高压均质机阀芯的改进研究

文/ 王薇薇 李永军 张芝凤

（黑龙江完达山乳业股份有限公司）

1 前言

生产中，我们常常会遇到这样的问题：物料颗粒或浓度不均、过滤不好进异物、圆锥阀座及阀芯磨损、阀芯弹簧折断等原因导致高压均质机压力表指针摆动过大、管路脉动、均质机工作不稳，从而造成产品冲调、颗粒、溶解度、色泽等不合格等。尤其生产全粒重等物料颗粒较大的产品时，物料干物质含量高，圆锥阀座、阀芯配合面磨损严重，因泵体较重，拆卸和更换圆锥阀座、阀芯十分麻烦、费时，而频繁拆卸，既延误生产又增加了泵体及压盖螺丝等的机件损耗。为此，笔者以上海锦竹机械设备有限公司生产的高压均质机（JZH3000-70型）为例，对阀芯进行了相应改进，使高压均质机更加经济合理，维修操作更加简便。

2 更换阀芯

笔者将原有的阀芯改为了钢球阀芯。图1为改进前的阀芯，只能做圆周及上下运动，遇有较大颗粒物料时极易架空阀芯，造成密封不严漏气、压力上不去等。当有异物进入阀芯、阀座的配合面时，常常会因此磕出坑、槽而影响密封效果。

图2是改为钢球阀芯后的密封组件，因钢球自身具有全方位旋转、滚动均匀研磨的作用，因此即使有较大颗粒物料进入，也会因钢球的自身滚动而排出，从而保证了泵体压力，使物料在稳定的压力下源源不断地进入均质头进行均质，避免了由此造成的停机故障，同时避免了因阀芯、阀座磨损而造成的泄压故障。

图1 改进前的阀芯

图2 改进后的阀芯

3 钢球的选用

3.1 原机阀芯、阀座配合时，阀座上部的阀芯高度为23.5 mm左右，经试验换用直径为32 mm的钢球后，阀座上部的钢球高度为24 mm左右，保证了其与限位柱内平面的开启高度为3 mm左右；同时，钢球与限位柱内壁之间也保证了具有2～3 mm的过流间隙。

3.2 用于食品生产时，经常需要用酸、碱进行CIP清洗，因此必须采用不锈钢钢球，避免因钢球腐蚀形成坑、槽，造成阀门泄露、密封不严等。

3.3 当阀座磨损时，可经焊补、车床加工修复，修复费用远远低于购买一个阀座的费用。

3.4 选用的钢珠必须保证其开启高度及过流量在正常范围内。

3.5 均质机工作时，在柱塞的吸、推作用下，钢球靠自身重量（约133.5 g，比原阀芯89 g重约44.5 g）及吸、推的作用可及时关闭、开启物料腔，从而保证了高压管路及物料腔的压力稳定在一定值内。

4 阀芯、阀座的改进

一台均质机有8 套阀芯、阀座，改为钢球后，因其不易损坏，因此不用再购买新阀芯。而阀座配合面可经焊补、车床加工修复后再重复使用，因此也不用再购买。具体能节约多少成本，可根据各企业生产规模、频次等进行计算。

5 小结

经过研究分析，对高压均质机的泵体进行了改进，使均质机的使用更加经济合理，维修操作更加简单方便，且使用效果良好。