CN103032580B - 多级节流调节阀 - Google Patents

Abstract

一种多级节流调节阀，包括：阀盖、阀体、阀杆、阀芯、密封组件、阀芯套、出液管、进液管；其中，阀芯套为中空的圆柱体，其两端固定在阀体腔的上端和下端腔体壁上，阀芯套内壁有多条肋，肋的内径与阀芯直径匹配，在靠近阀芯套顶端处的径向上开有进水孔；阀芯为在一个圆柱体基体上加工出的多面体结构，阀芯上端处有一凸台，凸台下斜面为密封面，密封面下每隔一定距离会有一个节流调节面。通过设置多级节流调节面，不断损耗流体能量，降低流速，从而降低了进出密封面和每一级节流调节面的液体的压差，大幅减小了气蚀和冲蚀现象。

Description

多级节流调节阀

技术领域：

本发明涉及一种流量控制阀，特别涉及一种多级节流调节阀。

背景技术：

    调节阀作为自动化控制中最为重要的环节，其可靠性、调节精度都影响系统自动化运行的安全及质量。现有高温高压差恶劣环境中的调节阀使用寿命很短，主要原因有两个：1、冲蚀，在阀门的节流口，介质高速流动，具有强大动能，可以很快将阀芯、阀座冲出流线型的细槽。尤其在小开度时，节流间隙小，节流速度达到最大值，巨大的冲刷作用会破坏钝化金属的表面钝化膜，并妨碍其再钝化，腐蚀速度急剧增加。2、气蚀，当介质流过节流口时，其速度急剧增加，压力急剧下降，当压力低于饱和蒸汽压时，液体就会闪蒸出气体来，形成气、液双向流动。气体夹裹着未气化的液滴，以极高的速度撞击阀芯，对阀芯造成了巨大的破坏，这种破坏。当气液流过节流口时，速度逐渐下降，压力也逐渐恢复，当压力大于饱和蒸汽压时，气泡破裂，四周的液体以很快的速度来填充气泡所占的空间，在液体内部发生猛烈的撞击，使阀芯表面产生蜂窝状的凹坑。

发明内容：

鉴于此，为了克服现有技术的缺陷和不足，有必要设计一种多级节流调节阀。

    一种多级节流调节阀，包括：阀盖、阀体、阀杆、阀芯、密封组件、阀芯套、出液管、进液管；其中：阀盖位于阀体之上，在阀盖内有竖直贯通的同轴阀盖腔，阀杆伸入阀盖腔中，密封组件在阀盖腔的上腔体内且位于阀盖与阀杆之间，阀盖腔的下腔体的孔径与阀芯头部相匹配；阀体腔与阀盖腔同轴，在阀体腔内装有阀芯套，阀芯套内含有阀芯，阀芯顶端通过螺纹与阀杆连接并通过销子固定及防转，在阀体腔下面开有与阀体腔同轴的介质通道，该介质通道从阀体左侧穿出并连接出液管，在阀体右侧开有与阀体腔连通的介质通道，进液管与该介质通道相连。

   阀体腔为多级同轴圆柱体形，其上端和下端的孔径比中段孔径小且与阀芯套直径相匹配；阀芯套为中空的圆柱体，其两端固定在阀体腔的上端和下端腔体壁上，阀芯套内壁有多条肋状的流量调节单元，流量调节单元的内径与阀芯直径匹配，在靠近阀芯套顶端处的径向上开有介质流量孔；阀芯为在一个圆柱体基体上加工出的多面体结构，阀芯上端处有一凸台，凸台下斜面为密封面，密封面下每隔一定距离会有一个节流调节面，节流调节面之间的间距等于流量调节单元之间的间距，密封面与节流调节面之间、节流调节面与节流调节面之间的阀芯通过节流型面过渡。

    优选的，阀盖下端面为多级凸台，阀体上端面为多级圆形凹槽，该凹槽与阀盖下端面的凸台相配合。

    优选的，密封组件包括：压板、填料、填料衬垫、缠绕垫、填料压盖；压板、填料压盖、填料、填料衬垫依次套在阀杆上部，缠绕垫设置在阀盖和阀体的接触面及阀体和阀芯套的接触面之间。

   优选的，多级节流调节阀还包括下支撑板，其位于阀盖顶部与阀盖固定。

本发明中，液体从进液管经阀体右侧的介质通道注入阀体与阀芯套之间的阀体腔，之后经阀芯套的介质流量孔流入阀芯套，当多级节流调节阀处于非闭合状态时，液体经密封面向下流到第一级节流调节面，由于节流调节面有切除部分，液体从切除部分流入下一级节流调节面，最后从阀芯套底端流入阀体腔下面的介质通道经出液管流出。

本发明通过设置多级节流调节面，不断损耗流体能量，降低流速，从而降低了进出密封面和每一级节流调节面的液体的压差，大幅减小了气蚀和冲蚀现象。同时，将密封面与节流调节面分开，即使密封面或者一、两级的节流调节面损坏或者冲刷依然不影响调节阀的正常调节。最后，将密封面设计在节流调节面之上，开启后阀芯密封面位于流体上面，流体不能直接冲击到密封面，从而达到保护阀门密封面的效果。

