CN110131478A - 一种贯穿式降压短件、套筒以及降压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种贯穿式降压阀，包括若干个贯穿式降压短件，以及降压套筒，其中降压套筒过盈嵌入若干个降压短件。贯穿式降压短件跟套筒构成了十分复杂的迷宫流道，工艺介质流经迷宫流道时经过多次沿程和局部损失来达到降压效果。降压套筒可放置在阀门内部，工艺介质从外到内流经各个节流短件，用以调节介质的流量特性及工艺参数。本发明在完成降压调节任务的同时，针对国内同类迷宫叠片式套筒设计复杂、加工困难、成本昂贵的问题，对自身工艺结构进行了改良。优化了迷宫流道的设计，使得本发明加工简单方便，不需要高精度的设备机床，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及流体控制阀设备技术领域，具体是一种贯穿式降压短件、套筒以及降压阀。
背景技术
近年来，随着材料科技和机械科技的发展，国内阀门行业也一直在进步，各个阀门企业的产品结构类型也层出不穷。但国内现有的调节阀在安全性方面还有所欠缺，恶劣工况下阀门问题的产生主要来源于过高流速的介质流过阀芯。高流速介质通过阀内件是使阀门控制问题显得更为突出的重要原因，气穴、汽蚀、高噪声及管路颤动是介质速度得不到有效控制的典型现象。基于快速降压原理，阀门开发设计为迷宫降压结构可以切实有效地解决压力速度控制问题。而迷宫式阀门能高效地控制高流体速度产生，从而能实现抗汽蚀、抗闪蒸、低振动及低噪音，更有效地在整个阀门行程中都能控制系统压力和流速。迷宫式降压式调节阀被广泛应用于严苛工况调节下的系统中，如火电厂、化工和其他高压降液体、蒸汽和气体放空场合。现有的迷宫式阀门通常采用的迷宫式套筒部件是由多个表面经电火花加工成的许多曲折流道的圆环盘叠焊而成，相对设计难度高，加工工艺复杂。而且目前在石油化工企业用于特殊工况、高压差的调节阀产品基本被国外垄断。国内企业以仿制、测绘为主，产品只能针对于在所仿制产品的使用工况，产品使用效果只能暂时维持。国外对国内有着严格的技术封锁，进口这类产品备品备件及其昂贵，因此在石油、化工、发电等行业核心的设备目前只能依赖进口，受制于国外。
目前国外用的最普遍的是迷宫叠片式，国内同类产品基本都是仿制产品，这类降压件是一种迷宫式结构，每一片叠片均进行迷宫流道设计，叠片层层叠加后经真空纤焊而成，形成一个整体降压笼。工艺介质经过迷宫流道时经过多次沿程和局部损失达到降压效果。而现有的迷宫叠片式套筒大致可分为3种：转弯迷宫式，盘片迷宫式，变径迷宫式，不同类型的设计方式所需要理论基础不同，但都需要大型的精确试验装置，产品加工设备十分复杂，基本都是专机加工。限制国内发展的主要原因是在于设计难、加工难、成本高，因此市面上急需一种性能可靠同时加工难度小、设计合理的降压套筒来替代进口产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种贯穿式降压短件、套筒以及降压阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种贯穿式降压短件，包括：本体1、首端面21、尾端面22、若干阶梯孔3；所述首端面21、尾端面22位于本体1两侧，与本体1一体成型；所述本体1呈圆柱形；所述首端面21、尾端面22各平均分布四个通孔23；所述阶梯孔3平均环形分布于圆柱形本体1四个弧面，其包括上升孔31、缓流面32、下降孔33，所述缓流面32为圆形凹槽，所述上升孔31、下降孔33为圆形开孔，所述上升孔31、下降孔33半径相同，呈水平并列于缓流面32圆形凹槽两侧，并与缓流面32圆形凹槽垂直相交；所述首端面21处为平面，且其所处位置具有首阶梯孔 41，所述首阶梯孔41为所述阶梯孔3的1/2，仅包含下降孔以及1/2的缓流面 32且分布在平面两侧；所述尾端面21处为平面，且其所处位置具有尾阶梯孔42，所述尾阶梯孔42为所述阶梯孔3的1/2，仅包含上升孔31以及1/2的缓流面32 且分布在平面两侧；所述首端面21、尾端面22的缓流面32开口方向互相垂直。
