CN104633201A - 低噪音高压差调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低噪音高压差调节阀，包括有阀体、阀盖、套筒、阀芯以及阀杆，其中，所述阀盖通过螺栓连接于所述阀体的顶部，所述套筒卡设于阀盖与阀体之间，所述套筒侧壁面的上部开设有多个第一类调节孔，而所述套筒侧壁面的下部以及所套筒的底面则分别开设有多个第二类调节孔，所述阀芯设置于套筒内腔内，且能够在所述套筒内腔中上、下移动，以实现所述低噪音高压差调节阀的闭合或开启，所述阀芯内部沿其轴向方向开设有多个压力平衡孔，所述阀杆穿过开设于所述阀盖上的中心通孔并与所述阀芯相连接。所述的低噪音高压差调节阀结构简单、紧凑，合理；体积小，重量轻，还具有在同等驱动源的条件下，能承受高压差和高泄露等级的特点。

Description

低噪音高压差调节阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别地设计一种低噪音高压差调节阀。

背景技术

在工业自动化控制中，在工业自动化控制中，常需用调节阀控制流量、温度、压力；就目前精小型的调节阀而言，由于标准化、模块化不足，使用压差低、通用性差。在现有技术中，主要存在的问题有：单座调节由于是单座密封，阀芯是不平衡形式，在阀前压力大大的大于阀后压力的情况下，在阀芯的上下会形成很大的不平衡力，调节阀需要很大的驱动源才能克服由介质所产生的不平衡力，因此单座型调节阀不适合高压差的工况，而笼式平衡型调节阀是在上套筒有流量孔，故在高压差情况下，不可能降低噪音和气蚀。另一方面，在使用现有的调节阀时，还无法避免的出现了调节阀填料泄露、空气中的灰尘、杂物容易随着阀杆的运动带入填料函的问题，这此问题的出现很快就会导致填料函的密封被破坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种结构简单、紧凑，合理；体积小，重量轻，一次装配合格率高，具有在同等驱动源的条件下，能承受高压差和高泄露等级的低噪音高压差低噪音高压差调节阀。

为实现上述目的，本发明的所述低噪音高压差调节阀，包括有阀体、阀盖、套筒、阀芯以及阀杆，其中，所述阀盖通过螺栓连接于所述阀体的顶部，所述阀体的进口内腔与出口内腔之间的隔板上开设有通孔，以供所述套筒卡设于其中，所述套筒顶部抵顶于所述阀盖，所述套筒侧壁面的上部开设有多个连通所述阀体进口内腔与套筒内腔的第一类调节孔，而所述套筒侧壁面的下部以及所套筒的底面则分别开设有多个连通阀体出口内腔与套筒内腔的第二类调节孔，所述阀芯设置于套筒内腔内，且能够在所述套筒内腔中上、下移动，以使得所述第一类调节孔封闭或打开，从而实现所述低噪音高压差调节阀的闭合或开启，所述阀芯的外侧壁与所述套筒的内侧壁紧密贴合，而所述阀芯内部沿其轴向方向开设有多个压力平衡孔以连通所述套筒内腔的上、下两部，所述阀杆穿过开设于所述阀盖上的中心通孔并与所述阀芯相连接。

本发明结构简单、紧凑，合理；体积小，重量轻，一次装配合格率高，还具有在同等驱动源的条件下，能承受高压差和高泄露等级的特点；由于阀芯阀座采用平衡式结构，套筒上打有调节孔，在调节阀工作状态下，工艺介质由调节阀上游经套筒与阀芯的调节孔和压力平衡孔至调节阀的下游，在调节阀关闭状态下，由于阀前压力大大大于阀后压力，工艺介质由调节阀下腔经阀芯的压力平衡孔至调节阀套筒内腔的上游位置，使阀芯上下处于压力平衡状态下，不平衡力只是阀芯上下二密封面面积差所产生的有限的一部分，大大减小了驱动源的输出力；由于采用单阀座结构，大大降低了调节阀的泄漏量；同时，由于采用了节流窗口，有效的降低了调节阀的动力噪声，也降低了气蚀和空化现象产生的概率。

