CN105387226B - 一种自密封式流量调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型自密封式流量调节阀，包括阀体、阀芯和阀腔，阀体由开设有进液孔和出液孔的进出口端盖和后端盖对应安装组成；阀芯包括固定调节口、活动调节口和压紧轴，并由电动执行机构驱动压紧轴和活动调节口转动以控制阀芯开度；固定调节口和活动调节口上均开设有位置相对应的分别与进液孔和出液口对应的中心孔和U型槽；当固定调节口上的U形槽与活动调节口上的U形槽完全不重合时，阀芯关闭；当为部分重合或完全重合时，阀芯开启。阀芯采用新型自密封结构，有效克服了阀芯泄露的问题，可适用于压力变化大的液压系统中，并通过电动执行机构驱动调控阀门的开度；选用耐酸碱的材质制作，可适用于强酸强碱等对流通介质有特殊要求的系统中。

Description

一种自密封式流量调节阀
技术领域
本发明属于液压设备技术领域，涉及一种流量调节阀，具体指一种自密封式流量调节阀。
背景技术
流量调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而实现介质流量、压力和液位的调节作用。流量调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。目前，通用的流量调节阀结构类型有很多种，在实际使用过程中我们发现：首先，绝大部分流量调节阀均存在阀芯泄漏的现象，不但影响流量调节精度，而且长期泄漏易损坏阀体；其次，大部分流量调节阀对使用环境的压力和流通介质都有较为严格的要求，无形中增加了阀门的加工难度和生产成本；最后，现有流量调节阀多为电动或气动的调节方式，既无法保证调节精度，也不方便控制调节。因此，亟需一种既能克服阀芯泄漏，又能在压力变化大、流通介质特殊的液压系统中使用的新型结构的流量调节阀。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种新型自密封式流量调节阀，能有效解决阀芯泄露的技术问题，并能适用于高压、强酸、强碱等对流通介质有特殊要求的液压系统中，结构合理，效果明显。
本发明采取以下技术方案来实现上述目的：
一种自密封式流量调节阀，包括阀体、阀芯和阀腔，所述阀体由进出口端盖和后端盖对应安装组成，二者连接处通过压紧盖压紧固定，进出口端盖上开设有与阀腔连通的进液孔和出液孔；所述阀芯包括固定调节口、活动调节口和压紧轴，固定调节口一侧与进出口端盖紧密固接，另一侧与活动调节口紧密贴合，压紧轴一端通过平键与活动调节口固连，另一端贯穿后端盖与电动执行机构连接，由电动执行机构驱动压紧轴和活动调节口转动以控制阀芯开度；所述固定调节口和活动调节口上均开设有位置对应的中心孔和U型槽，两中心孔一侧与进液孔对应安装另一侧与阀腔连通，两U形槽一侧与出液口对应安装另一侧与阀腔连通；当固定调节口上的U形槽与活动调节口上的U形槽完全不重合时，阀芯为关闭状态；当固定调节口上的U形槽与活动调节口上的U形槽部分重合或完全重合时，阀芯为开启状态。
作为本案的优化方案，所述压紧轴和活动调节口之间设有压紧弹簧，使压紧轴与后端盖之间的贴合面紧密贴合，使活动调节口与固定调节口之间的贴合面紧密贴合。
作为本案的优化方案，所述电动执行机构为步进电机。
作为本案的优化方案，所述固定调节口和活动调节口之间安装有垫片，压紧轴和后端盖之间安装有垫片。
作为本案的优化方案，所述垫片采用聚四氟乙烯材质制作。
作为本案的优化方案，所述固定调节口与进出口端盖之间填胶以密封固定。
作为本案的优化方案，所述固定调节口上的U形槽面积大于等于活动调节口上的U形槽面积。
作为本案的优化方案，所述固定调节口与进出口端盖通过圆柱销固定连接。
作为本案的优化方案，所述阀体和阀芯均采用304不锈钢材质制作，耐酸耐碱。
本发明的有益效果是：阀芯采用新型自密封式结构，有效克服了现有阀芯在高压环境中易泄露的问题，可适用于压力变化大的液压系统中；通过电动执行机构驱动调控阀门的开度，便于控制，能有效保证流量调节精度；选用耐酸碱的材质制作，可适用于强酸强碱等对流通介质有特殊要求的系统中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为零件压紧盖的结构示意图；
图3为图2中A-A向的侧面剖视图；
图4为零件进出口端盖的结构示意图；
