CN102128308B - 迷宫式调节阀减压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压差的流体控制技术领域，特别涉及一种迷宫式调节阀减压装置；该迷宫式调节阀减压装置包括阀座、阀芯和套筒，阀芯位于阀座内部，阀芯本体环面轴向具有若干个凹槽，凹槽具有至少一个弯曲部。本发明提供的迷宫式调节阀减压装置，采用阀芯本体表面上开有环面轴向凹槽进行节流，可以精确地调节流量，并且起到抗冲刷、抗汽浊和降低噪音的作用。加工方便，容易达到设计要求，节约成本。

Description

迷宫式调节阀减压装置
技术领域
本发明涉及高压差的流体控制技术领域，特别涉及一种迷宫式调节阀减压装置。
背景技术
参考图1，为现有技术1采用多级套筒减压装置结构示意图，该减压装置包括套筒1，在套筒1上具有多个孔。在大压差条件下，高压流体流经阀座之后通过套筒上的多级孔来进行多级减压，从而使流体在尚未膨胀增速之前，首先通过阀座，由于此时流速较低，对密封面的冲刷较小，从而保证了阀门的使用寿命。但现有技术1存在的缺点是：采用在套筒1上打孔分流，机床加工效率较低，实际操作过程中存在一定困难。另外，每个套筒1的壁厚在打孔后需要额外的厚度来增加套筒1的强度。如果遇到的阀门压差非常大、需要多级数降压的情况时，阀门内腔则会变得很大，同时也增大了阀门的外形重量，使得阀门变得过于笨重。
参考图2，为现有技术2采用再循环阀迷宫盘片层叠式结构减压装置，该阀门为迷宫盘片层叠式结构，具有特殊、复杂结构的盘片。利用多个盘片上具有多级径向90度折弯流道，提高了节流件的阻力系数，降低流速，起到了一定的节流作用。但现有技术2存在的缺点是：由于该盘片设计的多级径向流道为90度折弯，在直角拐弯处容易被脏污堵住，从而影响阀门的流通能力。另外复杂的流道工序也给加工带来了很大的困难，具有加工效率低，成本高的缺点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种迷宫式调节阀减压装置，来克服现有技术中，减压装置加工复杂，减压效率低，生产成本昂贵等缺点。
(二)技术方案
为了解决上述问题，本发明提供一种迷宫式调节阀减压装置包括阀座1、阀芯2和套筒3，所述阀芯2位于所述阀座1内部，其特征在于，所述阀芯2本体环面轴向具有若干个凹槽4，所述凹槽4具有至少一个弯曲部。
进一步地，所述套筒3套在所述阀芯2的外围，所述套筒3上具有窗口31。
进一步地，所述凹槽具有入口和出口，所述若干个凹槽4的出口均朝向窗口31。
进一步地，所述若干个凹槽间的间距相同，朝向同一方向的若干个凹槽的长度递增。
进一步地，所述窗口31和所述凹槽4出口移动相通。
进一步地，当调节阀未工作时，所述凹槽4出口被所述阀座1挡住；
当调节阀工作，所述阀芯2向上运动离开阀座1时，所述离开所述阀座1的凹槽与所述窗口31相通。
进一步地，所述凹槽4的弯曲部为圆角弯曲。
进一步地，所述窗口31的高度等于或大于所述凹槽4的长度；
进一步地，所述凹槽4的数量与阀座1直径的关系为：
A＝D2*3.14*0.25/9；
其中：A为凹槽4的数量，D为阀座1直径。
进一步地，所述凹槽4的一个弯曲部代表一级减压，所述凹槽4的减压级数与阀门前后压差的关系为：
C＝ΔP/3；
其中，C为凹槽4的减压级数，ΔP为阀门前后压差。
(三)有益效果
本实用新型提供的迷宫式调节阀减压装置，采用阀芯本体表面上开有环面轴向凹槽进行节流，可以精确地调节流量，并且起到抗冲刷、抗汽浊和降低噪音的作用。加工方便，容易达到设计要求，节约成本。
附图说明
图1是现有技术1多级套筒结构减压装置；
图2是现有技术2再循环阀迷宫盘片层叠式结构减压装置；
图3是本实用新型实施例迷宫式调节阀减压装置结构示意图；
图4是本实用新型实施例迷宫式调节阀减压装置结构另一示意图；
图5是本实用新型实施例迷宫式调节阀减压装置中凹槽展开结构示意图。
图中：1、阀座；2、阀芯；3、套筒；31、窗口；4、凹槽；5、阀体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