附图说明

从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：

图1为本发明所述的低噪音高压差调节阀的结构示意图；

图2为图1中A部的放大示意图；

图3为本发明所述的低噪音高压差调节阀的套筒阀芯以及阀杆的局部示意图；

图4为本发明所述的低噪音高压差调节阀的平衡密封环的放大示意图；

图5A为本发明所述的低噪音高压差调节阀的开设有第二类调节孔的套筒底面的示意图；

图5B为本发明所述的低噪音高压差调节阀的开设有第二类调节孔的套筒底面的又一示意图；

图6为本发明所述的低噪音高压差调节阀的开设有压力平衡孔的套芯的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所述的低噪音高压差调节阀进行说明。

如图1所示，本发明所述的低噪音高压差调节阀，包括有阀体1、阀盖2、套筒3、阀芯4以及阀杆5，其中，所述阀盖2通过螺栓22连接于所述阀体1的顶部，所述阀体的进口内腔11与出口内腔12之间的隔板13上开设有通孔130，以供所述套筒3卡设于其中，所述套筒3的顶部抵顶于所述阀盖1，在所述套筒3的侧壁面的上部开设有多个连通所述阀体进口内腔11与套筒内腔31的第一类调节孔32，而所述套筒侧壁面的下部以及所套筒底面则分别开设有多个连通阀体出口内腔12与套筒内腔31的第二类调节孔34，所述阀芯4设置于套筒内腔31内，且能够在所述套筒内腔31中上、下移动，以使得所述第一类调节孔32封闭或打开，从而实现所述低噪音高压差调节阀的闭合或开启，所述阀芯4的外侧壁与所述套筒3的内侧壁紧密贴合，而所述阀芯4内部沿其轴向方向开设有多个压力平衡孔41以连通所述套筒内腔的上、下两部，，所述阀杆5穿过开设于所述阀盖2上的中心通孔21并与所述阀芯4相连接。

在本发明所述的低噪音高压差调节阀的处于工作状态下时，所述阀芯4在与之相连接的阀杆5的带动下向下移动，介质由所述茏式阀体调节阀的进口内腔11依次经过第一类调节孔32、阀芯压力平衡孔41以及第二类调节孔34至所述调节阀的出口内腔12。而相反地，当所述的低噪音高压差调节阀的处于关闭状态下时，由于阀前压力大大大于阀后压力，介质由出口内腔12经阀芯4的压力平衡孔41至调节阀套筒内腔的上游位置，使所述阀芯4上下处于压力平衡状态下。

而在本发明的一个较佳实施方式中，所述套筒3包括具有相同内腔直径的上套筒35以及下套筒36，当所述上套筒35以及下套筒36接合在一起时，在所述套筒内侧壁的所述上套筒35与下套筒36的接合位置形成第一环形凹槽37，所述第一环形凹槽中设置有平衡密封环7，所述第一类调节孔32开设于所述上套筒35的侧壁面，而所述第二类调节孔34则开设于所述下套筒36的侧壁面以及所述下套筒的底面上。

优选地，所述上套筒35底部设置有环形突台351，而相对应地，所述下套筒36顶部开设有环形凹槽361，当所述上套筒以及下套筒接合在一起时，所述环形突台351得以被容置于所述环形凹槽361中，而在所述环形突台351与环形凹槽361之间形成有第一环形凹槽37，并且在所述第一环形凹槽37中设置有平衡密封环7。

其中，如图3所示，所述平衡密封环7包括由软性密封材料制成的外部密封块71以及内部环形簧72，所述外部密封块71的下表面开设有供所述内部环形簧72容置的空腔711，当套筒内外两侧压力较小时，所述上套筒35以及下套筒36是通过所述平衡密封环7的内部环形簧72的形变加以密封的，而当所述上套筒35以及下套筒36内外两侧压力较大时，液体介质会流入所述空腔711内并将所述由软性密封材料制成的外部密封块71撑开，从而达到密封效果。