进一步地，所述首端面21、尾端面22结构相同，两者可倒置。
进一步地，所述阶梯孔3数量由降压阀大小和压力大小确定。
进一步地，所述本体1中完整阶梯孔3数量最佳为2个，与首端面21或者尾端面22的1/2个阶梯孔3共同组成1/4弧面的阶梯孔3环形分布。
可选地，所述1/4弧面的阶梯孔3分布具有十级贯穿降压。
本发明还提供了一种贯穿式降压套筒，包括上述若干个贯穿式降压短件、套筒本体5；所述套筒本体5座体51环状分布若干导流孔52；所述若干个贯穿式降压短件过盈嵌入套筒本体5。
进一步地，所述导流孔52呈环状分布，并且按照列排列，每一列第一个孔的位置与相邻列差1/n半径，n取除0以外的整数。
较佳地，所述n取1或2。
进一步地，所述贯穿式降压短件的数量由降压需要确定。
本发明还提供一种采用上述贯穿式降压套筒的降压阀，包括：上述贯穿式降压套筒1a、阀座2a、阀体3a、上阀盖4a、法兰盘5a、密封垫片6a、双头螺栓 17a、垫圈8a、螺母19a、填料压板10a、填料压盖11a、填料12a、填料底垫13a、阀芯14a、双头螺栓215a、螺母216a；所述阀座2a放入阀体3a，所述贯穿式降压套筒1a放置在所述阀座2a上部，在所述贯穿式降压套筒1a插入阀芯14a，安装上阀盖4a，所述上阀盖4a上有螺栓孔，在所述螺栓孔处放置所述密封垫片 6a，在所述密封垫片6a放置所述法兰盘5a，通过所述双头螺栓17a、垫圈8a、螺母9a拧接固定；所述上阀盖4a还具有填料孔，依次排列所述填料底垫13a、填料12a，所述填料压盖11a压紧填料12a，所述双头螺栓215a、螺母216a拧紧固定。
进一步地，所述降压流向为右侧流向左侧。
本发明专利与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明能够适用于各种密封系统，包括液体和气体等，该结构设计合理、加工简单，可以对具体工况进行针对性设计，使用范围广泛，设计创新，经过实验与测试，贯穿式降压套筒目前已经可以取代进口，成为高压差阀门中不可或缺的重要组件。
2.由于本发明是通过钻孔实现迷宫流道，因此加工时不需要专用设备机床，避免了加工水平迷宫流道对于加工机床的高要求、高精度。
3.用一系列节流短件小过盈配合压入套筒内，组成了降压套筒。贯穿式降压短件跟套筒构成了十分复杂的降压流道，在高压差工况中采用贯穿式降压，工艺介质从外到内流经迷宫流道时经过多次沿程和局部损失来达到降压效果。能够有效达到降低噪音和防空化破坏的目的，抗气蚀能力强，适合于负重荷，特别针对高压差流体的控制，可用于很恶劣工况。同时以阶梯孔交错立体的形式来构成迷宫流道，用以代替迷宫叠片式中水平的迷宫流道。
4.工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。结构原理是因为流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。
