CN108006283A - 自力式调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供自力式调节阀，用于解决现有技术中的自力式调节阀不能够满足高温、高压、高压差工况，甚至高压差、超小流量工况的问题。它包括阀体、上弹性压紧件、上阀芯、下弹性压紧件、下阀芯，所述上阀芯和所述下阀芯对顶配合处设有阀座，所述阀座的上端面设有上导向套，所述阀座的下端面设有下导向套，所述上阀芯活套在所述上导向套内，所述下阀芯活套在所述下导向套内；所述下导向套上设有和所述阀体的介质流通入口连通的第一介质流通通道，所述第一介质流通通道贯穿所述下导向套的侧壁，所述第一介质流通通道的位置和所述下阀芯的变径结构位置对应；所述上阀芯上设有和所述阀体的介质流通出口连通的第二介质流通通道。
Description
技术领域
本发明涉及一种自立式调节阀，特别是涉及自力式调节阀。
背景技术
自力式调节阀主要依靠流经阀内介质自身的压力作为能源驱动阀门自动工作，不需要外接电源、气源，通常用于无电无气无人值守场所，既方便又节约了能源，通过调节丝杆(231)一次性设定工况所需参数，也节约了大量人力；自力式取压分外置式和内置式取压结构；外置式取压需要在阀前(或者阀后)管道上钻孔取压，该种结构所需安装空间大；内置式取压则直接将阀门装于管道上即刻取压，其结构精巧，所需安装空间小。
不管外置式还是内置式取压，自力式调节阀皆可以用于流量、压力、温度等的调节，如图1所示，为现有的内置式的自立式调节阀的结构，普通自力式阀门大多能满足常温、常压、低压差、流量系数CV>1的调节功能，但针对高温、高压、高压差工况，甚至高压差、超小流量(根据阀门的定义，小流量阀是指流量系数CV<1情况，超小流量是指流量系数CV<0.01)工况，普通阀门就难以满足，其原因有以下几点：1、外置式取压大多采用的是膜片式执行器，该膜片材质为丁腈橡胶夹尼龙布，承受压力和温度低，即使在执行器与管道之间增加一冷凝罐，其承受温度和压力也有限，而且由于承压温度升高、其承压能力进一步下降，难以满足工况需求；2、由于小流量阀的流量系数CV小，但普通阀门的泄漏在常压时只能满足IV～V级，如果在高压差工况，其泄漏量将会达到工况所要求的流量，完全不能满足调节性能。3、因为压差比较大，在介质流经上下阀芯(5)时会引起相当大的冲击力，由于小流量时的阀芯都需要设计得比较小，其抗冲击能力差，通常在高压差时会破坏下阀芯(5)相对于阀座(6)同心度，最终导致阀芯阀座(6)密封失效，泄漏增大，完全满足不了超小流量的调节要求
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供自力式调节阀，用于解决现有技术中的自力式调节阀不能够满足高温、高压、高压差工况，甚至高压差、超小流量工况的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供自力式调节阀包括阀体、位于所述阀体内的上弹性压紧件、和所述上弹性压紧件固定连接的上阀芯、位于所述阀体内的下弹性压紧件、和所述下弹性压紧件固定连接的下阀芯，所述上阀芯和所述下阀芯对顶配合处设有阀座，所述上阀芯、所述下阀芯和所述阀座配合端均为变径结构，
所述阀座的上端面设有上导向套，所述阀座的下端面设有下导向套，所述上阀芯活套在所述上导向套内，所述下阀芯活套在所述下导向套内；
所述下导向套上设有第一介质流通通道，所述第一介质流通通道贯穿所述下导向套的侧壁，所述第一介质流通通道的位置和所述下阀芯的变径结构位置对应，所述第一介质流通通道和所述阀体的介质流通入口连通；
所述上阀芯上设有第二介质流通通道，所述第二介质流通通道的入口位于所述上阀芯的变径部，所述第二介质流通通道的出口和所述阀体的介质流通出口连通。
优选地，所述阀体的介质流通入口和/或介质流通出口内设有阻尼调节件。
优选地，所述阻尼调节件为漏板。
优选地，所述阻尼调节件为圆柱结构，且所述圆柱的外周面上设有螺旋形状的介质流通通道。优选地，所述上弹性压紧件包括活塞、上弹簧和托盘，所述上弹簧位于所述活塞和所述托盘之间，所述活塞和所述上阀芯固定连接，所述托盘上方设有调节丝杆，所述调节丝杆的端面和所述托盘的端面配合。
