CN105422981A - 一种调节阀 - Google Patents

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张明
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Abstract

本发明公开了一种调节阀，包括阀体、设在阀体顶部的阀盖、由阀盖压紧固定在阀体腔室内的套筒以及设在套筒内且与套筒间隙配合的阀芯，阀芯的顶部固定连接有贯穿阀盖且用于带动阀芯轴向移动的阀杆，阀芯的下方设有与阀体出口连通的介质流道，套筒下半部分的筒壁上设有用于阀体的进口与出口连通的导流孔，导流孔内设有用于增大介质流动阻力的凸起；在导流孔内设置凸起，凸起能够增大导流孔的粗糙度，增大流体通过导流孔时的阻力，从而减小流体的流动速度，并使流体形成涡流而产生热能，最终把流体通过调节阀时损失的能量尽量多的转化为热能，从而达到减小振动和噪声的目的。

Description

一种调节阀
技术领域
本发明涉及阀门领域，特别是涉及一种调节阀。
背景技术
在工业生产中，一般都会用到调节阀，它根据调节信号，自动控制阀门的开度，从而实现调节介质流量、压力和液位的目的。在现代工业的自动控制中，调节阀起着越来越重要的作用。
在使用调节阀时，调节阀会不断地受到流体的冲击，两者之间不断地产生摩擦与碰撞，导致大量能量损失，不可避免地会产生振动和噪声。调节阀振动过大，不仅会增加调节阀部件间的摩擦，减小调节阀的使用寿命，还会威胁到设备的运行安全；调节阀噪声过大，会严重影响工作人员的身体健康和工作情绪，间接影响操作的安全性。
因此如何降低调节阀的振动和噪声是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种调节阀，使其在使用过程中的振动和噪声大大降低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种调节阀，包括阀体、设在所述阀体顶部的阀盖和由所述阀盖压紧固定在所述阀体腔室内的套筒，所述套筒内套装有与其间隙配合的阀芯，所述阀芯的顶部固定连接有贯穿所述阀盖且用于带动所述阀芯轴向移动的阀杆，所述阀芯的下方设有与所述阀体出口连通的介质流道，所述套筒下半部分的筒壁上还设有用于所述阀体的进口与出口连通的导流孔，所述导流孔内设有用于增大介质流动阻力的凸起。
优选地，所述导流孔具体为螺纹孔。
优选地，所述导流孔的孔径范围为M5-M10，包括端点值。
优选地，所述导流孔环绕所述套筒的筒壁环形均匀对称设置，所述导流孔的间距为1.75～1.80倍的孔径。
优选地，所述套筒的筒壁上设有多层所述导流孔，上层所述导流孔在所述套筒的轴线方向上的投影均位于下层相邻的两个所述导流孔之间。
优选地，所述阀芯的顶部设有用于所述阀芯上下腔室连通的平衡孔。
优选地，包括两个所述平衡孔，且所述平衡孔沿所述阀芯的轴向对称分布。
优选地，所述套筒与所述阀盖和所述阀体之间均设有用于密封的缠绕垫；所述阀杆与所述阀盖之间设有用于密封的填料。
优选地，所述阀芯上设有用于与所述套筒内壁紧密接触的导向环，所述阀芯的外壁上侧设有用于放置所述导向环的凹槽。
优选地，所述导向环具体为石墨导向环。
本发明提供的调节阀，包括阀体、设在阀体顶部的阀盖、由阀盖压紧固定在阀体腔室内的套筒以及设在套筒内且与套筒间隙配合的阀芯，阀芯的顶部固定连接有贯穿阀盖且用于带动阀芯轴向移动的阀杆，阀芯的下方设有与阀体出口连通的介质流道，套筒下半部分的筒壁上设有用于阀体的进口与出口连通的导流孔，导流孔内设有用于增大介质流动阻力的凸起；在导流孔内设置凸起，凸起能够增大导流孔的粗糙度，增大流体通过导流孔时的阻力，从而减小流体的流动速度，并使流体形成涡流而产生热能，最终把流体通过调节阀时损失的能量尽量多的转化为热能，从而达到减小振动和噪声的目的。
附图说明
图1为本发明所提供的调节阀的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明所提供的套筒的一种具体实施方式的局部放大示意图；
