CN105387253A - 一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，包括阀体(100)、阀芯(105)、减压筒(400)、节流孔板、减压调节机构(200)和减压平衡机构(300)，所述的减压筒(400)底部设置节流孔板，顶部密封连接阀体(100)，所述的阀芯(105)活动设置在阀体(100)内腔中，阀芯(105)沿阀体(100)内腔上下运动进行阀体(100)的开通和密封，所述的减压调节机构(200)穿过减压筒(400)筒壁与节流孔板连接，所述的减压平衡机构(300)垂直于所述的减压筒(400)筒壁设置，并连通减压筒(400)筒体。与现有技术相比，本发明具有结构紧凑、占地面积小、运行安全可靠、使用寿命长等优点。

Description

一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀
技术领域
本发明涉及一种减压阀，尤其是涉及一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀。
背景技术
现有的中高进口压力的循环泵大多采用效率比较低的旋转泵设备，而比较少的采用效率高的计量泵，其主要原因是计量泵对最大进口压力有较大限制，一般而言，计量泵的进口压力大于10MPa时为中高进口压力，因此在使用计量泵时，若进口压力比较高时，往往会因为驱动端传动机构过热导致计量泵出问题，造成损失。可采用更换驱动端的方式来解决这个问题，但此方式成本过高，且没有通用性。目前多数使用更改整体的液力端形式来满足需要，但由于成本过高，使用的范围限制条件太多，导致本身的竞争力不强，因此市场上并不多见。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，包括阀体、阀芯、减压筒、节流孔板、减压调节机构和减压平衡机构，所述的减压筒底部设置节流孔板，顶部密封连接阀体，所述的阀芯活动设置在阀体内腔中，阀芯沿阀体内腔上下运动进行阀体的开通和密封，所述的减压调节机构穿过减压筒筒壁与所述的节流孔板连接，用于调节减压大小，所述的减压平衡机构垂直于所述的减压筒筒壁设置，并连通减压筒筒体，从而平衡介质流速。
所述的阀芯为T型结构，所述的阀体内壁设置用于支撑阀芯水平部的凸台，沿阀芯垂直部方向设有阀芯弹簧，该阀芯弹簧上端与阀芯垂直部固定连接，下端连接限位环，所述的限位环通过限位环销固定连接阀体。隔膜计量泵吸入冲程时，介质通过阀芯上下的压差，克服阀芯弹簧的作用力，打开阀芯，进入阀芯上部的泵头内部，所述的限位环和限位环销保证阀芯开度不高于设计值，保证阀芯寿命，达到吸液的目的；隔膜计量泵排出冲程时，隔膜计量泵内部的压力大于阀芯下部的压力，在阀芯弹簧的作用力下，阀芯回复到初始状态，完成一个循环过程。
所述的节流孔板上均匀分布设定大小和数量的通孔，垂直于所述的通孔方向还设有贯通的调节孔，减少的压力理论依据以节流孔板的原理，以及小孔整体和局部的能量损失；通过节流孔板上通孔的数量、大小可通过介质流量精确的计算和设计出来。
所述的减压调节机构包括减压调节杆、调节杆固定块、所述的调节杆固定块设置在减压筒侧壁上，所述的减压调节杆依次穿过调节杆固定块、减压筒和调节孔设置；
通过调节调节杆伸入调节孔的长度控制调节孔板上流通介质的通孔数量，进一步控制减压大小，当隔膜计量泵调节流量时，可以通过减压调节机构进行减压大小的控制，使减压效果与隔膜计量泵的流量调节保持一致，能适用于不同的工况，通用性强。
所述的减压调节机构还设有调节游标，该调节游标套在所述的减压调节杆外侧并固定连接所述的调节杆固定块，所述的减压调节杆上设有相应的刻度线，通过调节游标和相应的刻度线实现减压大小的标定，方便调节。
所述的减压平衡机构包括平衡筒体、上盖和平衡膜片和减压弹簧，所述的平衡筒体为斗状结构，其小口径端连接减压筒，大口径端螺纹连接所述的上盖，所述的平衡筒体和上盖形成容纳腔，所述的平衡膜片设置在所述的容纳腔内并将容纳腔分隔成左腔室和右腔室，所述的左腔室与所述的减压筒筒体连通，所述的平衡膜片通过减压弹簧连接至所述的上盖；
