一种塞组件，包括具有塞杆基座的塞杆、塞头、以及用于将塞杆基座紧固到塞头上的紧固机构，该紧固机构包括至少两个保持器夹具，所述保持器夹具围绕塞杆基座和塞头，并提供塞杆基座和塞头之间的过盈配合。一种更换塞头或将塞头附接到塞杆上的方法，包括：提供具有塞杆基座的塞杆；提供塞头；提供包括至少两个保持器夹具的紧固机构；以及将紧固机构联接在塞杆基座和塞头周围，以提供塞杆基座和塞头之间的过盈配合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种工业阀。更具体地，本专利技术涉及一种用于将阀塞头附接到阀塞杆 的装置。
技术介绍
阀和阀塞是本领域所公知的。一般地，阀塞头位于阀内，以控制通过阀的流量体 积。通过改变塞头相对于阀座的位置来实现流量体积的控制，从而允许流体流动的分流和 限制。塞头承受流体力、化学侵蚀、热应力、来自微粒和碎片的冲击，以及用于将其附接到塞 杆的力和当塞头与塞座进行接触时所产生的座负载力。塞头通常附接到塞杆，塞杆则连接 到致动装置。该致动装置被控制，以使塞杆移动，该塞杆用于改变塞头的位置，从而控制通 过阀的流量。塞杆在致动装置使其移动时承受轴向力、与致动装置的附接相关的安装力，并且 长的圆柱部分承受弯曲力。塞头和塞杆执行截然不同的任务，并且承受区别很大的力。设 置在流体流中间的塞头分流和/或限制流动，并且承受流体力和座负载力以及与将塞头附 接到塞杆相关的力。相比之下，塞杆通过致动装置而移动以提供密封表面，并且该塞杆承受 轴向力和弯曲力。在工业上，对于高容量/流速阀，位于塞杆和塞头上的力通常是导致阀故 障的显著因素。传统地，阀塞头或者由一个整体材料组成，或者使用多于一种材料。采用多于一种 材料的塞头具有独特的优点，具体地，可以更好地耐侵蚀和腐蚀，改善减震、工作寿命和热 膨胀性能。然而，多种材料类型的使用受到将材料经济有效地结合到一起而不产生限制塞 头寿命的应力点的能力的限制。最常用的在阀塞中将不同材料固定到一起的方法是锥度配合或过盈配合，这两种 方式均使用固定在塞头周围的保持环。锥度配合通常表现出使塞头承受不期望的应力，弓丨 发热膨胀问题，并且难以修正。典型的锥度配合设计需要两个锥形表面的匹配，一个锥形表 面在塞头上，另一个锥形表面在保持环上。由于塞头和保持环都不能制成理想的锥形，因此 塞和座不能很好地配合。这样，在两个配合结构之间的加载将不均勻。此外，保持环施加在 塞头上的力接近塞头的边缘，并且通常垂直于锥形表面的角度。所述力的位置和角度可以 将不期望的张力引入塞头的受力部分中。通常，理想的塞头材料将表现出较弱的拉伸强度， 从而引入可以限制塞头材料选择或者能够导致塞头边缘断裂的附加张力，从而导致塞头与 塞杆分离以及阀故障。此外，随着保持环通过正常的腐蚀和侵蚀而磨损，接触区域的形状将 改变，通常移动得更接近塞头边缘。这种接触区域的改变趋于将力集中在塞头的边缘上，并 且增大了塞头边缘破裂从而使塞头与塞杆分离的可能性。由锥度配合导致的应力难以量化，因此，将降低阀塞的性能。焊接过程中的变量，例如，焊接收缩量、层间(inter-pass)温 度、焊接电流强度、惰性气体环境、最初烧焊量，可以改变塞头中的应力大小。如上所述，典型的现有技术的锥度配合设计通过焊接将锥度配合环附接到塞杆。 这种方法使得保持环和塞杆永久地结合成一个部件。如果塞头磨损或断裂而塞杆仍然能够 使用，则典型的锥度配合设计本身不适于在更换塞头之后实现塞头与塞杆之间的适当同心 度。当修复锥度配合阀塞时，塞杆已经过机械加工，因此不能够在塞杆中进行调整以确保与 塞头的同心度。如果塞头未对准，则调整不能在不切下锥度配合环的情况下进行。针对至 少这些原因，当塞头断裂或磨损时，通常丢弃锥度配合阀塞(而不进行修复)。在装配期间， 锥度配合环通常紧紧地配合在陶瓷的周围，并且锥度配合环被焊接到塞杆。在升高的工作 温度下，锥度配合环的尺寸增大得比塞头多，并且在锥度配合环中，塞头变得有些松，因此 导致在工作条件下配合的早期故障。过盈配合通常需要较大的保持环，从而导致塞头上的负载。过盈配合还需要更复 杂的过程来更换塞头，并且通常被限制在其维修温度范围内。过盈配合比锥度配合实现了 更均勻的塞头加载。