图5为图4中B-B向的侧面剖视图；
图6为零件固定调节口的结构示意图；
图7为图6中C-C向的侧面剖视图；
图8为零件活动调节口的结构示意图；
图9为图8中D-D向的侧面剖视图；
图10为零件压紧轴的结构示意图；
图11为图10中F-F向的侧面剖视图；
图12为零件后端盖的结构示意图；
图13为图12中H-H向的侧面剖视图；
图中：1-压紧盖，2-进出口端盖，3-圆柱销，4-固定调节口，5-活动调节口，6-压紧轴，7-压紧弹簧，8-平键，9-后端盖，10-进液孔，11-出液孔，12-阀腔。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明及其效果作进一步阐述。
如图1所示，一种自密封式流量调节阀，包括阀体、阀芯和阀腔，所述阀体由进出口端盖2和后端盖9对应安装组成，再通过螺栓将两个压紧盖1压紧固定在进出口端盖2和后端盖的9连接处，以压紧进出口端端盖2和后端盖9，达到密封阀体的目的；进出口端盖2上开设有与阀腔12连通的进液孔10和出液孔11；所述阀芯包括固定调节口4、活动调节口5和压紧轴6，固定调节口4一侧与进出口端盖2通过圆柱销3固定连接，另一侧与活动调节口5紧密贴合，压紧轴6一端通过平键8与活动调节口5固连，另一端贯穿后端盖9与电动执行机构连接，由电动执行机构驱动压紧轴6和活动调节口5转动以控制阀芯开度；电动执行机构通常使用步进电机，根据具体所需的功率、转速、力矩等参数选择所需要的电动执行机构；通过变速传动，提高调节的精度；改变速比，可满足更高的精度控制要求。固定调节口4和活动调节口5上均开设有位置对应的中心孔和U型槽，为保证出液畅通，可使固定调节口4上的U形槽面积大于等于活动调节口5上的U形槽面积；装配时，两中心孔一侧与进液孔10对应安装另一侧与阀腔12连通，两U形槽一侧与出液口11对应安装另一侧与阀腔12连通；当固定调节口4上的U形槽与活动调节口5上的U形槽完全不重合时，阀芯为关闭状态；当固定调节口4上的U形槽与活动调节口5上的U形槽部分重合或完全重合时，阀芯为开启状态。介质由进出口端盖2上的进液孔10依次经固定调节口4和活动调节口5的中心孔流进流入阀腔12；由电动执行机构带动压紧轴6和活动调节口5转动，使活动调节口5上的U形槽与固定调节口4上的U形槽之间的角度差发生改变，从而改变阀门出口处的液体流通面积，达到调节流量的作用；介质经调节后，由进出口端盖2上端的出液孔11流出。
优选地，在压紧轴6和活动调节口5之间设置压紧弹簧7可进一步保证阀体的密封性能，压紧弹簧7使压紧轴6与后端盖9之间的贴合面更加紧密贴合，使活动调节口5与固定调节口4之间的贴合面更加紧密贴合。在具体的使用过程中，当管道中压力增大时，介质充斥在流量调节阀阀腔12内，阀腔12内压力增大，在压紧弹簧7和阀腔12内压力的共同作用下，使得活动调节口5与固定调节口4相贴的两端面贴合的更加紧密，同时压紧轴6与后端盖9相贴的端面也贴合的更加紧密。因此，即使在高压的情况下，该流量调节阀也不会因为泄漏等原因导至不能使用。
为进一步防止阀体渗漏，装配时，在固定调节口4和活动调节口5之间增设垫片，同时在压紧轴6和后端盖9之间增设垫片，垫片的材质采用聚四氟乙烯；并在进出口端盖2和固定调节口4之间填胶，起到进一步固定和密封的作用。阀门装配完成后，将本发明固定在机架上，通水并由电动执行机构驱动压紧轴6缓慢旋转，使结构内具有相对运动的接触面不断地磨合，直至不再有水渗出，即可使用。
本案中阀体和阀芯的每一个零件均采用304不锈钢材质制作，达到耐酸碱的目的。也可根据具体需要，更改材质，例如选用聚四氟乙烯亦可达到同样的目的，因此该流量调节阀在各种极端环境下（如高压、强酸、强碱）仍然能够很好地发挥其应有的作用。
具体使用中，活动调节口5的U形槽与固定调节口4的U形槽之间的角度差变化情况如下：
如图所示，假设活动调节口5上的U形槽与固定调节口4上的U形槽的初始位置关系为阀门关闭状态，即活动调节口5U形槽上的端点e与固定调节口4U形槽上的端点d重合，同时活动调节口5的U形槽上的端点g与固定调节口4的U形槽上的端点b重合，即活动调节口5的U形槽与固定调节口4的U形槽完全不重叠，此时该流量调节阀的开度达到最小，阀门出液孔11将无介质从中流出。
