CN104061337A - 一种改进活塞式控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进活塞式控制阀，包括阀体、安装在阀体上的活塞缸、活塞、弹簧；所述阀体上形成有进液通道和出液通道，该进液通道和出液通道之间设有连通孔；所述活塞的上端与活塞缸动密封配合，且活塞与活塞缸之间配合形成活动空腔；所述活塞可在封堵连通孔上端开口的关闭位置与远离连通孔的开启位置之间运动；所述活塞的下端上安装有防气蚀罩。本发明通过在活塞上安装有防气蚀罩，可减少、甚至可防止连通孔内发生气蚀的现象；而且，本发明还可使活塞的启闭更加灵活，减少阀座和活塞缸的磨损，延长阀座和活塞缸的使用寿命；此外，通过合理设置活塞缸的位置，还可替代阀盖，从而增少了加工制造的成本。

Description

一种改进活塞式控制阀

技术领域

本发明涉及一种改进活塞式控制阀。

背景技术

控制阀被广泛应用于城镇给液排液、建筑给液排液、工业给液排液、水利及农业灌溉给液排液、消防给液排液、暖通空调等管网系统中。所述控制阀包括阀体、位于阀体内的活塞，所述阀体上设置有进液通道和出液通道，该进液通道和出液通道之间设有连通孔，以通过利用活塞对连通孔的封堵、打开，从而实现进液通道与出液通道的阻断、连通。而当活塞处于打开状态时，进液通道内的流体介质经连通孔流入出液通道，而在此过程中，所述连通孔容易产生气蚀。而气蚀的产生，会对连通孔的内表面造成破坏，从而影响阀体的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改进活塞式控制阀，其可减少连通孔的内表面发生气蚀的现象。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种改进活塞式控制阀，包括阀体、安装在阀体上的活塞缸、活塞、弹簧；所述阀体上形成有进液通道和出液通道，该进液通道和出液通道之间设有连通孔；所述活塞的上端与活塞缸动密封配合，且活塞与活塞缸之间配合形成活动空腔；所述活塞可在封堵连通孔上端开口的关闭位置与远离连通孔的开启位置之间运动；所述弹簧安装在活塞与活塞缸之间，并用于为活塞提供向着关闭位置方向移动的回复力；所述活动空腔的进液口通过进液控制管道连接至进液通道；所述活动空腔的出液口通过出液控制管道连接至出液通道；所述进液通道适于供活塞的下端穿插，所述活塞的下端上安装有防气蚀罩；所述防气蚀罩活动穿插在连通孔内，并可在活塞的带动下沿连通孔的轴线方向移动；所述防气蚀罩呈中空状，并具有下开口；所述防气蚀罩的侧壁的外表面与连通孔的内表面贴合，且所述防气蚀罩的侧壁上排布有多个倾斜的过液槽。