然而，典型的过盈配合使用一件式保持环，其不仅保持塞头，而且将塞 头/保持环组件附接到塞杆。过盈配合还必须具有足够的材料来允许由于腐蚀和侵蚀而导 致的磨损，而不会使塞头与塞杆分离。与将塞头保持在适当位置所需要的保持环相比，这些 要求导致更大的保持环，这导致了塞头上的附加负载。该附加负载引入了拉伸应力，所述拉 伸应力趋于导致可能引起阀故障的塞头断裂和分离。即使对于过盈配合设计，更换塞头的工作也是非常复杂的。为了更换塞头，必须 切掉过盈配合环，使塞头和环组件与塞杆分离。该过程通常在车床或铣床上执行。如果环 要再次使用，则必须将环从塞头上分离。可以通过在工业炉中加热组件来分离塞头和过盈 配合环材料的特定组合。如果保持环的热膨胀系数比塞头的大很多，则保持环将膨胀的更 快，并且过盈配合将由于在两个表面之间形成空间而被否定。该方法具有一定的破坏性，并 且需要在重新使用前仔细地检查过盈配合环。此外，该加热方法仅对特定的材料组合有用。 另外，即使其可使用，塞头替换过程仍需要偏远地区的用户通常得不到的专用制造工具。因 此，对于特定材料组合或用户位置，更换阀塞的塞头不是典型的工业实践。过盈配合的另一问题在于由于塞头和环材料之间的不同热膨胀，维修温度范围受 到限制。塞头与环之间的过盈量与塞头中的应力大小直接相关。当环境温度下的过盈量在 塞头上设置大量应力时，环境温度下的过盈量变为关注问题。因此，当阀塞被安装并被加热 到工作温度时，塞头被施加更高的应力并且更容易发生故障。还已经发现，由于这些应力， 特定的阀塞、阀头和阀环由于环境温度而不能使用，或者在环境存储温度以下，这些阀塞、 阀头和阀环可以使塞头在它们能够进行维修之前发生故障。此外，锥度配合和过盈配合不能实现利用热处理来应力消除热影响焊接区域。对 于高腐蚀性流体应用以及利用特定材料，利用热处理来应力消除热影响焊接区域很重要。 对于现有的锥度配合和过盈配合设计，由于应力消除通常在温度足够高以使塞头在环中过 松的情况下进行，并且不能确保一旦冷却塞头将返回到其适当的位置，因此认为这是不实 际的。因此，即使热处理将是非常有益的，也通常不采用这种方法。鉴于上述缺点，期望提供一种阀塞设计，其使用夹具系统以将阀塞头附接到其阀 塞杆，从而提供一种在现场组装和更换磨损的塞头的装置，同时允许塞头和塞杆使用不同的材料，其中，所述不同的材料被具体地选择为用于塞头和塞杆的不同功能。将这种类型的 塞设计应用于其实际上为腐蚀性或侵蚀性的流体流中是特别理想的，这是因为塞头在这些 类型的流体流中通常由于腐蚀和/或侵蚀而经历材料损失，并且需要定期更换。通常，塞头 在其它阀部件之前磨损。因此，使塞头发生故障并且必须被更换的情况最小化在提高阀的 生命周期和效率时是非常理想的。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式包括将陶瓷(或其它牺牲(sacrificial)材料)塞头附接到 塞杆。该实施方式使用两个保持器半环(夹具)和两个或更多个螺栓/螺母，以将塞头保持 在塞杆上。通过这种方式，可以容易且快速地在现场实现塞头的更换。所述两个夹具被构 造成使得它们之间在两侧留有间隙。螺栓/螺母为并不昂贵的牺牲螺栓。不必松开螺栓， 这些螺栓可以被容易地切除和丢弃。然后，可以更换螺栓并且安装新的塞头，重新使用所有 的主要部件。其它实施方式可以使用三个或更多个保持器环(夹具)，以将塞头保持在塞杆 上。应当理解，文中描述的所有变型和实施方式也可修改为包括三个或更多个保持器环(夹当使用陶瓷塞时，通常用新的塞头来更换现场磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种塞组件，包括：具有塞杆基座的塞杆；塞头；以及紧固机构，所述紧固机构用于将所述塞杆基座紧固到所述塞头上，所述紧固机构包括至少两个保持器夹具，所述保持器夹具围绕所述塞杆基座和所述塞头并提供所述塞杆基座和所述塞头之间的过盈配合。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B海恩斯，
申请(专利权)人：芙罗服务管理公司，
类型：发明
国别省市：US
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