参考图3-图5，本实用新型实施例迷宫式调节阀减压装置包括阀座1、阀芯2和套筒3，阀芯2位于阀座1内部，阀芯2本体环面轴向开有若干个凹槽4，凹槽4具有至少一个弯曲部，其弯曲部为圆角弯曲。套筒3套在阀芯2的外围，套筒3上具有窗口31，窗口31的高度等于或大于凹槽4的长度。凹槽4具有入口和出口，凹槽4中不限制弯曲部方向，凹槽的出口均朝向窗口31。若干个凹槽4间的间距相同，朝向同一方向的凹槽4的长度递增。
该凹槽4的数量由阀门的流通能力，即流量有关，根据阀门流量，可得出阀座直径D的数值，凹槽4的数量与阀座1直径的关系为：
A＝D2*3.14*0.25/9；                  (1)
压差的关系为：C＝ΔP/3；                        (2)
其中，C为凹槽4的减压级数，ΔP为阀门前后压差。弯曲部越多代表凹槽的高度越高，进而减压级越高。直接开在阀芯2上的轴向凹槽4具有的圆角弯曲部，避免了脏污堵住弯曲部的现象，并且由于流体的冲刷作用，还可以起到清洁凹槽流道的作用。
由于工况存在较大的压差，因此阀门会产生汽浊现象，使用不同减压级数的凹槽4，可以避开阀门在运行中的汽浊区，从而可以达到防止汽浊的目的。
窗口31和凹槽4出口移动相通。具体为：当调节阀未工作时，凹槽4出口被阀座1挡住，此时流体未发生流动；当调节阀工作，阀芯2向上运动离开阀座1时，离开阀座1的凹槽4与窗口31相通。此时高压流体经过迷宫式凹槽，随着阀杆的开度的不同，有不同个数量的凹槽4与套筒3上的窗口31相连，从而精确地调节流量。
在实际应用中，当高压流体从阀门的下端进入时，由于阀芯2和阀座1部分是小间隙配合，所有流体只能经过阀芯2表面开具的若各干凹槽4通过，由于每个凹槽4的长度不同，随着阀杆的开度的加大，阀芯2向上运动的高度不同，有不同数量的凹槽与套筒上的窗口相通，从而使流体分级流出。阀芯2位置的高低控制凹槽4和窗口31相通的数量，从而可以控制流体流量和压力。
例如：已知：阀门前后的压差为ΔP为10Mpa，流体介质为水的流量为70吨/小时，并且处于325℃工作环境中，经计算得出阀门流通能力Cv＝6.99，经查表得知，阀座直径D＝18mm，代入表述公式(1)中，可知凹槽数量A＝28；由公式(2)可知，凹槽减压级数C＝ΔP/3＝10/3＝3.33，C取整数4。
本发明提供的迷宫式调节阀减压装置，采用阀芯本体表面上开有环面轴向凹槽进行节流，可以精确地调节流量，并且起到抗冲刷、抗汽浊和降低噪音的作用。加工方便，容易达到设计要求，节约成本。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种迷宫式调节阀减压装置，包括阀座（1）、阀芯（2）和套筒（3），所述阀芯（2）位于所述阀座（1）内部，其特征在于，所述阀芯（2）本体环面轴向具有若干个凹槽（4），所述凹槽（4）具有至少一个弯曲部，所述若干个凹槽间的间距相同，朝向同一方向的若干个凹槽的长度递增；
所述套筒（3）套在所述阀芯（2）的外围，所述套筒（3）上具有窗口（31）；
所述凹槽（4）具有入口和出口，所述若干个凹槽（4）的出口均朝向窗口（31）；
所述窗口（31）和所述凹槽（4）出口经阀芯（2）运动后相通。
2.如权利要求1所述的迷宫式调节阀减压装置，其特征在于，当调节阀未工作时，所述凹槽（4）出口被所述阀座（1）挡住；
当调节阀工作，所述阀芯（2）向上运动离开阀座（1）时，离开所述阀座（1）的所述凹槽（4）出口与所述窗口（31）相通。
3.如权利要求1所述的迷宫式调节阀减压装置，其特征在于，所述凹槽（4）的弯曲部为圆角弯曲。
4.如权利要求1所述的迷宫式调节阀减压装置，其特征在于，所述窗口（31）的高度等于或大于所述凹槽（4）的长度。
5.如权利要求1所述的迷宫式调节阀减压装置，其特征在于，所述凹槽（4）的数量与阀座（1）直径的关系为：
A=D2*3.14*0.25/9；
其中：A为凹槽（4）的数量，D为阀座（1）直径。
6.如权利要求1所述的迷宫式调节阀减压装置，其特征在于，所述凹槽（4）的一个弯曲部代表一级减压，所述凹槽（4）的减压级数与阀门前后压差的关系为：
C=△P/3； 
其中，C为凹槽（4）的减压级数，△P为阀门前后压差。 
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