所述阀体在进液通道的上方设置有与进液通道连通的上开口，所述活塞缸安装在上开口处。

所述进液通道的进口的中心轴与出液通道的出口的中心轴平行或重合；进液通道的进口的中心轴与连通孔的轴线方向垂直。

所述进液通道包括适于供活塞下端穿插的上通腔；所述出液通道包括下通腔；所述上通腔位于连通孔的上方，下通腔位于连通孔的下方。

所述进液控制管道为安装有第一阀门组件的进液管道，所述第一阀门组件包括安装在进液管道上的第一球阀、止回阀、针阀。

该出液控制管道为安装有第二阀门组件的出液管道，所述第二阀门组件包括安装在出液管道上的导阀、第二球阀。

所述连通孔形成在一阀座上，所述阀座安装在进液通道与出液通道的交汇处。

当活塞位于关闭位置时，所述进液通道和出液通道处于阻断状态；当活塞位于开启位置时，所述进液通道和出液通道处于连通状态。

所述防气蚀罩的侧壁上绕防气蚀罩的中心轴圆周排列有多个过液槽。

所述过液槽的长度方向与防气蚀罩的轴线方向的夹角为10-20度。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过在活塞上安装有防气蚀罩，可减少、甚至可防止连通孔内发生气蚀的现象；当阀门在小流量状态下工作时，此时即使发生气蚀现象，其也仅仅发生在防气蚀罩内部，从而保护了连通孔的内壁，延长了阀体的工作寿命，同时，还可减少噪音；而且，通过合理设置进液通道、出液通道、连通孔的位置和活塞的运动方向，可使活塞的启闭更加灵活，减少阀座和活塞缸的磨损，延长阀座和活塞缸的使用寿命；此外，通过合理设置活塞缸的位置，还可替代阀盖，从而可使结构更为紧凑，减少零件数量，从而增少了加工制造的成本。

附图说明

图1为本发明的控制阀的结构示意图；

图2为本发明中的防气蚀罩的结构示意图；

其中，1、阀体；2、防气蚀罩；3、阀座；4、阀瓣部密封圈；5、活塞；6、第二球阀；7、侧密封圈；8、活塞缸；9、导阀；10、弹簧；11、针阀；12、止回阀；13、过滤器；14、第一球阀；15、进液通道；16、出液通道；21、顶壁；22、侧壁；23、过液槽。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，以便于更清楚的理解本发明所要求保护的技术思路。

如图1、2所示，为本发明的一种改进活塞式控制阀，包括阀体1、安装在阀体1上的活塞缸8、活塞5、弹簧10；所述阀体1上形成有进液通道15和出液通道16，该进液通道15和出液通道16之间设有连通孔；所述活塞5的上端与活塞缸8动密封配合，且活塞5与活塞缸8之间配合形成活动空腔；所述活塞5可在封堵连通孔上端开口的关闭位置与远离连通孔的开启位置之间运动；所述弹簧10安装在活塞5与活塞缸8之间，并用于为活塞5提供向着关闭位置方向移动的回复力；所述活动空腔的进液口通过进液控制管道连接至进液通道15；所述活动空腔的出液口通过出液控制管道连接至出液通道16；所述进液通道15适于供活塞5的下端穿插，所述活塞5的下端上还安装有防气蚀罩2；所述防气蚀罩2活动穿插在连通孔内，并可在活塞5的带动下沿连通孔的轴线方向移动；所述防气蚀罩2呈中空状，并具有下开口；所述防气蚀罩2的侧壁22的外表面与连通孔的内表面贴合，且所述防气蚀罩2的侧壁22上排布有多个倾斜的过液槽23。

其中，所述关闭位置即为活塞5向下移动至靠贴连通孔的上边缘的位置处，所述开启位置即为活塞5向上移动至离开连通孔的上边缘的位置处。活塞5可在封堵连通孔上端开口的关闭位置与远离连通孔的开启位置之间运动，也就是，利用活塞5对于连通孔的开闭配合，以使所述进液通道15和出液通道16处于连通、阻断状态。即是，当所述活塞5移动至关闭位置时，所述进液通道15和出液通道16处于阻断状态；而当活塞5移动至开启位置，所述进液通道15和出液通道16处于连通状态。

而在控制阀的工作过程中，当活塞5处于开启位置时，进液通道15内的高速流体介质从防气蚀罩2的过液槽23进入并射向防气蚀罩2的中央处，而由于过液槽23呈倾斜状，流体介质和气泡射流进入防气蚀罩2内后相互撞击，形成紊流，产生动能的转换消耗，增加流体介质的流动阻力，减少流体介质的压力恢复，减缓流体介质的压力变化的梯度，促使流体介质的流速平稳，可减少、甚至可防止连通孔内发生气蚀的现象。若当进口压力不变，活塞5开启幅度较小时，也就是，阀门在小流量状态下工作时，此时即使发生气蚀现象，其也仅仅发生在防气蚀罩2内部，从而保护了连通孔的内壁，延长了阀体1的工作寿命，还可减少阀门工作时产生噪声污染。