图3为本发明所提供的套筒的一种具体实施方式的局部剖视图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种调节阀，使其在使用过程中的振动和噪声大大降低。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，图1为本发明所提供的调节阀的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的套筒的一种具体实施方式的局部放大示意图；图3为本发明所提供的套筒的一种具体实施方式的局部剖视图。
本发明具体实施方式提供的调节阀，包括阀体1、设在阀体1顶部的阀盖2和由阀盖2压紧固定在阀体1腔室内的套筒3，套筒3内套装有与其间隙配合的阀芯4，阀芯4的顶部固定连接有贯穿阀盖2且用于带动阀芯4轴向移动的阀杆5，阀芯4的下方设有与阀体1出口连通的介质流道，套筒3下半部分的筒壁上设有用于阀体1的进口与出口连通的导流孔6，导流孔6内设有用于增大介质流动阻力的凸起。
通过阀芯4在套筒3内轴向移动，改变连通阀体1进口和出口的导流孔6的数量，即改变流量窗口通道面积的大小，从而实现调节介质流量的目的；在导流孔6内设置凸起，凸起能够增大导流孔6的粗糙度，增大流体通过导流孔6时的阻力，从而减小流体的流动速度，并使流体形成涡流而产生热能，最终把流体通过调节阀时损失的能量尽量多的转化为热能，从而达到减小振动和噪声的目的。
本发明具体实施方式提供的调节阀，在导流孔6内设有用于增大介质流动阻力的凸起，凸起的设置方式有多种，具体地，可以把导流孔6加工为螺纹孔，加工简单方便，易于实现，螺纹孔的螺纹为连续环状凸起，具有更大的阻力，且介质通过螺纹孔后更易形成涡流，减振和降噪的效果更好。当然，也可以在导流孔6内设置间断环状凸起等其他结构形式，均在本发明的保护范围之内。
另外，导流孔6的孔径大小和间距是影响减振降噪效果的两个重要因素，螺纹孔的孔径太大，降压降噪效果差，孔径太小又易堵塞，螺纹孔之间的间距太大或太小，都会使介质产生冲击波，反而会增加振动和噪声；通过多次试验发现，可以将导流孔6的孔径设在M5至M10(包括端点值)之间，将导流孔6的间距设为1.75至1.80倍的孔径，此时调节阀的减振降噪效果较好，且测量结果稳定。当然用户也可以根据介质的不同和实际使用情况对导流孔6的孔径和孔距进行调整，以达到更好的减振降噪效果，均在本发明的保护范围之内。
本发明具体实施方式提供的调节阀，套筒3的筒壁上设有多个导流孔6，多个使流孔6可以环绕套筒3的筒壁环形均匀对称设置，加工更方便，另外可以改变介质流动方向并减小介质流动速度，让介质从阀体1四周经过导流孔6后在套筒3内混合，形成涡流而产生热能，减振降噪效果更好；为了增大调节阀的流量调节范围，套筒3的筒壁上可以设置有多层导流孔6，且多层导流孔6可以交错设置，即上层导流孔6在套筒3轴线方向上的投影均位于下层相邻的两个导流孔6之间，这样可以保证任意相邻的两个导流孔6间的孔距均为最佳孔距，可以达到最佳的减振降噪效果。导流孔6也可以采用其他的排列方式，只要能够实现调节阀的减振降噪，均在本发明的保护范围之内。
本发明具体实施方式提供的调节阀，阀芯4在阀杆5的带动下在套筒3内轴向移动，可以在阀杆5伸出阀盖2的一端连接有用于控制阀杆5行程的执行装置；另外，在阀体1内腔底部可以设有阀座，阀座设在套筒3和阀芯4的下方且被套筒3压紧，调节阀关闭时，阀芯4运动至套筒3最底部，且阀芯4的底部密封面压紧在阀座上，形成严密切断，保证此时介质不能流过调节阀。
本发明具体实施方式提供的调节阀，还可以在阀芯4的顶部设置平衡孔7，平衡孔7贯穿阀芯4的顶部，可以使阀芯4上下端面的腔室连通，使阀体1内介质作用在阀芯4轴向上的力大部分相互抵消，从而有效消除介质作用在阀芯4和阀杆5上的轴向不平衡力，使调节阀在较小执行机构的情况下可以承受更大介质压差；当然也可以不设置平衡7，也在本发明的保护范围之内。
具体地，可以在阀芯4的顶部设置两个平衡孔7，且两个平衡孔7可以沿阀芯4的轴向对称分布，两个平衡孔7有利于阀芯4上下两腔室内介质的流通，对称分布可以更好地消除阀芯4上下两部分的轴向不平衡力。也可以在阀芯4上设置两个以上的平衡7，均在本发明的保护范围之内。