5.纵横交错、直径变化的流道口，组成了迷宫流道，依次按照十字阶梯孔- 沉孔-十字阶梯孔的顺序，经历了贯穿式降压。工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。进一步，工艺介质从所述降压套筒外通过多个所述节流短件流向所述降压套筒内部。采用上述进一步方案的有益效果是由于工艺介质从所述降压套筒外流向所述降压套筒内时，不会将节流短件从套筒内部冲出，所述节流短件十字孔直径依次变大，工业介质在流经迷宫流道降压后，会产生体积变化，直径变大后能够有效减少这种现象，减小对阀体及阀内件的冲刷。能够通过调整工艺介质流经的所述节流短件数量，来调整降压效果。能够通过阀芯开度或位置，来调整节流短件的使用数量，通过套筒型面组合调节，满足不同阀门开度下的调节要求。
总之，通过本发明的贯穿式降压短件有效实现了贯穿式降压，稳定节流的效果，并且结构设计合理，生产条件低，更换方便，有效节约了生产成本。
附图说明
图1为本发明贯穿式降压短件结构示意图
图2为本发明贯穿式降压短件产品示意图
图3为本发明贯穿式降压套筒产品示意图
图4为本发明降压阀产品示意图
其中，附图标记对应的零部件名称如下：
本体1、首端面21、尾端面22、阶梯孔3、首端面21、尾端面22、通孔23；上升孔31、缓流面32、下降孔33、首阶梯孔41、尾阶梯孔42、套筒本体5、座体51、导流孔52、贯穿式降压套筒1a、阀座2a、阀体3a、上阀盖4a、法兰盘 5a、密封垫片6a、双头螺栓17a、垫圈8a、螺母19a、填料压板10a、填料压盖 11a、填料12a、填料底垫13a、阀芯14a、双头螺栓215a、螺母216a
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种贯穿式降压短件，包括：本体1、首端面21、尾端面 22、若干阶梯孔3；所述首端面21、尾端面22位于本体1两侧，与本体1一体成型；所述本体1呈圆柱形；所述首端面21、尾端面22各平均分布四个通孔23；所述阶梯孔3平均环形分布于圆柱形本体1四个弧面，其包括上升孔31、缓流面32、下降孔33，所述缓流面32为圆形凹槽，所述上升孔31、下降孔33为圆形开孔，所述上升孔31、下降孔33半径相同，呈水平并列于缓流面32圆形凹槽两侧，并与缓流面32圆形凹槽垂直相交；所述首端面21处为平面，且其所处位置具有首阶梯孔41，所述首阶梯孔41为所述阶梯孔3的1/2，仅包含下降孔以及1/2的缓流面32且分布在平面两侧；所述尾端面21处为平面，且其所处位置具有尾阶梯孔42，所述尾阶梯孔42为所述阶梯孔3的1/2，仅包含上升孔31 以及1/2的缓流面32且分布在平面两侧；所述首端面21、尾端面22的缓流面 32开口方向互相垂直。
进一步地，所述首端面21、尾端面22结构相同，两者可倒置。
进一步地，所述阶梯孔3数量由降压阀大小和压力大小确定。
进一步地，所述本体1中完整阶梯孔3数量最佳为2个，与首端面21或者尾端面22的1/2个阶梯孔3共同组成1/4弧面的阶梯孔3环形分布。
可选地，所述1/4弧面的阶梯孔3分布具有十级降压。
如图3所示，本发明还提供了一种贯穿式降压套筒，包括上述若干个贯穿式降压短件、套筒本体5；所述套筒本体5座体51环状分布若干导流孔52；所述若干个贯穿式降压短件过盈嵌入套筒本体5。
进一步地，所述导流孔52呈环状分布，并且按照列排列，每一列第一个孔的位置与相邻列差1/n半径，n取除0以外的整数。
较佳地，所述n取1或2。
进一步地，所述贯穿式降压短件的数量由降压需要确定。
