CN102865392A - 一种流量调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流量调节阀，属于流体输送管阀技术领域。该阀包括阀体，阀体具有下端口作为出口的垂向通道和与垂向通道中部连通的侧孔，侧孔与下端口之间的垂向通道具有孔径由大变小的台阶面，台阶面上安装具有中心通孔的阀座，垂向通道的上端安装具有中心螺纹孔的阀盖，中心螺纹孔中旋拧安装下端圆锥段插入阀座中心通孔的针形阀杆，阀座与阀盖之间装有弹簧。使用时，旋拧阀盖中心螺纹孔中的针形阀杆，即可改变其下端圆锥段插入阀座中心通孔的插入度，从而改变圆锥段与中心通孔间隙形成环形流道截面积，达到调节流量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种流量调节阀，尤其是一种大流量单向流量调节阀，属于流体输送管阀技术领域。
背景技术
据申请人了解，目前常用的大流量单向流量阀多为水平单向针型阀，其基本结构为：在阀体上制有针形孔，阀杆与阀体通过针形孔的间隙来调接流体的流量，主要存在如下缺点：（1）针孔与阀杆间的间隙是固定的，无论流体流向如何，都会被调控；（2）水平结构果需要垂直安装时容易产生漏点且安装复杂。
其次，体积较大、止回阀加针形调节使得结构复杂、零部件加工精度要求高、调节流量小也是其缺点。
另外，某些压力调控场合需要以单向旋转调控的方式实现阀门逐渐开启至预定开度后，再逐渐关闭阀门。上述现有流量调节阀不能实现单向调节过程中流量以所需速率由小变大再由大变小的调节，因此不能满足具有此类调控需求特殊场合的需要。
发明内容
本发明的首要目的是：针对上述现有技术存在的问题，提出一种调节方便、垂直安装的单向大流量的流量调节阀，从而满足大型水利系统之类流体输送设施的需求。
本发明进一步的目的是：提出一种可以在调节装置单向调节过程中，实现流量由小变大再由大变小的的流量调节阀。
本发明更进一步的目的是：提出一种在单向匀速调节过程中，可以不同速率控制由小变大再由大变小的流量调节阀。
为了达到上述首要目的，本发明的流量调节阀包括阀体，所述阀体具有下端口作为出口的垂向通道和与垂向通道中部连通的侧孔，所述侧孔与所述下端口之间的垂向通道具有孔径由大变小的台阶面，所述台阶面上安装具有中心通孔的阀座，所述垂向通道的上端安装具有中心螺纹孔的阀盖，所述中心螺纹孔中旋拧安装下端圆锥段插入所述阀座中心通孔的针形阀杆，所述阀座与所述阀盖之间装有弹簧。
使用时，旋拧阀盖中心螺纹孔中的针形阀杆，即可改变其下端圆锥段插入阀座中心通孔的插入度，从而改变圆锥段与中心通孔间隙形成环形流道截面积，达到调节流量的目的。显然，该结构可以实现调节方便、垂直安装的单向大流量流量的发明目的。
为了达到进一步的目的，所述阀座的中心通孔为由大渐小的正锥孔和由小渐大的倒锥孔构成（呈沙漏状），所述针形阀杆的圆锥段由分别与所述正锥孔和倒锥孔相配的正锥段和倒锥段连接构成；所述阀座的中心通孔的最小直径小于所述针形阀杆的圆锥段的最小直径。
这样，当单向旋拧针形阀杆过程中，其圆锥段与中心通孔间隙形成的环形流道截面积将由于正锥和倒锥先后起相反的调控作用而出现由小变大再由大变小的变化，因此可以满足单向调节使流量以所需速率由小变大再由大变小的调控需求。
为了达到更进一步的目的，所述正锥和倒锥具有不同的锥度。这样，当以匀速单向旋拧针形阀杆时，由于正锥和倒锥部位具有不同的锥度，因此在其起调控作用阶段，流量变化的速率将有所不同。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为图1的G-G剖视图。
图3为图1的J-J剖视图。
图4为本发明实施例二的结构示意图。
图5为图4的局部放大结构示意图。
图中各零部件为，1.阀体；1-1.入口（连接端）；1-2.出口（连接端）；2.阀座；2-1.中心通孔；3.弹簧；4.针形阀杆；4-1.圆锥段；4-2.凹槽；4-3.中心螺纹孔；4-4.调节槽；5.密封圈 ；6.阀盖；7.锁紧螺母；8.密封垫。
具体实施方式
实施例一
本实施例的流量调节阀如图1、2、3所示，包括阀体1，阀体1具有下端口作为出口1-2的垂向通道和与垂向通道中部连通的侧孔，该侧孔的外端为入口1-1。侧孔与下端口之间的垂向通道具有孔径由大变小的台阶面，该台阶面上盖装具有中心通孔2-1的阀座2。垂向通道的上端通过密封垫8安装具有中心螺纹孔4-3的阀盖6，中心螺纹孔中旋拧安装下端圆锥段4-1插入阀座2中心通孔2-1的针形阀杆4，阀座2与阀盖5之间装有弹簧3。此外，针形阀杆4的上端制有调节槽4-4，且伸出阀盖6，装有锁紧螺母7。
