施例中，上述第一阀座5包括呈筒状的第一本体51和套设于第一本体51端部外侧的第一衬板52，上述第一本体51套设于上述套筒41内，上述定位环42远离套筒41的端面设有第一凹槽，上述第一衬板52位于上述第一凹槽内。
可选地，上述第一阀腔50呈圆柱腔，第一阀座5朝向阀体1的端部还设有内圆锥面，且该内圆锥面的小径端连接第一阀腔50的圆柱形侧壁。
优选地，上述第二阀腔70的内径自上述第二容置腔向第三容置腔方向逐渐增大，且上述第二阀腔70的大径端的内径与上述第一阀腔50的内径相同，以尽可能减少第二阀座7前后的压差。
其中，第一阀腔50的过流面积增加，在增压通道81存在的情况下，可保证第一阀座5的流通能力不变，从而降低介质的流速，减弱介质冲刷。
进一步地，上述第二阀座7包括呈筒状的第二本体71和第二衬板72，该第二衬板72套设在第二本体71的端部外侧。上述第二本体71穿设于上述降压孔板6的通孔，上述降压孔板6还开设有与通孔连通第二凹槽，上述第二衬板72位于上述第二凹槽内。
本实施例中，上述第一阀座5、衬套8和第二阀座7均采用碳化钨材料制成。其中，降压孔板6采用316l 碳化钨设计，第一阀座5和第二阀座7均采用整体加厚碳化钨，hra≥90。
可选地，可先将第一阀座5热装入阀座套4内，并将第二阀座7热装入降压孔板6的通孔内，以分别实现第一阀座5与阀座套4的过盈配合，以及第二阀座7与降压孔板6的过盈配合。
在其他实施例中，上述第一阀座5、衬套8和第二阀座7可一体成型，且均采用碳化钨材料制成，可有效避免渗漏情况。
本实施例中，上述阀芯组件2包括阀芯21和阀杆22。阀杆22采用不锈钢阀杆。
上述阀芯21设置在上述阀体1内，且上述阀芯21朝向第一阀座5的端面与上述第一阀腔50的内侧壁接触形成密封面。
上述阀杆22的一端连接上述阀芯21，阀杆22的另一端穿出上述阀体1，且穿出阀体1的端部连接直行程气缸9。
通过直行程气缸9下端进气后推动其活塞向上运动，压缩活塞上部的弹簧，活塞杆带动阀芯组件2向上运动，阀门打开。直行程气缸9下端失气后，活塞上部的弹簧复位，压缩活塞向下运动，活塞杆带动阀芯组件2向下运动，阀门关闭。
如图5所示，进一步地，上述阀芯21包括顶杆211和阀芯头212，该阀芯头212套设在顶杆的一端，即阀芯包覆在顶杆211上。
本实施例中，该阀芯头212的外表面依次为外圆柱面、外径逐渐减小的第一外圆锥面和外径逐渐减小的第二外圆锥面，即第一外圆锥面大径端的外径与外圆柱面的外径相同，第二外圆锥面大径端的外径与第一外圆锥面小径端的外径相同，外圆柱面远离第一外圆锥面的一端与阀杆22连接
优选地，上述第一外圆锥面与其轴线的夹角度数大于第二外圆锥面与其轴线的夹角度数，且第一外圆锥面与其轴线的夹角度数小于第一阀座5内圆锥面与其轴线的夹角度数，以便于阀芯头212可沿第一阀座5的内圆锥面进入第一阀腔50，并与该第一阀腔50密封。
上述顶杆211远离阀芯头212的一端设有外螺纹，上述阀杆22一端设有与外螺纹相适配的内螺纹孔，通过将顶杆211与内螺纹孔的配合，将阀芯21固定在阀杆22上。
本实施例中，阀芯头212采用碳化钨材料制成，以增加耐磨耐冲刷性能。
可选地，上述阀杆22的侧壁设有与上述内螺纹孔连通的销钉孔，上述销钉孔内穿设有防转销钉23，上述防转销钉23穿过上述销钉孔与顶杆211连接。其中，上述销钉孔设有与防转销钉23相适配的内螺纹。通过防转销钉23，即使在高压介质冲刷下，也能保证阀芯头212与阀杆22不会脱落。
其中，在顶杆211与阀杆22螺纹连接后，在阀杆22上配钻防转销钉23，并将防转销钉23头部与阀杆焊接，即可实现防止螺纹松动的作用。
如图2所示，本实施例中，将阀芯组件2的阀芯21伸入阀体1后，依次将刮刀13、填料14和填料隔套15套设在阀杆22上，随后即可利用填料压套16和填料压板17通过第一六角螺母和第一双头螺柱与阀体1旋紧紧固，压紧填料，以保证填料处的密封效果，最后将直行程气缸9与阀体采用第二六角螺母和第二双头螺栓旋紧紧固。