由步进电机驱动活动调节口5逆时针（顺时针）旋转，阀芯开启，此时活动调节口5上的U形槽与固定调节口4上的U形槽逐渐重合，即流量调节阀允许介质通过的流通面积逐渐增大，流量调节阀出液孔11处的流量逐渐增大；直至活动调节口5的U形槽上的e端、f端、g端分别与固定调节口4的U形槽上的b端、c端、d端重合，即活动调节口5上U形槽与固定调节口4上U形槽完全重叠，此时该流量调节阀的开度达到最大，流量调节阀出口处的流量也达到最大。
活动调节口5继续逆时针（顺时针）旋转，活动调节口5上的U形槽与固定调节口4上的U形槽重合度逐渐减小，即流量调节阀允许介质通过的面积逐渐减小，流量调节阀出液孔11处的流量逐渐减小；直至活动调节口5的U形槽上的端点e与固定调节口4的U形槽上的端点d重合，同时活动调节口5的U形槽上的端点g与固定调节口4的U形槽上的端点b重合。即活动调节口5上U形槽与固定调节口4上U形槽完全不重叠；此时活动调节口5与固定调节口4又回到初始位置的关闭状态，阀门出液孔11将无介质从中流出。
以上实施例仅是示例性的，并不会局限本发明，应当指出对于本领域的技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，所做出的其它等同变型和改进，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种自密封式流量调节阀，包括阀体、阀芯和阀腔，其特征在于：所述阀体由进出口端盖（2）和后端盖（9）对应安装组成，二者连接处通过压紧盖（1）压紧固定，进出口端盖（2）上开设有与阀腔（12）连通的进液孔（10）和出液孔（11）；所述阀芯包括固定调节口（4）、活动调节口（5）和压紧轴（6），固定调节口（4）一侧与进出口端盖（2）紧密固接，另一侧与活动调节口（5）紧密贴合，压紧轴（6）一端通过平键（8）与活动调节口（5）固连，另一端贯穿后端盖（9）与电动执行机构连接，由电动执行机构驱动压紧轴（6）和活动调节口（5）转动以控制阀芯开度；所述固定调节口（4）和活动调节口（5）上均开设有位置对应的中心孔和U型槽，两中心孔一侧与进液孔（10）对应安装另一侧与阀腔（12）连通，两U形槽一侧与出液孔（11）对应安装另一侧与阀腔（12）连通；当固定调节口（4）上的U形槽与活动调节口（5）上的U形槽完全不重合时，阀芯为关闭状态；当固定调节口（4）上的U形槽与活动调节口（5）上的U形槽部分重合或完全重合时，阀芯为开启状态。
2.根据权利要求1所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述压紧轴（6）和活动调节口（5）之间设有压紧弹簧（7），使压紧轴（6）与后端盖（9）之间的贴合面紧密贴合，使活动调节口（5）与固定调节口（4）之间的贴合面紧密贴合。
3.根据权利要求1所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述电动执行机构为步进电机。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述固定调节口（4）和活动调节口（5）之间安装有垫片，压紧轴（6）和后端盖（9）之间安装有垫片。
5.根据权利要求4所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述垫片采用聚四氟乙烯材质制作。
6.根据权利要求1-3任一所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述固定调节口（4）与进出口端盖（2）之间填胶以密封固定。
7.根据权利要求1-3任一所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述固定调节口（4）上的U形槽面积大于等于活动调节口（5）上的U形槽面积。
8.根据权利要求1-3任一所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述固定调节口（4）与进出口端盖（2）通过圆柱销（3）固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种自密封式流量调节阀，其特征在于：所述阀体和阀芯均采用304不锈钢材质制作，耐酸耐碱。
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