优选地，所述调节丝杆和所述托盘配合处设有推力球轴承。
优选地，所述托盘的周面上设有导向销，所述阀体上设有导向槽，所述导向销和所述导向槽配合。
优选地，所述下阀芯下端为阶梯轴结构，所述下弹性压紧件包括下弹簧，所述下弹簧套在所述阶梯轴上，所述下弹簧的下端位移被限制。
如上所述，本发明的自力式调节阀，具有以下有益效果：
一、通过阻尼调节件增加介质的流通阻力，从而降低流量系数CV，实现超小流量调节；
二、阀芯阀座采用金属对金属密封，故而能承受高达10.0MPa压差，承压能力大大增加，同时使用寿命也予以提高。
三、由于承压部件采用金属活塞式，能承受PN16.0MPa的高压，同时密封圈采用新型密封材料如耐高温全氟橡胶等，能承受300℃高温；
四、由于上阀芯与下阀芯始终有外力让其一直对顶，为了降低外力对下阀芯径向的作用力，同时也为了降低操作扭矩，故在丝杆与托盘之间增加了平面轴承；
五、在托盘上增加了一导向销；避免了弹簧在摩擦力下扭转的可能；
六、内置式取压，使阀门结构更加紧凑，安装空间更小；
七、整个调节阀的运动部分均在阀体内运行，被外壳包裹，不仅适合室内使用，更适合野外环境，只需要通过调节丝杆即可调整稳压范围。
附图说明
图1显示为现有技术中的调节阀的示意图。
图2显示为本发明的超小流量自力式调节阀的示意图。
图3为阻尼调节件7的形成螺旋介质流通通道时的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图2、图3，本发明提供自力式调节阀包括阀体1、位于所述阀体1内的上弹性压紧件2、和所述上弹性压紧件2固定连接的上阀芯3、位于所述阀体1内的下弹性压紧件4、和所述下弹性压紧件4固定连接的下阀芯5，所述上阀芯3和所述下阀芯5对顶配合处设有阀座6，所述上阀芯3、所述下阀芯5和所述阀座6配合端均为变径结构，
所述阀座6的上端面设有上导向套61，所述阀座6的下端面设有下导向套62，所述上阀芯3活套在所述上导向套61内，所述下阀芯5活套在所述下导向套62内；
所述下导向套62上设有第一介质流通通道621，所述第一介质流通通道621贯穿所述下导向套62的侧壁，所述第一介质流通通道621的位置和所述下阀芯5的变径结构位置对应，所述第一介质流通通道621和所述阀体1的介质流通入口11连通；
所述上阀芯3上设有第二介质流通通道31，所述第二介质流通通道31的入口位于所述上阀芯3的变径部，所述第二介质流通通道31的出口和所述阀体1的介质流通出口12连通。
请参阅图2、图3，一种实施方式，所述阀体1的介质流通入口11和/或介质流通出口12内设有阻尼调节件7。所述阻尼调节件7为漏板。
请参阅图2、图3，一种实施方式，所述阻尼调节件7为圆柱结构，且所述圆柱的外周面上设有螺旋形状的介质流通通道。
请参阅图2、图3，一种实施方式，所述上弹性压紧件2包括活塞21、上弹簧22和托盘23，所述上弹簧22位于所述活塞21和所述托盘23之间，所述活塞21和所述上阀芯3固定连接，所述活塞21外周面上设有环形槽，所述环形槽内设有密封圈211，所述托盘23上方设有调节丝杆231，所述调节丝杆231的端面和所述托盘23的端面配合。所述调节丝杆231和所述托盘23配合处设有推力球轴承232。所述托盘23的周面上设有导向销233，所述阀体1上设有导向槽，所述导向销233和所述导向槽配合。
请参阅图2、图3，一种实施方式，所述下阀芯5下端为阶梯轴结构，所述下弹性压紧件4包括下弹簧，所述下弹簧套在所述阶梯轴上，所述下弹簧的下端位移被限制。
综上所述，本发明为了在超小流量工况时，降低高压差时介质对下阀芯5的冲击破坏，则尽量增大下阀芯5调节直径，同时在阀体1进口及出口增加阻尼元件，众所周知，在阻尼越大时，阀门的流通能力相对减弱，即流量系数将减小，同时该阻尼元件可以采用孔板打孔式，也可以采用螺旋式流道，增加介质的流通阻力，从而降低流量系数CV，实现超小流量调节；
本发明阀芯阀座6采用金属对金属密封，优选地，阀芯、阀座6皆堆焊钴基合金、镍基合金等合金材质，故而能承受高达10.0MPa压差，承压能力大大增加，同时使用寿命也予以提高；下阀芯5根据工况需要，可以设计成直线、等百分比、抛物线、甚至客户指定的调节特性。