本实施例的直行程黑水角阀，针对第一阀座前后的高压差产生的高流速工况，在第一阀座后方新增降压孔板和第二阀座结构，并利用衬套形成分别与第一阀腔和第二阀腔连通的增压通道，以降低第一阀座前后的压差，使流过阀芯和第一阀座的介质的流速大大降低，减弱了介质对阀芯和第一阀座表面的冲刷，提高了阀芯和第一阀座的使用寿命。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种直行程黑水角阀，包括阀体(1)和部分设置于阀体(1)内的阀芯组件(2)，其特征在于，其还包括：
扩散管(3)，其连接于所述阀体(1)的出水口处，所述扩散管(3)内设有依次连通的第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔，且第二容置腔的截面尺寸小于所述第一容置腔和第三容置腔；
阀座套(4)，其组设于所述阀体(1)与第一容置腔内，所述阀座套(4)内设有第一阀座(5)，所述第一阀座(5)设有第一阀腔(50)；
降压孔板(6)，其设置于所述第三容置腔内，所述降压孔板(6)中部开设有供第二阀座(7)穿设的通孔，所述第二阀座(7)设有第二阀腔(70)；
衬套(8)，其设置于所述第二容置腔内，所述衬套(8)的两端分别与第一阀座(5)和第二阀座(7)抵接，形成分别与第一阀腔(50)和第二阀腔(70)连通、且内径大于第一阀腔(50)和第二阀腔(70)的增压通道(81)。
2.如权利要求1所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述阀座套(4)包括套筒(41)和套设于套筒(41)端部外侧的定位环(42)，所述定位环(42)的两个端面均设有放置密封圈(422)的环形槽(421)。
3.如权利要求2所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述第一阀座(5)包括呈筒状的第一本体(51)和套设于第一本体(51)端部外侧的第一衬板(52)，所述第一本体(51)套设于所述套筒(41)内，所述定位环(42)远离套筒(41)的端面设有第一凹槽，所述第一衬板(52)位于所述第一凹槽内。
4.如权利要求2所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述定位环(42)沿周向开设有多个拆装孔(423)，所述拆装孔(423)位于所述环形槽(421)的外侧，且拆装孔(423)开设有设有内螺纹。
5.如权利要求1所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述第二阀腔(70)的内径自所述第二容置腔向第三容置腔方向逐渐增大，且所述第二阀腔(70)的大径端的内径与所述第一阀腔(50)的内径相同。
6.如权利要求5所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述第二阀座(7)包括呈筒状的第二本体(71)和套设于第二本体(71)端部外侧的第二衬板(72)，所述第二本体(71)穿设于所述通孔，所述降压孔板(6)还开设有与通孔连通第二凹槽，所述第二衬板(72)位于所述第二凹槽内。
7.如权利要求1所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述第一阀座(5)、衬套(8)和第二阀座(7)均采用碳化钨材料制成。
8.如权利要求1所述的直行程黑水角阀，其特征在于，所述阀芯组件(2)包括：
阀芯(21)，其设置于所述阀体(1)内，所述阀芯(21)朝向第一阀座(5)的端面与所述第一阀腔(50)的内壁接触形成密封面；
阀杆(22)，一端连接所述阀芯(21)，另一端穿出所述阀体(1)，且端部连接直行程气缸(9)。
9.如权利要求8所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述阀芯(21)包括顶杆(211)和套设于顶杆(211)的阀芯头(212)，所述顶杆(211)远离阀芯头(212)的一端设有外螺纹，所述阀杆(22)一端设有与外螺纹相适配的内螺纹孔。
10.如权利要求9所述的直行程黑水角阀，其特征在于：所述阀杆(22)的侧壁设有与所述内螺纹孔连通的销钉孔，所述销钉孔内穿设有防转销钉(23)，所述防转销钉(23)穿过所述销钉孔与顶杆(211)连接。
技术总结