CN105257841A - 一种动阀座式节流阀 - Google Patents

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聂松林
刘贵杰
冯辅周
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朱永杰
刘冬婷
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Abstract

本发明公开了一种动阀座式节流阀，所述的节流阀包括带有腔体的阀体，前端盖、后端盖均与阀体固定连接，阀体上有进水口和出水口与上述的腔体相通；阀体的腔体内设置阀芯和阀座，其中阀芯通过后端盖固定在阀体内的腔体中，阀座内嵌在套筒与阀体内部的腔体中，阀座上端伸出前端盖的轴向通孔，套筒与前端盖和阀体压紧配合，所述阀座包括两级台阶结构，并且两级台阶的表面积相等。本发明公开的节流阀，通过阀芯中杆结构，和两级台阶面等面积的结构，可以起到补偿流体液动力的作用，降低了对阀座的冲击力和侵蚀，增加了手动调节阀座时的稳定性。

Description

一种动阀座式节流阀
技术领域
本发明涉及流量控制元件领域，具体的说涉及该领域中的一种适用于流体传动与控制系统的节流阀。
背景技术
节流阀作为流体传动与控制系统中常用的流量控制元件，主要用来控制执行元件运动速度。然而，在传动节流阀中：
（1）阀芯相对阀座运动，阀芯一般为锥形或球形，流体通过阀口时会产生液动力，造成阀的自激震动，进而影响到整个系统的稳定性和可靠性。
（2）从进口进入的液体压力直接作用在阀芯上，产生轴向推力，虽然通过改变阀芯结构可以平衡部分轴向力，但不能完全被平衡，不能实现零力矩调节手动手柄。
（3）对于一些低粘度工作介质（如水，包括海水、淡水或高水基等）的传动与控制系统，由于工作介质的理化特性，在阀口处，流速高，产生拉丝侵蚀，且压力会急剧降低，产生严重的气穴现象，造成气蚀磨损。传统单级节流阀不能克服此问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种适用于流体传动与控制系统的动阀座式节流阀。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种动阀座式节流阀，所述的节流阀包括带有腔体的阀体，前端盖、后端盖均与阀体固定连接，阀体上有进水口和出水口与上述的腔体相通；阀体的腔体内设置阀芯和阀座，其中阀芯通过后端盖固定在阀体内的腔体中，阀座内嵌在套筒与阀体内部的腔体中，阀座上端伸出前端盖的轴向通孔，套筒与前端盖和阀体压紧配合，所述阀座包括两级台阶结构，并且两级台阶的表面积相等。
进一步的，阀芯表面与阀座台阶结构相接触的表面设置为相连的两级锥面，形成二级节流。
进一步的，阀芯内固定设置阀芯中杆，阀芯中杆伸出阀芯外至与阀座相邻位置，并且阀芯中杆的中心剖面形状为近似T形。
进一步的，阀芯内设置中杆固定件，中杆固定件与阀芯内壁螺纹连接，阀芯中杆则通过锁紧螺母与中杆固定件固定连接。
进一步的，所述的中杆固定件上设置有两个或以上的供流体通过的通孔。
进一步的，阀座上端与前端盖通过锁紧螺母固定定位，松开锁紧螺母可调整阀座上下位置。
进一步的，在阀座顶部设置用于安装扳手的凹槽。
进一步的，所述的前端盖和后端盖均通过螺钉和垫片与阀体固定连接。
进一步的，阀体上的进水口和出水口与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。进一步的，前端盖和后端盖与阀体之间设置O型密封圈。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的动阀座式节流阀，通过阀芯固定而使阀座运动的设计结构，可以起到补偿液动力的作用，所述阀座包括两级台阶结构，从进水口流入节流阀内的流体，可以通过阀座和阀体之间的间隙流入阀座第一级台阶和套筒之间空间，再通过阀座与套筒之间的间隙流入阀座第二级台阶和套筒之间空间，在阀座两级台阶的表面积相等的情况下，阀座台阶结构的两端液动力相互抵消，手动调节阀座时无需克服液动力，使调节更加轻松。
阀座与阀体、阀座与套筒之间间隙配合形成了阻尼活塞的结构，使阀座在移动时受到流体的阻尼，阀座与阀体不直接接触，减小了阀座移动时的摩擦力，延长了阀座的使用寿命。流体压力的波动同时反馈到阀座上，使之可以灵活而又平稳的移动，大大增加了手动调节阀座时的平稳性。
其中阀座的台阶结构部分分别与阀芯的两级锥面接触，使得阀座与阀芯形成二级节流口结构。且两级节流口能实现有效的分压，尽量满足不气蚀的条件。因此当该节流阀工作在较高的压力状态下时，可以减低其气蚀和泄露的危害。另外阀芯为两级锥面，与阀座构成二级节流口，也能有效减小液动力，使得阀开启稳定性增加。
通过设计阀芯中杆结构，使进入的高压流体不直接作用在阀座上，而是作用阀芯中杆的近似T形头上，同样起到了补偿液动力的作用，降低了对阀座的冲击力和侵蚀，进一步增加了手动调节阀座时的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开的动阀座式节流阀的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。以下为叙述方便，各实施例所说的底部、顶部是指各部件在附图中的位置，对专利权的保护范围不起限定作用。
实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种动阀座式节流阀，所述的节流阀包括带有腔体的阀体4，前端盖13、后端盖3均与阀体4通过螺钉1和弹簧垫片2固定连接，阀体4上有进水口P和出水口O与上述的腔体相通；阀体4的腔体内设置阀芯9和阀座10，其中阀芯9通过后端盖3固定在阀体内的腔体中，阀座10内嵌在套筒11与阀体4内部的腔体中，阀座10上端伸出前端盖13的轴向通孔，套筒11与前端盖13和阀体4压紧配合，所述阀座4包括两级台阶结构D和E，台阶结构的上升端与阀体4和套筒11均为间隙配合，并且两级台阶的表面积相等。
从进水口流入节流阀内的流体，可以通过阀座10和阀体4之间的间隙流入阀座第一级台阶和套筒之间空间B，再通过阀座10与套筒11之间的间隙流入阀座第二级台阶和套筒之间空间C，在流体压力相等的情况下，由于阀座两级台阶的表面积相等，流体作用在第一级台阶的压力等于作用在第二级台阶的压力，阀座台阶结构的两端压力相互抵消，手动调节阀座时无需克服流体压力。
作为一种可供选择的方式，在本实施例中阀芯9表面与阀座10台阶结构相接触的表面设置为相连的两级锥面，形成二级节流；阀芯内固定设置阀芯中杆8，阀芯中杆伸出阀芯外至与阀座相邻位置，阀芯中杆的中心剖面形状为近似T形，可以避免液动力对阀座的直接冲击。阀芯内设置中杆固定件6，中杆固定件6与阀芯内壁螺纹连接，阀芯中杆8则通过锁紧螺母5与中杆固定件6固定连接；所述的中杆固定件上设置有两个或以上的供流体通过的通孔。
作为一种可供选择的方式，本实施例中阀座10上端与前端盖13通过六角锁紧螺母14固定定位，松开锁紧螺母可调整阀座上下位置。拧紧该锁紧螺母后可锁定阀座位置，松开该锁紧螺母后，解除对阀座位置的锁定，可以对阀座进行上下位置调整，阀座朝上部移动，阀芯和阀座之间相互分离形成流体通道，节流阀开启，流体经阀芯和出水口流出节流阀；将阀座朝下部移动至阀芯和阀座抵紧接触，阀芯和阀座之间的流体通道闭合，节流阀关闭；通过调整阀座，可以调节阀芯和阀座之间流体通道的大小，起到控制流体流量和流速的效果。
作为一种可供选择的方式，本实施例中在在阀座顶部设置用于安装扳手的凹槽，使用扳手可以更加方便调节阀座的位置。
作为一种可供选择的方式，本实施例中阀体上的进水口P和出水口O与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。
作为一种可供选择的方式，前端盖和后端盖与阀体之间设置O型密封圈，在阀座和前端盖之间设置轴用格莱圈。