如图4所示，本发明还提供一种采用上述贯穿式降压套筒的降压阀，包括：上述贯穿式降压套筒1a、阀座2a、阀体3a、上阀盖4a、法兰盘5a、密封垫片 6a、双头螺栓17a、垫圈8a、螺母19a、填料压板10a、填料压盖11a、填料12a、填料底垫13a、阀芯14a、双头螺栓215a、螺母216a；所述阀座2a放入阀体3a，所述贯穿式降压套筒1a放置在所述阀座2a上部，在所述贯穿式降压套筒1a插入阀芯14a，安装上阀盖4a，所述上阀盖4a上有螺栓孔，在所述螺栓孔处放置所述密封垫片6a，在所述密封垫片6a放置所述法兰盘5a，通过所述双头螺栓 17a、垫圈8a、螺母9a拧接固定；所述上阀盖4a还具有填料孔，依次排列所述填料底垫13a、填料12a，所述填料压盖11a压紧填料12a，所述双头螺栓215a、螺母216a拧紧固定。
进一步地，所述降压流向为右侧流向左侧。
本发明专利与现有技术相比，具有以下优点：
1.本发明能够适用于各种密封系统，包括液体和气体等，该结构设计合理、加工简单，可以对具体工况进行针对性设计，使用范围广泛，设计创新，经过本公司的实验与测试，贯穿式降压套筒目前已经可以取代进口，成为高压差阀门中不可或缺的重要组件。
2.由于本发明是通过钻孔实现迷宫流道，因此加工时不需要专用设备机床，避免了加工水平迷宫流道对于加工机床的高要求、高精度。
3.用一系列节流短件小过盈配合压入套筒内，组成了降压套筒。贯穿式降压短件跟套筒构成了十分复杂的迷宫流道，在高压差工况中采用贯穿式降压，工艺介质从外到内流经迷宫流道时经过多次沿程和局部损失来达到降压效果。能够有效达到降低噪音和防空化破坏的目的，抗气蚀能力强，适合于负重荷，特别针对高压差流体的控制，可用于很恶劣工况。同时以阶梯孔交错立体的形式来构成迷宫流道，用以代替迷宫叠片式中水平的迷宫流道。
4.工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。结构原理是因为流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。
5.纵横交错、直径变化的流道口，组成了迷宫流道，依次按照十字阶梯孔- 沉孔-十字阶梯孔的顺序，经历了贯穿式降压。工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。进一步，工艺介质从所述降压套筒外通过多个所述节流短件流向所述降压套筒内部。采用上述进一步方案的有益效果是由于工艺介质从所述降压套筒外流向所述降压套筒内时，不会将节流短件从套筒内部冲出，所述节流短件十字孔直径依次变大，工业介质在流经迷宫流道降压后，会产生体积变化，直径变大后能够有效减少这种现象，减小对阀体及阀内件的冲刷。能够通过调整工艺介质流经的所述节流短件数量，来调整降压效果。能够通过阀芯开度或位置，来调整节流短件的使用数量，通过套筒型面组合调节，满足不同阀门开度下的调节要求。
总之，通过本发明的贯穿式降压短件有效实现了贯穿式降压，稳定节流的效果，并且结构设计合理，生产条件低，更换方便，有效节约了生产成本。
本发明的实施方法为：本发明要解决背景技术的技术问题是提供一种能应用于高压差工况，但同时加工简单方便，不需要专用设备机床的非迷宫叠片式的降压套筒。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种贯穿式降压套筒，包括节流短件、套筒。节流短件通过小过盈配合压入套筒内，组成了降压套筒。降压套筒可放置在阀门内部，工艺介质通过从外到内流经各个节流短件，节流短件及套筒上设有调节型面，用以调节介质的流量特性及工艺参数。