本发明由于上弹性压紧件2采用金属活塞21式，能承受PN16.0MPa的高压，优选地，密封圈211采用新型密封材料如耐高温全氟橡胶等，能承受300℃高温；
本发明由于上阀芯3与下阀芯5始终有外力让其一直对顶，为了降低外力对下阀芯5径向的作用力，同时也为了降低操作扭矩，故在丝杆与托盘23之间增加了平面轴承；
本发明为了防止托盘23在调节丝杆231作用力下旋转，同时在摩擦力作用下又带动弹簧扭转，故在托盘23上增加了一导向销233；避免了弹簧在摩擦力下扭转的可能。
本发明内置式取压，使阀门结构更加紧凑，安装空间更小；
本发明的阀体1分为上下两部分，上面部分为防尘罩，将上弹性压紧组件遮挡，不仅适合室内使用，更适合野外环境，只需要通过调节丝杆231即可调整稳压范围；
自力式阀的功能实现：根据工况要求，通过旋转调节丝杆231调整到指定的压力，当阀后压力升高后，上阀芯3向上移动，下阀芯5在下弹簧作用下也向上移动，导致下阀芯5与阀座6之间的节流面积减小，同时流经阀座6的流量降低，使阀后压力逐渐予以升高，直至回到指定压力；当阀后压力减小，上阀芯3向下移动，下阀芯5与阀座6之间的节流面积增加，同时流经阀座6的流量增加，使阀后压力逐渐予以升高，直至回到指定压力。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.自力式调节阀，包括阀体(1)、位于所述阀体(1)内的上弹性压紧件(2)、和所述上弹性压紧件(2)固定连接的上阀芯(3)、位于所述阀体(1)内的下弹性压紧件(4)、和所述下弹性压紧件(4)固定连接的下阀芯(5)，所述上阀芯(3)和所述下阀芯(5)对顶配合处设有阀座(6)，所述上阀芯(3)、所述下阀芯(5)和所述阀座(6)配合端均为变径结构，其特征在于：
所述阀座(6)的上端面设有上导向套(61)，所述阀座(6)的下端面设有下导向套(62)，所述上阀芯(3)活套在所述上导向套(61)内，所述下阀芯(5)活套在所述下导向套(62)内；
所述下导向套(62)上设有第一介质流通通道(621)，所述第一介质流通通道(621)贯穿所述下导向套(62)的侧壁，所述第一介质流通通道(621)的位置和所述下阀芯(5)的变径结构位置对应，所述第一介质流通通道(621)和所述阀体(1)的介质流通入口(11)连通；
所述上阀芯(3)上设有第二介质流通通道(31)，所述第二介质流通通道(31)的入口位于所述上阀芯(3)的变径部，所述第二介质流通通道(31)的出口和所述阀体(1)的介质流通出口(12)连通。
2.根据权利要求1所述的自力式调节阀，其特征在于：所述阀体(1)的介质流通入口(11)和/或介质流通出口(12)内设有阻尼调节件(7)。
3.根据权利要求1所述的自力式调节阀，其特征在于：所述阻尼调节件(7)为漏板。
4.根据权利要求1所述的自力式调节阀，其特征在于：所述阻尼调节件(7)为圆柱结构，且所述圆柱的外周面上设有螺旋形状的介质流通通道。
5.根据权利要求1所述的自力式调节阀，其特征在于：所述上弹性压紧件(2)包括活塞(21)、上弹簧(22)和托盘(23)，所述上弹簧(22)位于所述活塞(21)和所述托盘(23)之间，所述活塞(21)和所述上阀芯(3)固定连接，所述托盘(23)上方设有调节丝杆(231)，所述调节丝杆(231)的端面和所述托盘(23)的端面配合。
6.根据权利要求5所述的自力式调节阀，其特征在于：所述调节丝杆(231)和所述托盘(23)配合处设有推力球轴承(232)。
7.根据权利要求5所述的自力式调节阀，其特征在于：所述托盘(23)的周面上设有导向销(233)，所述阀体(1)上设有导向槽，所述导向销(233)和所述导向槽配合。
8.根据权利要求1所述的自力式调节阀，其特征在于：所述下阀芯(5)下端为阶梯轴结构，所述下弹性压紧件(4)包括下弹簧，所述下弹簧套在所述阶梯轴上，所述下弹簧的下端位移被限制。
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Application publication date: 20180508 |