附图说明：

附图1是一幅较佳实施方式的多级节流调节阀的剖视示意图。

附图2是一幅较佳实施方式的多级节流调节阀阀体、阀芯套的局部放大示意图。

附图3是一幅较佳实施方式的多级节流调节阀阀芯的局部放大示意图。

图中：阀杆1、压板21、填料压盖22、填料23、填料衬垫24、缠绕垫25、下支撑板3、阀盖4、阀盖腔41、下腔体411、阀芯5、销子51、凸台52、密封面53、节流调节面54、节流型面55、阀体6、阀体腔61、介质通道62、介质通道63、凹槽64、阀芯套7、介质流量孔71、流量调节单元72、进液管8、出液管9。

具体实施方式：

    如图1~图3所示，一种多级节流调节阀，包括：阀盖4、阀体6、阀杆1、阀芯5、密封组件、阀芯套7、出液管9、进液管8；其中：阀盖4位于阀体6之上，在阀盖4内有竖直贯通的同轴阀盖腔41，阀杆1伸入阀盖腔41中，密封组件在阀盖腔41的上腔体内且位于阀盖4与阀杆1之间，阀盖腔41的下腔体411的孔径与阀芯5头部相匹配；阀体腔61与阀盖腔41同轴，在阀体腔61内装有阀芯套7，阀芯套7内含有阀芯5，阀芯5顶端通过螺纹与阀杆1连接并通过销子51固定及防转，在阀体腔61下面开有与阀体腔61同轴的介质通道62，该介质通道62从阀体6左侧穿出并连接出液管9，在阀体6右侧开有与阀体腔61连通的介质通道63，进液管8与该介质通道63相连。

    阀体腔61为多级同轴圆柱体形，其上端和下端的孔径比中段孔径小且与阀芯套7直径相匹配；阀芯套7为中空的圆柱体，其两端固定在阀体腔61的上端和下端腔体壁上，阀芯套7内壁有多条肋状的流量调节单元72，流量调节单元72的内径与阀芯5直径匹配，在靠近阀芯套7顶端处的径向上开有介质流量孔71；阀芯5为在一个圆柱体基体上加工出的多面体结构，阀芯5上端处有一凸台52，凸台52下斜面为密封面53，密封面53下每隔一定距离会有一个节流调节面54，节流调节面54之间的间距等于流量调节单元72之间的间距，密封面53与节流调节面54之间、节流调节面54与节流调节面54之间的阀芯5通过节流型面55过渡。

    在本实施方式中，阀盖4下端面为多级凸台，阀体6上端面为多级圆形凹槽64，该凹槽64与阀盖4下端面的凸台相配合。

    在本实施方式中，密封组件包括：压板21、填料23、填料衬垫24、缠绕垫25、填料压盖22；压板21、填料压盖22、填料23、填料衬垫24依次套在阀杆1上部，缠绕垫25设置在阀盖4和阀体6的接触面及阀体6和阀芯套7的接触面之间。

    在本实施方式中，多级节流调节阀还包括下支撑板3，其位于阀盖4顶部与阀盖4固定，下支撑板3用于连接执行机构。

本发明中，液体从进液管8经阀体6右侧的介质通道63注入阀体6与阀芯套7之间的阀体腔61，之后经阀芯套7的介质流量孔71流入阀芯套7，当多级节流调节阀处于非闭合状态时，液体经密封面53向下流到第一级节流调节面54，由于节流调节面54有切除部分，液体从切除部分流入下一级节流调节面54，最后从阀芯套7底端流入阀体腔61下面的介质通道62经出液管9流出。 

Claims (2)

1.一种多级节流调节阀，包括：阀盖、阀体、阀杆、阀芯、密封组件、阀芯套、出液管、进液管；其中：阀盖位于阀体之上，在阀盖内有竖直贯通的同轴阀盖腔，阀杆伸入阀盖腔中，密封组件在阀盖腔的上腔体内且位于阀盖与阀杆之间，阀盖腔的下腔体的孔径与阀芯头部相匹配；阀体腔与阀盖腔同轴，在阀体腔内装有阀芯套，阀芯套内含有阀芯，阀芯顶端通过螺纹与阀杆连接并通过销子固定及防转，在阀体腔下面开有与阀体腔同轴的介质通道，该介质通道从阀体左侧穿出并连接出液管，在阀体右侧开有与阀体腔连通的介质通道，进液管与该介质通道相连；

    其特征在于：阀体腔为多级同轴圆柱体形，其上端和下端的孔径比中段孔径小且与阀芯套直径相匹配；阀芯套为中空的圆柱体，其两端固定在阀体腔的上端和下端腔体壁上，阀芯套内壁有多条肋状的流量调节单元，流量调节单元的内径与阀芯直径匹配，在靠近阀芯套顶端处的径向上规则排布有介质流量孔；阀芯为在一个圆柱体基体上加工出的多面体结构，阀芯上端处有一凸台，凸台下斜面为密封面，密封面下每隔一定距离会有一个节流调节面，节流调节面之间的间距等于流量调节单元之间的间距，密封面与节流调节面之间、节流调节面与节流调节面之间的阀芯通过节流型面过渡。

2.如权利要求1所述的多级节流调节阀，其特征在于：阀盖下端面为多级凸台，阀体上端面为多级圆形凹槽，该凹槽与阀盖下端面的凸台相配合。

3.如权利要求1所述的多级节流调节阀，其特征在于：密封组件包括：压板、填料、填料衬垫、缠绕垫、填料压盖；压板、填料压盖、填料、填料衬垫依次套在阀杆上部，缠绕垫设置在阀盖和阀体的接触面及阀体和阀芯套的接触面之间。

4.如权利要求1所述的多级节流调节阀，其特征在于：多级节流调节阀还包括下支撑板，其位于阀盖顶部与阀盖固定。