具体使用方法：用一系列节流短件小过盈配合压入套筒内，组成了降压套筒。节流短件跟套筒构成了十分复杂的迷宫流道，在高压差工况中采用贯穿式降压，工艺介质从外到内流经迷宫流道时经过多次沿程和局部损失来达到降压效果。能够有效达到降低噪音和防空化破坏的目的，抗气蚀能力强，适合于负重荷，特别针对高压差流体的控制，可用于很恶劣工况。同时以阶梯孔交错立体的形式来构成迷宫流道，用以代替迷宫叠片式中水平的迷宫流道。加工时不需要专用设备机床，降低了加工水平迷宫流道对于加工机床的高要求、高消费。
本发明对于迷宫流道结构原理及流路设计为：如图1-4所示，节流短件中分布着多个阶梯孔纵横交错，工艺介质从外侧流向内侧时，先从左侧小孔流入，为第一级降压，其次从竖直方向的阶梯孔合流，再通过水平方向的阶梯孔分流，最终到达第一个的沉孔，这一段经历了3级降压，以后依次按照十字阶梯孔-沉孔- 十字阶梯孔的顺序通过，最终到达节流短件右侧，一共经历了10级降压。工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。结构原理是因为流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。计算方面也是依据这一理论根据流体动力学典型公式进行分析计算的。
本发明对于结构材料的选择是这样的：对于本发明的迷宫套筒来讲，材料的选择主要集中在套筒、节流短件、阀芯阀座。在选择材料时要考虑到材质的热膨胀系数以及加硬方式或者是热处理后的强度。这意味着降压套筒的热膨胀系数应大于阀芯及阀座的热膨胀系数，同时阀芯与套筒一定要有硬度差，防止工作时两者由于硬度相同互相摩擦发生咬死现象，从而提高阀门内件的寿命。材料的选择可参照表1：迷宫套筒及内件材料选择表
表1：迷宫套筒及内件材料选择表
本发明的计算过程是这样的：用户要求Cv＝5.95,流量特性曲线为线性的贯穿式降压的调节阀，首先要确定阀门降压器的流通面积，满足最大流量Cv＝5.95, 共需要36个节流短件。根据Jean-Charles de Borda定理，等径直管中由于摩擦而产生的所谓沿程水头损失与直管长度成正比，与直管直径成反比，因此突然变径直管的所谓局部水头损失hf式1-1为：
可得到：
式中：A1——扩大前管路横截面积mm3；
A2——扩大后管路横截面积mm3；
v——扩大后流体在管路内的平均流速mm/s；
g——重力加速度mm/s2；
ζ——改变直径后管路内介质速度下的流阻系数。
流阻系数ζ取决于产品的尺寸、结构及形状等，可以认为节流短件内的每一处变径，都可以看做是节流短件内的一个元件，因此单个节流短件的压力损失等于各个变径处压力损失之和，则降压套筒整体的压力损失是单个节流短件的36 倍。流阻系数ζ可以用作衡量介质损失部分动能的一个重要参数，变径前后的横截面积之比能够直接影响流阻系数ζ，因此单个节流短件每级降压横截面积如表 2每级横截面积表所示：
表2：单个每级横截面积表
根据机械手册，突然扩大与突然缩小的流阻系数ζ如表3：变径标准流阻系数ζ表所示：
表3：变径标准流阻系数ζ表
通过表2与表3可计算得到单个节流短件每级的阻力系数，进而求得整体的流阻系数，计算结果如表4节流短件流阻系数表所示：
表4：节流短件流阻系数表
通过观察流阻系数ζ能够较为直观的了解节流短件以及降压套筒调节工艺介质的能力。由于局部水头损失hf与流阻系数ζ呈现倍数关系，因此用户要求 Cv＝5.95的贯穿式降压调节阀与普通不带降压的调节阀相比，降压能力增加了大约242倍。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，多个节流短件环形分布于套筒内的阶梯孔中，二者通过过盈配合连接。
采用上述进一步方案的有益效果是两者由于过盈配合并且具有通孔缓冲，所以不需要其他紧固措施，也能使产品在使用过程中不会因为冲刷而导致脱落。