具体的，所述活塞缸8呈具有下开口的中空壳体状，所述活塞5呈具有上开口的中空壳体状；因而，所述活塞5的上端与活塞缸8配合，可形成所述活动空腔。其中，所述进液口、出液口均设置在活塞缸8上。优选的，为了提高活塞5与活塞缸8之间的密封性，所述活塞5的外周壁上还嵌装有侧密封圈7。

具体的，所述活塞缸8的内壁上设置有上定位轴套，所述活塞5的内底壁上设置有与上定位轴套上下相对的下定位轴套；所述弹簧10的顶端套装在上定位轴套上，底端套装在下定位轴套上。而通过采用上述结构，可方便于弹簧10的安装，并方便于弹簧10的伸缩导向。

其中，所述连通孔可直接形成在阀体1上。而优选的，所述连通孔还可以形成在一阀座3上，所述阀座3安装在进液通道15与出液通道16的交汇处。而通过采用阀座3的设计，更方便于加工制作，而且，还方便于活塞5与阀座3开闭配合。

优选的，所述活塞5的底部形成为用于与阀座3开闭配合的阀瓣部，也就是说，该活塞5主要利用阀瓣部与阀座3的开闭配合，以实现连通孔的封堵与打开。而通过采用上述结构，可减少了活塞5和阀瓣部受到阀体1内的上游介质作用力的影响，使活塞5的启闭运动更平稳，可操纵性更强，控制精度更高，同时避免了阀瓣部上端形成大空腔，使阀体1内部的设计更合理，减少了流动介质在阀瓣部上部的涡旋和紊流，从而减少了流动介质在阀瓣部上游的流动阻力，使介质流动更平稳，进一步减少了介质在流经过阀座3时产生气蚀。具体的，所述活塞5呈回转体状，所述防气蚀罩2位于阀瓣部的下方。优选的，所述阀瓣部在与阀座3贴合的位置处嵌装有阀瓣部密封圈4，以提高活塞5关闭时的密封性。

具体的，所述防气蚀罩2还包括与活塞5固定连接的顶壁21，所述侧壁22设置在顶壁21的边缘并向下延伸。其中，所述防气蚀罩2的侧壁22呈环状，且所述侧壁22上绕防气蚀罩2的中心轴圆周排列有多个过液槽23。其中，所述过液槽23的长度方向与防气蚀罩2的轴线方向的夹角为10-20度，尤其是15度时，其降噪和减震效果最佳。

优选的，阀座3、防气蚀罩2均采用抗拉强度高、耐气蚀的不锈钢材料制成，并且预留有足够的防气蚀金属裕量，可延长了阀座3和防气蚀罩2的工作寿命。

所述进液通道15的进口的中心轴与出液通道16的出口的中心轴平行或重合，所述活塞5的运动方向与连通孔的轴线方向一致；进液通道15的进口的中心轴与连通孔的轴线方向垂直。而通过采用上述结构，在使用过程中，将阀体1放置在水平界面上时，由于活塞5的运动方向与重力方向一致，因而，可避免由于活塞5的重力的分力作用下而产生不均匀接触摩擦，消除了因重力作用而产生的摩擦阻力，使活塞5的启闭更加灵活，减少阀座3和活塞缸8的磨损，延长阀座3和活塞缸8的使用寿命。

所述阀体1在进液通道15的上方设置有与进液通道15连通的上开口，所述活塞缸8安装在上开口处。通过合理设置活塞缸8的位置，还可替代阀盖，从而可使结构更为紧凑，减少零件数量，从而增少了加工制造的成本，并可减少密封副，增加了密封的可靠性。

所述进液通道15包括适于供活塞5下端穿插的上通腔；所述出液通道16包括下通腔；所述上通腔位于连通孔的上方，下通腔位于连通孔的下方。通过采用上述结构，当活塞5处于开启位置时，流体介质从位于上方的上通腔经连通孔流至位于下方的下通腔，从而可避免阀座3与活塞5在流体介质高速流过时在压力恢复增加处产生气蚀，防止阀座3与活塞5的密封副受到气蚀破坏。