Claims (10)

1.一种动阀座式节流阀，所述的节流阀包括带有腔体的阀体，前端盖、后端盖均与阀体固定连接，阀体上有进水口和出水口与上述的腔体相通；其特征在于：阀体的腔体内设置阀芯和阀座，其中阀芯通过后端盖固定在阀体内的腔体中，阀座内嵌在套筒与阀体内部的腔体中，阀座上端伸出前端盖的轴向通孔，套筒与前端盖和阀体压紧配合，所述阀座包括两级台阶结构，并且两级台阶的表面积相等。
2.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：阀芯表面与阀座台阶结构相接触的表面设置为相连的两级锥面，形成二级节流。
3.根据权利要求2所述的动阀座式节流阀，其特征在于：阀芯内固定设置阀芯中杆，阀芯中杆伸出阀芯外至与阀座相邻位置，并且阀芯中杆的中心剖面形状为近似T形。
4.根据权利要求3所述的动阀座式节流阀，其特征在于：阀芯内设置中杆固定件，中杆固定件与阀芯内壁螺纹连接，阀芯中杆则通过锁紧螺母与中杆固定件固定连接。
5.根据权利要求4所述的动阀座式节流阀，其特征在于：所述的中杆固定件上设置有两个或以上的供流体通过的通孔。
6.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：阀座上端与前端盖通过锁紧螺母固定定位，松开锁紧螺母可调整阀座上下位置。
7.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：在阀座顶部设置用于安装扳手的凹槽。
8.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：所述的前端盖和后端盖均通过螺钉和垫片与阀体固定连接。
9.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：阀体上的进水口和出水口与液压系统其它元件间采用板式连接或管式连接。
10.根据权利要求1所述的动阀座式节流阀，其特征在于：前端盖和后端盖与阀体之间设置O型密封圈。
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