进一步，所述套筒中环形分布着多排阶梯孔，通过孔数量与孔排列组成套筒型面。
采用上述进一步方案的有益效果是两者通过套筒型面，通过特殊排列的阶梯孔与大小不一的流量孔组成能够调节工艺介质的套筒型面。也能够根据不同的工艺要求设计不同的套筒型面，实现多元化的调节要求。
进一步，所述套筒上部设有通孔进行平衡。
采用上述进一步方案的有益效果是因为套筒工作在阀体内部，工艺介质可以流至阀芯上部空腔，在空腔中形成压力向下压紧阀芯，既能提升阀芯与阀座的密封效果，又能减小执行机构的输出力。
进一步，所述节流短件上分布有多个直径不同的流道阶梯孔，通过孔直径的不同组成节流短件型面。
采用上述进一步方案的有益效果是纵横交错、直径变化的流道口，组成了迷宫流道，依次按照十字阶梯孔-沉孔-十字阶梯孔的顺序，一共经历了10级降压。工艺介质在十字阶梯孔中心汇总、碰撞，抵消各自的能量，形成了一个液体缓冲垫，进一步降低流速，减少了高速工艺介质对于套筒的冲刷。流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。
进一步，工艺介质从所述降压套筒外通过多个所述节流短件流向所述降压套筒内部。
采用上述进一步方案的有益效果是由于工艺介质从所述降压套筒外流向所述降压套筒内时，不会将节流短件从套筒内部冲出，所述节流短件十字孔直径依次变大，工业介质在流经迷宫流道降压后，会产生体积变化，直径变大后能够有效减少这种现象，减小对阀体及阀内件的冲刷。
进一步，能够通过调整工艺介质流经的所述节流短件数量，来调整降压效果。
采用上述进一步方案的有益效果是能够通过阀芯开度或位置，来调整节流短件的使用数量，通过套筒型面组合调节，满足不同阀门开度下的调节要求。
如图4所示，本发明实施例所述的一种降压套筒阀，现将阀座3放入阀体1，将节流短件1装入套筒2中，再放置在阀座3上部。在套筒2中心放入阀芯15，盖上上阀盖5，安装密封垫片7再盖上法兰盘6，分别安装双头螺栓8、垫片9、螺母10，并拧紧。向上阀盖5中，先放入填料底垫14，再放入填料13，盖上填料压盖12，最后放上填料压板11，依次安装双头螺栓8与螺母10并拧紧。以上就是一台降压套筒阀的装配过程。
工艺介质由右侧流入，依次通过节流短件-套筒-阀芯-阀座的顺序从左侧流出。在阀门关闭时，工艺介质能够通过套筒2上部的平衡孔流入上阀盖5下部的空腔，能够辅助压紧阀芯15，节流短件1与套筒2组成迷宫流道，两者的型面能够对工艺介质进行流量特性及工艺参数的调节。
随着阀门的开启，不同开度下阀芯15的位置影响了所使用的节流短件1的数量，由于节流短件1的数量与调节能力关，用户能够通过调节阀门开度，在调节范围内选择合适调节参数进行使用。
由于针对高压差工况，节流短件1中流道的突然扩大及缩小会产生局部的压力损失，工艺介质的分流及合流会产生流速损耗，横纵交错的迷宫流道增加了工艺介质的运动的阻尼，从而起到了贯穿式联和降压的作用，使压降与损耗平均分布在各个阶段，从而达到有效控制流量特性及工艺参数的目的。
同时节流短件及套筒是核心零件，不但要设计准确，更要有高硬度、耐腐蚀，在选择材料时要考虑到材质的热膨胀系数以及加硬方式或者是热处理后的强度。因此选用马氏体不锈钢进行渗氮硬化处理的效果较为理想。
本发明由于是通过钻孔实现迷宫流道，因此加工时不需要专用设备机床，避免了加工水平迷宫流道对于加工机床的高要求、高消费。