所述进液控制管道为安装有第一阀门组件的进液管道，所述第一阀门组件包括安装在进液管道上的第一球阀14、止回阀12、针阀11。优选的，所述进液管道上还安装有过滤器13。

该出液控制管道为安装有第二阀门组件的出液管道，所述第二阀门组件包括安装在出液管道上的导阀9、第二球阀6。

当然，所述进液控制管道、出液控制管道并不仅限于上述结构，还可以采用其他结构，只要能用于控制进液、出液即可。

在常态状态下，所述活塞5在弹簧10的弹力作用下，始终与阀座3相贴合，从而使活塞5处于关闭位置处；而在工作过程中，流体介质沿A向通入进液通道15内；其间，可依据相应情况，打开进液控制管道，使进液通道15内的流体介质能通过进液控制管道、进液口流入活塞缸8与活塞5形成的活动空腔内；还可依据相应情况，打开出液控制管道，使活动空腔内的流体介质能在活塞5的作用下通过出液口、出液控制管道流入出液通道16内。而在此工作过程中，所述活塞5依据液压和弹簧作用而做上下运动。具体的，若弹簧10的作用和活动空腔内的液压的共同作用小于进液通道15的液压作用时，则活塞5向上运动(也就是朝着远离关闭位置的方向移动)；若弹簧10的作用与活动空腔内的液压的共同作用大于进液通道15的液压作用时，则活塞5向下运动(也就是朝着关闭位置的方向移动)。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种改进活塞式控制阀，其特征在于：包括阀体、安装在阀体上的活塞缸、活塞、弹簧；所述阀体上形成有进液通道和出液通道，该进液通道和出液通道之间设有连通孔；所述活塞的上端与活塞缸动密封配合，且活塞与活塞缸之间配合形成活动空腔；所述活塞可在封堵连通孔上端开口的关闭位置与远离连通孔的开启位置之间运动；所述弹簧安装在活塞与活塞缸之间，并用于为活塞提供向着关闭位置方向移动的回复力；所述活动空腔的进液口通过进液控制管道连接至进液通道；所述活动空腔的出液口通过出液控制管道连接至出液通道；所述进液通道适于供活塞的下端穿插，所述活塞的下端上安装有防气蚀罩；所述防气蚀罩活动穿插在连通孔内，并可在活塞的带动下沿连通孔的轴线方向移动；所述防气蚀罩呈中空状，并具有下开口；所述防气蚀罩的侧壁的外表面与连通孔的内表面贴合，且所述防气蚀罩的侧壁上排布有多个倾斜的过液槽。

2.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述阀体在进液通道的上方设置有与进液通道连通的上开口，所述活塞缸安装在上开口处。

3.如权利要求1或2所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述进液通道的进口的中心轴与出液通道的出口的中心轴平行或重合；进液通道的进口的中心轴与连通孔的轴线方向垂直。

4.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述进液通道包括适于供活塞下端穿插的上通腔；所述出液通道包括下通腔；所述上通腔位于连通孔的上方，下通腔位于连通孔的下方。

5.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述进液控制管道为安装有第一阀门组件的进液管道，所述第一阀门组件包括安装在进液管道上的第一球阀、止回阀、针阀。

6.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：该出液控制管道为安装有第二阀门组件的出液管道，所述第二阀门组件包括安装在出液管道上的导阀、第二球阀。

7.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述连通孔形成在一阀座上，所述阀座安装在进液通道与出液通道的交汇处。

8.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：当活塞位于关闭位置时，所述进液通道和出液通道处于阻断状态；当活塞位于开启位置时，所述进液通道和出液通道处于连通状态。

9.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述防气蚀罩的侧壁上绕防气蚀罩的中心轴圆周排列有多个过液槽。

10.如权利要求1所述的改进活塞式控制阀，其特征在于：所述过液槽的长度方向与防气蚀罩的轴线方向的夹角为10-20度。