而为了限制所述阀芯4在所述套筒内腔内部的上、下位移，所述上套筒35内侧壁上还可设置有限位装置。所述上套筒35内腔具有小径部353以及与所述下套筒36的内腔直径相同的大径部352，所述阀芯4的外侧壁与所述上套筒35内腔大径部352的内侧壁以及所述下套筒36内腔的内侧壁紧密贴合，以使得所述阀芯4能够在所述上套筒35的内腔大径部352以及所述下套筒36内腔内上、下移动，而在所述小径部353与大径部352之间由一限位装置33过渡，当所述阀芯4向上移动至该限位装置33时，该限位装置33阻挡了该阀芯4继续向上运动，从而在所述调节阀套筒的上部留有一定空间，当所述的低噪音高压差调节阀的处于关闭状态下时，介质由出口内腔12经阀芯4的压力平衡孔41至调节阀套筒内腔的上游位置。

如图1、3所示，优选地，所述第一类调节孔32则连通所述阀体进口内腔11以及套筒内腔的大径部352其中，所述小径部353与大径部352之间由一限位装置33过渡。

进一步地，所述阀盖与所述套筒顶部之间设置有上盖垫片6。优选地，所述上盖垫片金属缠绕垫。

在本发明的一个较佳实施方式中，所述上套筒35侧壁面等距离间隔设置有多列第一类调节孔32，每一列中包含的第一类调节孔32的个数相同或不相同。更优选地，所述上套筒侧壁面等距离间隔设置有10列第一类调节孔32，每一列中包含有3个第一类调节孔，而该列中的每一个第一类调节孔32都与相邻列中相对应的第一类调节孔32对齐，并且，所有第一类调节孔32的孔径相同，都为3mm，当然，在本发明的其它实施方式中，所述第一类调节孔32的孔径相可以根据实际设计需要为不相同的。

进一步地，所述下套筒36侧壁面等距离间隔设置有多列第二类调节孔34，其中，相邻的两列第二类调节孔中所包含的第二类调节孔34的个数不相同，而与某一列第二类调节孔相邻两列第二类调节孔中所包含的第二类调节孔34的个数相同。具体地，所述下套筒36侧壁面等距离间隔设置有10列第二类调节孔，其中，5列第二类调节孔包含3个第二类调节孔34，而另外5列第二类调节孔包含4个第二类调节孔，包含有不同数量的第二类调节孔34的各列第二类调节孔相互间隔设置。其中所有第二类调节孔34的孔径相同，都为3mm，当然，在本发明的其它实施方式中，所述第二类调节孔34的孔径相可以根据实际设计需要为不相同的。

更进一步地，在所述下套筒36的底面361上所开设的多个第二类调节孔34绕所述下套筒底面的中心围成多个环形圏，而围成同一个环形圏的多个第二类调节孔3的轴心等间距地分布于该环形圏上。优选地，如图5A、5B所示，在所述下套筒底面361上共开设有60个第二类调节孔34，所述60个第二类调节孔绕所述下套筒底面的中心围成5个环形圏，其中，自内而外地，所述5个环形圈上所包含的第二类调节孔的个数分别为4个、8个、16个、16个以及16个，其中，围成最内侧环形圏的4个第二类调节孔3的轴心等间距地分布于该最内侧环形圏上，而围成最外侧环形圏的16个第二类调节孔3的轴心则等间距地分布于该最外侧环形圏上。更进一步地，所有第二类调节孔34的孔径相同，都为3mm，当然，在本发明的其它实施方式中，所述第二类调节孔34的孔径相可以根据实际设计需要为不相同的。