该结构设计合理、加工简单，可以对具体工况进行针对性设计，使用范围广泛，设计创新，经过本公司的实验与测试，贯穿式降压套筒目前已经可以取代进口，成为高压差阀门中不可或缺的重要组件。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种贯穿式降压短件，其特征在于，包括：本体(1)、首端面(21)、尾端面(22)、若干阶梯孔(3)；所述首端面(21)、尾端面(22)位于本体(1)两侧，与本体(1)一体成型；所述本体(1)呈圆柱形；所述首端面(21)、尾端面(22)各平均分布四个通孔(23)；所述阶梯孔(3)平均环形分布于圆柱形本体(1)四个弧面，其包括上升孔(31)、缓流面(32)、下降孔(33)，所述缓流面(32)为圆形凹槽，所述上升孔(31)、下降孔(33)为圆形开孔，所述上升孔(31)、下降孔(33)半径相同，呈水平并列于缓流面(32)圆形凹槽两侧，并与缓流面(32)圆形凹槽垂直相交；所述首端面(21)处为平面，且其所处位置具有首阶梯孔(41)，所述首阶梯孔(41)为所述阶梯孔(3)的1/2，仅包含下降孔以及1/2的缓流面(32)且分布在平面两侧；所述尾端面(21)处为平面，且其所处位置具有尾阶梯孔(42)，所述尾阶梯孔(42)为所述阶梯孔(3)的1/2，仅包含上升孔(31)以及1/2的缓流面(32)且分布在平面两侧；所述首端面(21)、尾端面(22)的缓流面(32)开口方向互相垂直。
2.如权利要求1所述的贯穿式降压短件，其特征在于，所述首端面(21)、尾端面(22)结构相同，两者可倒置。
3.如权利要求1所述的贯穿式降压短件，其特征在于，所述阶梯孔(3)数量由降压阀大小和压力大小确定。
4.如权利要求1所述的贯穿式降压短件，其特征在于，所述本体(1)中完整阶梯孔(3)数量最佳为2个，与首端面(21)或者尾端面(22)的1/2个阶梯孔(3)共同组成1/4弧面的阶梯孔(3)环形分布。
5.如权利要求1所述的贯穿式降压短件，其特征在于，所述1/4弧面的阶梯孔(3)分布具有十级降压。
6.一种贯穿式降压套筒，其特征在于，包括若干个如权利要求1-4任一项所述的贯穿式降压短件、套筒本体(5)；所述套筒本体(5)座体(51)环状分布若干导流孔(52)；所述若干个贯穿式降压短件过盈嵌入套筒本体(5)。
7.如权利要求6所述的一种贯穿式降压套筒，其特征在于，所述导流孔(52)呈环状分布，并且按照列排列，每一列第一个孔的位置与相邻列差1/n半径，n取除0以外的整数。
8.如权利要求7所述的一种贯穿式降压套筒，其特征在于，所述n取1或2。
9.如权利要求6-8任一项所述的一种贯穿式降压套筒，其特征在于，所述贯穿式降压短件的数量由降压需要确定。
10.一种采用上述贯穿式降压套筒的降压阀，其特征在于，包括：如权利要求5-7任一项所述的贯穿式降压套筒(1a)、阀座(2a)、阀体(3a)、上阀盖(4a)、法兰盘(5a)、密封垫片(6a)、双头螺栓1(7a)、垫圈(8a)、螺母1(9a)、填料压板(10a)、填料压盖(11a)、填料(12a)、填料底垫(13a)、阀芯(14a)、双头螺栓2(15a)、螺母2(16a)；所述阀座(2a)放入阀体(3a)，所述贯穿式降压套筒(1a)放置在所述阀座(2a)上部，在所述贯穿式降压套筒(1a)插入阀芯(14a)，安装上阀盖(4a)，所述上阀盖(4a)上有螺栓孔，在所述螺栓孔处放置所述密封垫片(6a)，在所述密封垫片(6a)放置所述法兰盘(5a)，通过所述双头螺栓1(7a)、垫圈(8a)、螺母(9a)拧接固定；所述上阀盖(4a)还具有填料孔，依次排列所述填料底垫(13a)、填料(12a)，所述填料压盖(11a)压紧填料(12a)，所述双头螺栓2(15a)、螺母2(16a)拧紧固定。
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