本实施例的其它结构特点还有：
1）台阶面具有与中心孔同心的半圆截面凸环，阀座2下表面具有与中心通孔2-1同心且与圆弧凸环相配的环槽，因此组装时具有理想的定心作用，可以保证阀座2的中心通孔2-1与针形阀杆4的轴线同心，从而实现稳定精准的流量调控。
2）针形阀杆4的中部具有与中心螺纹孔中下沉孔相配的扩径段，该扩径段制有嵌入密封圈5的凹槽4-2，从而形成阀盖6之间的密封环节，同时具有消除螺纹间隙的理想导向作用。
工作时，通过调节槽4-4可使针形阀杆4沿轴向方向旋入或旋出，改变在阀座中心通孔2-1的深度，来调节其环形间隙的大小（参见图3），进而调节流量的大小。由于阀座2与阀体1间通过弹簧3保持紧密接触，因此来自入口1-1的流体只能通过针形阀杆4与阀座2的间隙流动。反之，来自出口1-2的流体当与入口1-1的压差达到一定程度时（其压力大小通过弹簧的预紧力来调控）会将阀座2推开，实现泄压。
总之，本实施例的流量调节阀根据最小调节流量合理设计了阀座中心通孔和针形阀杆的直径。通过阀座中心通孔及针形阀杆的间隙调控最大调节流量。因此很容易满足所需调节流量范围的各种流量调节。并且针形阀杆通过O型密封圈与阀盖密封，确保密封可靠。阀杆与阀盖处不仅密封良好，而且导向可靠，调节性能稳定。阀座与阀盖通过弹簧加载，实现了单向调节功能。
实施例二
本实施例的流量调节阀为满足需要以单向旋转调控的方式实现阀门逐渐开启至预定开度后、再逐渐关闭的流体压力调控场合的需求而设计。
如图4、5所示，其基本结构与实施例一相同。不同之处在于：阀座2的中心通孔2-1为自上至下由大渐小的正锥孔和由小渐大的倒锥孔构成，形同沙漏。针形阀杆4的圆锥段4-1由分别与正锥孔和倒锥孔相配的正锥段4Z和倒锥段4F构成，正锥段4Z下端的螺纹头10和倒锥段4F上端的螺纹孔旋拧连接。阀座2的中心通孔2-1的最小直径小于针形阀杆的圆锥段最小直径。
当针形阀杆4被外接传动装置带动，单向匀速旋转，从图5实线所示初始近乎关闭位置逐渐下降至虚线所示位置时，倒锥段4F与倒锥孔的倒锥间隙逐渐加大，因而流量逐渐加大，直至达到最大；此时虽然正锥段4Z与正锥孔的正锥间隙逐渐减小，但由于大于倒锥间隙，因此倒锥间隙起决定流量作用。此后，当针形阀杆4继续以原先方向单向匀速旋转，从图5虚线所示最大流量位置继续下降至点划线所示位置时，正锥段4Z与正锥孔的正锥间隙继续逐渐减小，因而流量逐渐减小，直至最小；此时虽然倒锥段4F与倒锥孔的倒锥间隙逐渐加大，但由于大于正锥间隙，因此正锥间隙起决定流量作用。
当需要控制流量由小变大与由大变小的速率不同时，只要按需将正锥和倒锥设计成不同的相应锥度即可。
综上所述，本发明通过简单、合理的结构实现了垂直连接、大流量单向调节，且流量调控可以满足多种特殊需求。另外，密封部位少，加工及安装方便。
Claims (7)
1.一种流量调节阀，包括阀体，所述阀体具有下端口作为出口的垂向通道和与垂向通道中部连通的侧孔，其特征在于：所述侧孔与所述下端口之间的垂向通道具有孔径由大变小的台阶面，所述台阶面上安装具有中心通孔的阀座，所述垂向通道的上端安装具有中心螺纹孔的阀盖，所述中心螺纹孔中旋拧安装下端圆锥段插入所述阀座中心通孔的针形阀杆，所述阀座与所述阀盖之间装有弹簧。
2.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：所述阀座的中心通孔为由大渐小的正锥孔和由小渐大的倒锥孔构成，所述针形阀杆的圆锥段由分别与所述正锥孔和倒锥孔相配的正锥段和倒锥段连接构成；所述阀座的中心通孔的最小直径小于所述针形阀杆的圆锥段的最小直径。
3.根据权利要求2所述的流量调节阀，其特征在于：所述正锥和倒锥具有不同的锥度。
4.根据权利要求3所述的流量调节阀，其特征在于：所述正锥段下端的螺纹头和倒锥段上端的螺纹孔旋拧连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的流量调节阀，其特征在于：所述台阶面具有与中心孔同心的半圆截面凸环，所述阀座下表面具有与中心通孔同心且与圆弧凸环相配的环槽。
6.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：所述针形阀杆的上端制有调节槽，且伸出阀盖，装有锁紧螺母。
7.根据权利要求6所述的流量调节阀，其特征在于：所述针形阀杆的中部具有与中心螺纹孔中下沉孔相配的扩径段，所述扩径段制有嵌入密封圈的凹槽。
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