更进一步地，如图6所示，开设于所述阀芯4上的多个压力平衡孔41包括多个大径压力平衡孔411以及多个小径压力平衡孔412，所述多个大径压力平衡孔411以及所述多个小径压力平衡孔412分别地绕所述阀芯的中心轴（沿所述阀轴5延伸的）围成第一环形圈以及第二环形圈，其中，第一环形圈的直径大于第二环形圈的直径。优选地，如图4所示，所述开设于所述阀芯内部的压力平衡孔41包括8个大径压力平衡孔411以及8个小径压力平衡孔412，所述8个大径压力平衡孔411均匀地等间隔地分布于由其所组成的第一环形圈上，而所述8个小径压力平衡孔412则均匀地等间隔地分布于由其所组成的第二环形圈上。更进一步地，所有大径压力平衡孔411的孔径相同，其可根据实际设计需要具有相同或不相同的孔径，当然，在本发明的其它实施方式中，所述大径压力平衡孔411的孔径相可以根据实际设计需要为不相同的；而所有小径压力平衡孔412的孔径也是相同的，其可根据实际设计需要具有相同或不相同的孔径，当然，在本发明的其它实施方式中，所述小径压力平衡孔412的孔径相可以根据实际设计需要为不相同的。

更进一步地，如图2所示，所述阀盖2的中心通孔21与所述阀杆5之间设置有填料函8以及填料压盖9，其中，所述填料函中填充有填料弹簧81以及填料组合82，优选地，所述填料组合82为V型填料。更优选地，在所述填料函8以及填料压盖9之间还夹设有支撑垫85，以防止外界的灰尘杂物随着阀杆的运动被带入到所述填料函82中。

更进一步地，如图2所示，所述填料压盖9底部的内侧壁与外侧壁分别开设有径向的内侧环形凹槽91以及外侧环形凹槽92。一方面。所述内侧环形凹槽91中设置有U型圈83，以防止介质从阀杆运动间隙向外泄露；而另一方面，所述外侧环形凹槽中设置有O型圈84，以防止介质从填料函外侧间隙向外泄露。

再进一步地，为了更好地防止外界的灰尘杂物随着阀杆的运动被带入到所述填料函82中，所述套筒调节阀还设置有防尘套10，所述防尘套10套设于所述阀杆5的外围，其底部与所述填料压盖9的顶部相接触。如图2所示，在本发明的一个较佳实施方式中，所述填料压盖9顶部内侧面设置有第三环形凹槽93，以供所述防尘套10的底部卡设于其中，这样，所述防尘套10则与所述填料压盖9相对固定，当所述阀杆5向上或向下移动时，所述防尘套10并不随所着所述阀杆5一起运动，从而可以更有较地防止灰尘、杂物被带入到所述填料函8中。

虽然在此通过实施例描绘了本发明，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，就可使本发明有许多变形和变化，本发明的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (21)

1.一种低噪音高压差调节阀，其特征在于，包括有阀体、阀盖、套筒、阀芯以及阀杆，其中，所述阀盖通过螺栓连接于所述阀体的顶部，所述阀体的进口内腔与出口内腔之间的隔板上开设有通孔，以供所述套筒卡设于其中，所述套筒顶部抵顶于所述阀盖，所述套筒侧壁面的上部开设有多个连通所述阀体进口内腔与套筒内腔的第一类调节孔，而所述套筒侧壁面的下部以及所套筒的底面则分别开设有多个连通阀体出口内腔与套筒内腔的第二类调节孔，所述阀芯设置于套筒内腔内，且能够在所述套筒内腔中上、下移动，以使得所述第一类调节孔封闭或打开，从而实现所述低噪音高压差调节阀的闭合或开启，所述阀芯的外侧壁与所述套筒的内侧壁紧密贴合，而所述阀芯内部沿其轴向方向开设有多个压力平衡孔以连通所述套筒内腔的上、下两部，所述阀杆穿过开设于所述阀盖上的中心通孔并与所述阀芯相连接。

2.如权利要求1所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述套筒包括具有相同内腔直径的上套筒以及下套筒，当所述上套筒以及下套筒接合在一起时，在所述套筒内侧壁的所述上套筒与下套筒的接合位置形成第一环形凹槽，所述第一环形凹槽中设置有平衡密封环，所述第一类调节孔开设于所述上套筒的侧壁面，而所述第二类调节孔开设于所述下套筒的侧壁面以及所述下套筒的底面。

3.如权利要求2所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上套筒底部设置有环形突台，而相对应地，所述下套筒顶部开设有环形凹槽，当所述上套筒以及下套筒接合在一起时，所述环形突台得以被容置于所述环形凹槽中，而所述环形突台与环形凹槽之间形成第一环形凹槽。