介质流入减压筒筒体后，并进入所述的左腔室，所述的平衡膜片受压发生形变，从而改变左腔室体积，进一步平衡介质的流速，隔膜计量泵会出现流量脉动，每次吸入冲程，流量进入由小-大-小的过程，减压平衡机构起着平衡进入小孔流量流速的作用，使减压效果保持稳定，使压力损失保持恒定。
所述的平衡膜片通过平衡膜片固定块固定于所述的平衡筒体大口径端内壁，平衡膜片固定块起到固定和保护平衡膜片的作用。
所述的平衡机构还包括调节单元，所述的调节单元包括伸缩调节杆、定位块和锁紧螺母，所述的伸缩调节杆穿过上盖伸入所述的右腔室，并与所述的减压弹簧端部固定连接，该伸缩调节杆露出上盖一端套有所述的定位块和锁紧螺母，所述的定位块压紧在上盖外侧并通过所述的锁紧螺母锁紧，旋转伸缩调节杆伸入右腔室的长度，并通过锁紧螺母锁紧，从而控制减压弹簧的保护力，适用多种工况。
所述的减压筒外侧壁上设有多个翅片，该减压阀在减压过程中会产生热量，一部分有介质带走，一部分由减压筒传热和辐射到外部，减压筒外侧壁上的多个翅片优化了传热和辐射效果。
该发明的工作原理为：
当隔膜计量泵工作之前通过减压调节机构调节减压大小，进入吸入冲程的时候，高压的介质通过减压筒的下部的节流孔板，进入减压筒内部，由于节流孔板原理，减压筒内外部会形成一定的压力差，达到降低高压介质的进口压力，使之满足隔膜计量泵的标准要求，在此过程中，隔膜计量泵会出现流量脉动，流量进入由小-大-小的过程，减压平衡机构起着平衡进入小孔流量流速的作用，使减压效果保持稳定，使压力损失保持恒定，介质通过阀芯上下的压差，克服阀芯弹簧的作用力，打开阀芯，进入阀芯上部的泵头内部；在隔膜计量泵排出冲程时，隔膜计量泵内部的压力大于阀芯下部的压力，在阀芯弹簧的作用力下，阀芯回复到初始状态，完成一个循环过程。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)该减压阀结构紧凑、占地面积小、运行安全可靠，使用寿命长；
(2)减压调节机构中可调节减压调节杆伸入调节孔的长度，从而控制调节孔板上流通介质的通孔数量，进一步控制减压大小，当隔膜计量泵调节流量时，可以通过减压调节机构进行减压大小的控制，使减压效果与隔膜计量泵的流量调节保持一致，能适用于不同的工况，通用性强；
(3)设置的减压平衡机构能够在隔膜计量泵会出现流量脉动时平衡进入小孔流量流速的作用，使减压效果保持稳定，使压力损失保持恒定，提高减压过程的可靠性；
(4)减压平衡机构上设置的调节单元减压弹簧的保护力，适用多种工况，进一步提高了该减压阀的通用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，100为阀体，105为阀芯，110为阀芯弹簧，115为限位环，120为限位环销，200为减压调节机构，205为第一密封垫，210为调节杆固定块，215为调节游标，220为减压调节杆，300为减压平衡机构，310为上盖，315为定位块，320为锁紧螺母，325为第二密封垫，330为伸缩调节杆，335为平衡膜片，340为第三密封垫，350为平衡膜片固定块，400为减压筒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，包括阀体100、阀芯105、减压筒400、节流孔板、减压调节机构200和减压平衡机构300，所述的减压筒400底部设置节流孔板，顶部密封连接阀体100，所述的阀芯105活动设置在阀体100内腔中，阀芯105沿阀体100内腔上下运动进行阀体100的开通和密封，所述的减压调节机构200穿过减压筒400筒壁与所述的节流孔板连接，用于调节减压大小，所述的减压平衡机构300垂直于所述的减压筒400筒壁设置，并连通减压筒400筒体，从而平衡介质流速。所述的减压筒400外侧壁上设有多个翅片，该减压阀在减压过程中会产生热量，一部分有介质带走，一部分由减压筒400传热和辐射到外部，减压筒400外侧壁上的多个翅片优化了传热和辐射效果。