本发明具体实施方式提供的调节阀，套筒3由阀盖3压紧在阀体1内，为了防止介质经过调节阀时泄漏，可以在套筒3与阀盖2和阀体1之间均设有用于密封的缠绕垫8，缠绕垫8耐高温、高压，耐腐蚀，具有良好的压缩率和回弹率，且密封性能良好、稳定。当然也可以选用密封圈等其他密封装置，均在本发明的保护范围之内。
另外，阀杆5贯穿阀盖2且能够相对阀盖2上下移动，可以在阀杆5与阀盖2之间设有用于填料9，填料9一方面具有很好的密封效果，能够有效防止介质从阀杆5与阀盖2之间泄漏，另一方面阀杆5与填料9间的摩擦力较小，可以减小阀杆5移动的阻力，使阀杆5和填料9的磨损较小，能够延长使用寿命。当然，阀盖2和阀杆5之间也可以选用密封圈等其他的密封装置，均在本发明的保护范围之内。
在上述各具体实施方式的基础上，还可以在阀芯4的外壁上侧设置凹槽，凹槽内设有导向环10，凹槽周向环绕阀芯4的外壁一周，导向环10放置在凹槽内且其外侧与套筒3的内壁紧密接触；导向环10能够防止阀芯4在运动过程中与套筒3发生直接接触和摩擦，能够有效保护套筒3与阀芯4，延长其使用寿命，另外导向环10还具有缓冲效果，可以减小套筒3与阀芯4的振动和噪声。
具体地，导向环10可以采用石墨导向环，石墨导向环耐磨，耐高温高压，抗腐蚀，且密封性能优越。当然导向环10也可以选用聚甲醛等其他材料，均在本发明的保护范围之内。
为了方便导向环10的安装，可以将导向环10的截面设为半圆形，将凹槽设为半圆形截面的环状凹槽，为了保证导向环10与套筒3的内壁紧密接触，导向环10的外径要比套筒3内壁直径略大，这样还可以增大导向环10与套筒3的接触面积，达到更好的减振降噪效果；此外，还可以在阀芯4的外壁上设有多个导向环10，同样可以增大导向环10与套筒3的接触面积，可以达到更好的密封和减振降噪效果。导向环10的形状和数量并不仅限于此，具体可以根据调节阀的型号和实际使用情况来选定，均在本发明的保护范围之内。
以上对本发明所提供的调节阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种调节阀，其特征在于，包括阀体、设在所述阀体顶部的阀盖和由所述阀盖压紧固定在所述阀体腔室内的套筒，所述套筒内套装有与其间隙配合的阀芯，所述阀芯的顶部固定连接有贯穿所述阀盖且用于带动所述阀芯轴向移动的阀杆，所述阀芯的下方设有与所述阀体出口连通的介质流道，所述套筒下半部分的筒壁上还设有用于所述阀体的进口与出口连通的导流孔，所述导流孔内设有用于增大介质流动阻力的凸起。
2.根据权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述导流孔具体为螺纹孔。
3.根据权利要求2所述的调节阀，其特征在于，所述导流孔的孔径范围为M5-M10，包括端点值。
4.根据权利要求3所述的调节阀，其特征在于，所述导流孔环绕所述套筒的筒壁环形均匀对称设置，所述导流孔的间距为1.75～1.80倍的孔径。
5.根据权利要求4所述的调节阀，其特征在于，所述套筒的筒壁上设有多层所述导流孔，上层所述导流孔在所述套筒的轴线方向上的投影均位于下层相邻的两个所述导流孔之间。
6.根据权利要求1所述的调节阀，其特征在于，所述阀芯的顶部设有用于所述阀芯上下腔室连通的平衡孔。
7.根据权利要求6所述的调节阀，其特征在于，包括两个所述平衡孔，且所述平衡孔沿所述阀芯的轴向对称分布。
8.根据权利要求7所述的调节阀，其特征在于，所述套筒与所述阀盖和所述阀体之间均设有用于密封的缠绕垫；所述阀杆与所述阀盖之间设有用于密封的填料。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的调节阀，其特征在于，所述阀芯上设有用于与所述套筒内壁紧密接触的导向环，所述阀芯的外壁上侧设有用于放置所述导向环的凹槽。
10.根据权利要求9所述的调节阀，其特征在于，所述导向环具体为石墨导向环。
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