4.如权利要求2所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上套筒内侧壁上设置有限位装置，以限制所述阀芯在所述套筒内腔内部的移动。

5.如权利要求2所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上套筒内腔具有小径部以及与所述下套筒内腔直径相同的大径部，所述阀芯的外侧壁与所述上套筒内腔大径部的内侧壁以及所述下套筒内腔的内侧壁紧密贴合，所述第一类调节孔连通所述阀体进口内腔以及套筒内腔的大径部。

6.如权利要求1所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述阀盖与所述套筒顶部之间设置有上盖垫片。

7.如权利要求6所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上盖垫片为金属缠绕垫。

8.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上套筒侧壁面等距离间隔设置有多列第一类调节孔，每一列中包含的第一类调节孔的个数相同。

9.如权利要求8所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述上套筒侧壁面等距离间隔设置有10列第一类调节孔，每一列中包含有3个第一类调节孔。

10.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述下套筒侧壁面等距离间隔设置有多列第二类调节孔，每一列中包含的第二类调节孔的个数相同或不相同。

11.如权利要求10所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，相邻的两列第二类调节孔中所包含的第二类调节孔的个数不相同，而与每一列第二类调节孔相邻两列第二类调节孔中所包含的第二类调节孔的个数相同。

12.如权利要求11所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述下套筒侧壁面等距离间隔设置有10列第二类调节孔，其中，5列第二类调节孔包含3个第二类调节孔，而另外5列第二类调节孔包含4个第二类调节孔，包含有不同的第二类调节孔的各列第二类调节孔相互间隔设置。

13.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，在所述下套筒底面上所开设的多个第二类调节孔绕所述下套筒底面的中心围成多个环形圈。

14.如权利要求13所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，在所述下套筒底面上所开设的多个第二类调节孔绕所述下套筒底面的中心围成5个环形圏，其中，自内而外地，所述5个环形圈上所包含的第二类调节孔的个数分别为4个、8个、16个、16个以及16个，围成同一个环形圏的多个第二类调节孔的轴心等间距地分布于该环形圏上。

15.如权利要求1-7中任一项权利要求所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，开设于所述阀芯内部的多个压力平衡孔包括多个大径压力平衡孔以及多个小径压力平衡孔，所述多个大径压力平衡孔以及所述多个小径压力平衡孔分别地绕所述阀芯的中心围成第一环形圈以及第二环形圈，其中，第一环形圈的直径大于第二环形圈的直径。

16.如权利要求15所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，开设于所述阀芯内部的通孔包括8个大径压力平衡孔以及8个小径压力平衡孔，所述8个大径压力平衡孔均匀地分布于由其所组成的第一环形圈上，而所述8个小径压力平衡孔则均匀地分布于由其所组成的第二环形圈上。

17.如权利要求2所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述的平衡密封环包括由软性密封材料制成的外部密封块以及内部环形簧，所述外部密封块的下表面开设有供所述内部环形簧容置的空腔，当套筒内外两侧压力较小时，所述上套筒以及下套筒是通过所述平衡密封环的内部环形簧的形变加以密封的，而当套筒内外两侧压力较大时，液体介质会流入所述空腔内并将所述由软性密封材料制成的外部密封块撑开，从而达到密封效果。

18.如权利要求1所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述阀盖的中心通孔与所述阀杆之间设置有填料函以及填料压盖，所述填料函中填充有填料弹簧以及填料组合。

19.如权利要求18所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述填料压盖底部的内侧壁与外侧避分别开设有径向的内侧环形凹槽以及外侧环形凹槽，所述内侧环形凹槽中设置有U型圈，而所述外侧环形凹槽中设置有O型圈。

20.如权利要求18所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述低噪音高压差调节阀还设置有防尘套，所述防尘套套设于所述阀杆的外围，其底部与所述填料压盖的顶部相接触。

21.如权利要求20所述的低噪音高压差调节阀，其特征在于，所述填料压盖内侧面设置有第三环形凹槽，以供所述防尘套的底部容设于其中。