所述的阀芯105为T型结构，所述的阀体100内壁设置用于支撑阀芯105水平部的凸台，沿阀芯105垂直部方向设有阀芯弹簧110，该阀芯弹簧110上端与阀芯105垂直部固定连接，下端连接限位环115，所述的限位环115通过限位环销120固定连接阀体100。隔膜计量泵吸入冲程时，介质通过阀芯105上下的压差，克服阀芯弹簧110的作用力，打开阀芯105，进入阀芯105上部的泵头内部，所述的限位环115和限位环销120保证阀芯105开度不高于设计值，保证阀芯105寿命，达到吸液的目的；隔膜计量泵排出冲程时，隔膜计量泵内部的压力大于阀芯105下部的压力，在阀芯弹簧110的作用力下，阀芯105回复到初始状态，完成一个循环过程。
所述的节流孔板100上均匀分布设定大小和数量的通孔，垂直于所述的通孔方向还设有贯通的调节孔，减少的压力理论依据以节流孔板的原理，以及小孔整体和局部的能量损失；通过节流孔板上通孔的数量、大小可通过介质流量精确的计算和设计出来。
所述的减压调节机构200包括减压调节杆220、调节杆固定块210、所述的调节杆固定块210设置在减压筒400侧壁上，所述的减压调节杆220依次穿过调节杆固定块210、减压筒400和调节孔设置，在减压筒400内部与调节杆固定块210连接处设有第一密封垫205，该密封垫用于密封介质，保证不泄露。通过调节减压调节杆220伸入调节孔的长度控制调节孔板上流通介质的通孔数量，进一步控制减压大小，当隔膜计量泵调节流量时，可以通过减压调节机构200进行减压大小的控制，使减压效果与隔膜计量泵的流量调节保持一致，能适用于不同的工况，通用性强。所述的减压调节机构200还设有调节游标215，该调节游标215套在所述的减压调节杆220外侧并固定连接所述的调节杆固定块210，所述的减压调节杆220设有相应的刻度线，通过调节游标215和相应的刻度线实现减压大小的标定，方便调节。
所述的减压平衡机构300包括平衡筒体、上盖310和平衡膜片335和减压弹簧305，所述的平衡筒体为斗状结构，其小口径端连接减压筒400，大口径端螺纹连接所述的上盖310，并通过第三密封垫340进行密封，防止介质泄露，所述的平衡筒体和上盖310形成容纳腔，所述的平衡膜片335设置在所述的容纳腔内并将容纳腔分隔成左腔室和右腔室，所述的左腔室与所述的减压筒400筒体连通，该平衡膜片335通过平衡膜片固定块350固定于所述的平衡筒体大口径端内壁，平衡膜片固定块350起到固定和保护平衡膜片335的作用，平衡膜片335中部通过减压弹簧305连接至所述的上盖310；介质流入减压筒400筒体后，并进入所述的左腔室，所述的平衡膜片335受压发生形变，从而改变左腔室体积，进一步平衡介质的流速，隔膜计量泵会出现流量脉动，每次吸入冲程，流量进入由小-大-小的过程，减压平衡机构300起着平衡进入小孔流量流速的作用，使减压效果保持稳定，使压力损失保持恒定。所述的平衡机构还包括调节单元，所述的调节单元包括伸缩调节杆330、定位块315和锁紧螺母320，所述的伸缩调节杆330穿过上盖310伸入所述的右腔室，并与所述的减压弹簧305端部固定连接，伸缩调节杆330通过第二密封垫325与上盖310密封连接，该伸缩调节杆330露出上盖310一端套有所述的定位块315和锁紧螺母320，所述的定位块315压紧在上盖310外侧并通过所述的锁紧螺母320锁紧，所述的锁紧螺母320设有两个，提高锁紧稳定性，旋转伸缩调节杆330伸入右腔室的长度，并通过锁紧螺母320锁紧，从而控制减压弹簧305的保护力，适用多种工况。
该发明的工作原理为：
当隔膜计量泵工作之前通过减压调节机构200调节减压大小，进入吸入冲程的时候，高压的介质通过减压筒400的下部的节流孔板，进入减压筒400内部，由于节流孔板原理，减压筒400内外部会形成一定的压力差，达到降低高压介质的进口压力，使之满足隔膜计量泵的标准要求，在此过程中，隔膜计量泵会出现流量脉动，流量进入由小-大-小的过程，减压平衡机构300起着平衡进入小孔流量流速的作用，使减压效果保持稳定，使压力损失保持恒定，介质通过阀芯105上下的压差，克服阀芯弹簧110的作用力，打开阀芯105，进入阀芯105上部的泵头内部；在隔膜计量泵排出冲程时，隔膜计量泵内部的压力大于阀芯105下部的压力，在阀芯弹簧110的作用力下，阀芯105回复到初始状态，完成一个循环过程。

Claims (9)

1.一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，包括阀体(100)、阀芯(105)、减压筒(400)、节流孔板、减压调节机构(200)和减压平衡机构(300)，所述的减压筒(400)底部设置节流孔板，顶部密封连接阀体(100)，所述的阀芯(105)活动设置在阀体(100)内腔中，阀芯(105)沿阀体(100)内腔上下运动进行阀体(100)的开通和密封，所述的减压调节机构(200)穿过减压筒(400)筒壁与所述的节流孔板连接，用于调节减压大小，所述的减压平衡机构(300)垂直于所述的减压筒(400)筒壁设置，并连通减压筒(400)筒体，从而平衡介质流速。
2.根据权利要求1所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的阀芯(105)为T型结构，所述的阀体(100)内壁设置用于支撑阀芯(105)水平部的凸台，沿阀芯(105)垂直部方向设有阀芯弹簧(110)，该阀芯弹簧(110)上端与阀芯(105)垂直部固定连接，下端连接限位环(115)，所述的限位环(115)通过限位环销(120)固定连接阀体(100)。
3.根据权利要求1所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的节流孔板(100)上均匀分布设定大小和数量的通孔，垂直于所述的通孔方向还设有贯通的调节孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的减压调节机构(200)包括减压调节杆(220)、调节杆固定块(210)、所述的调节杆固定块(210)设置在减压筒(400)侧壁上，所述的减压调节杆(220)依次穿过调节杆固定块(210)、减压筒(400)和调节孔设置；
通过调节调节杆(200)伸入调节孔的长度控制调节孔板上流通介质的通孔数量，进一步控制减压大小。
5.根据权利要求4所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的减压调节机构(200)还设有调节游标(215)，该调节游标(215)套在所述的减压调节杆(220)外侧并固定连接所述的调节杆固定块(210)，所述的降压调节杆(220)上设有相应的刻度线。
6.根据权利要求1所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的减压平衡机构(300)包括平衡筒体、上盖(310)、平衡膜片(335)和减压弹簧(305)，所述的平衡筒体为斗状结构，其小口径端连接减压筒(400)，大口径端螺纹连接所述的上盖(310)，所述的平衡筒体和上盖(310)形成容纳腔，所述的平衡膜片(335)设置在所述的容纳腔内并将容纳腔分隔成左腔室和右腔室，所述的左腔室与所述的减压筒(400)筒体连通，所述的平衡膜片(335)通过减压弹簧(305)连接至所述的上盖(310)；
介质流入减压筒(400)筒体后，并进入所述的左腔室，所述的平衡膜片(335)受压发生形变，从而改变左腔室体积，进一步平衡介质的流速。
7.根据权利要求6所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的平衡膜片(335)通过平衡膜片固定块(350)固定于所述的平衡筒体大口径端内壁。
8.根据权利要求6所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的平衡机构还包括调节单元，所述的调节单元包括伸缩调节杆(330)、定位块(315)和锁紧螺母(320)，所述的伸缩调节杆(330)穿过上盖(310)伸入所述的右腔室，并与所述的减压弹簧(305)端部固定连接，该伸缩调节杆(330)露出上盖(310)一端套有所述的定位块(315)和锁紧螺母(320)，所述的定位块(315)压紧在上盖(310)外侧并通过所述的锁紧螺母(320)锁紧。
9.根据权利要求1所述的一种用于高进口压力隔膜计量泵的减压阀，其特征在于，所述的减压筒(400)外侧壁上设有多个翅片。
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