CN110185827A - 一种高温高压用波纹管自力式减压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温高压用波纹管自力式减压阀，涉及阀门设备技术领域，包括阀体，阀体内设有侧壁开孔的节流阀盘，其顶部连通有中空的下阀杆，节流阀盘外套有侧部开孔的节流套，其顶部安装有第一波纹管组件，第一波纹管组件外套设有阀盖，下阀杆上还开设有与其内部连通的通孔，阀盖顶部通过支架与第二波纹管组件连接，第二波纹管组件外侧罩设有取压缸，取压缸的顶部设置有调节弹簧，下阀杆的顶部连接有顶端穿过第二波纹管组件并与其顶部连接的上阀杆，第二波纹管组件的顶部连接有顶端穿过取压缸和调节弹簧并与调节盘连接的调节杆，取压缸通过取压管与外部接管连接；本发明可实现设备内部压力自平衡，且调节方便。
Description
技术领域
本发明涉及阀门设备技术领域，具体涉及一种可自平衡的高温高压用波纹管减压阀。
背景技术
现有的自力式减压阀多数采用膜片或活塞式结构，结构中都会运用到非金属密封件，其对压力以及温度的适应性较低；再者多数在高压差工况下采用2台或2台以上的减压阀组分段减压或采用减压阀加节流孔板来进行分段减压，需要装置的空间较大，成本较高；现有的自力式减压阀自平衡能力较差。
因此，如何有效降低设备安装空间、提高设备的适应性，是现今急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种高温高压用波纹管自力式减压阀，以解决现有技术中需要多台设备、设备适应性较差技术问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种高温高压用波纹管自力式减压阀，包括阀体，所述阀体内设置有与其顶部连通且呈台阶状上粗下细的阀腔，所述阀体的一侧开设有与阀腔上部连通的输入端，其另一侧开设有与阀腔下部连通的输出端，所述输出端连接有外部接管，所述阀体内设置有可封闭阀腔下部顶端的节流阀盘，所述节流阀盘具体由可封闭阀腔下部较细处顶端的圆盘和安装在圆盘底部的且外径不大于阀腔下部较细处内径的圆柱形围板构成，所述节流阀盘的圆柱形围板上均匀开设贯穿其本体的第一通孔，所述节流阀盘的顶部固定安装有下阀杆，且所述下阀杆内部设有与圆柱形围板内腔连通的介质通道，所述节流阀盘的外侧套设有可在其内上下往复运动的节流套，所述节流套的竖直壁上均匀开设有贯穿其本体的第二通孔，所述节流套的顶部设置有第一下波纹管座，所述第一下波纹管座的顶部固定安装有第一波纹管，所述第一下波纹管座上开设有用于连通第一波纹管内部和节流套内部的第三通孔，所述第一波纹管的顶部固定且密封安装有第一上波纹管座，所述第一波纹管的外侧套设有可压实第一下波纹管座的且固定安装在阀体顶部的阀盖，所述阀盖的底部开设有可供第一波纹管上下往复运动的第一行程空间，所述下阀杆的顶端依次穿过第一下波纹管座、第一波纹管、第一上波纹管座和阀盖与设置在阀盖的外侧的上阀杆螺纹连接，且下阀杆与第一上波纹管座接触部分固定且密封连接，所述下阀杆处于第一行程空间顶端与第一上波纹管座顶部之间的杆体上开设有与介质通道连通的第四通孔，所述阀盖的顶部固定安装支架，所述支架的顶部固定安装有第二下波纹管座，所述第二下波纹管座的顶部固定且密封连接有第二波纹管，所述第二波纹管的顶部固定且密封连接有第二上波纹管座，所述第二波纹管的外侧套设有可压实第二下波纹管座的、与支架固定且密封连接的取压缸，所述取压缸内开设有供第二波纹管上下往复运动的第二行程空间，所述上阀杆的顶端依次穿过支架、第二下波纹管座和第二波纹管并与第二上波纹管座连接，所述第二上波纹管座的顶部固定连接有调节杆，所述调节杆的顶端穿过取压缸设置在取压缸外侧并与调节盘螺纹连接，所述调节杆处于调节盘与取压缸之间的杆体上套设有调节弹簧且调节弹簧的两端紧顶二者，所述第二行程空间的顶部通过取压管与外部接管连通。
进一步，所述阀腔上部也为呈台阶状的上粗下细的结构，所述节流套的顶端外沿设置有与阀腔上部较粗处相对应的环形台肩，所述环形台肩设置在阀腔上部较粗处的顶部。
进一步，所述环形台肩的顶部和底部均设置有密封圈。
进一步，所述阀盖的外侧套设有压紧套，所述阀盖的底端外沿为台阶状，所述压紧套的底部开设有与阀盖底端外沿相对应的凹槽，所述压紧套通过第一紧固螺栓与阀体螺纹连接。
进一步，所述阀盖的顶部开设有与下阀杆同轴分布的填料函，所述填料函内设置有填料层，所述下阀杆上还套设有底端设置在填料函内的填料压盖，所述填料压盖通过第二紧固螺栓与阀盖紧密连接。
进一步，处于调节盘上方的调节杆上还自上而下的套设有调节螺母和轴承，所述轴承的底端嵌制在调节盘的顶部，所述调节螺母紧顶轴承。
进一步，所述第二上波纹管座的底部中心处设置有与其为一体结构的连接柱，所述连接柱设置在第二波纹管内且其底端与上阀杆的顶端螺纹连接。
进一步，所述调节杆上还套设有密封圈组，所述密封圈组嵌制在所述取压缸顶端内。
进一步，所述第一波纹管和第二波纹管具体为金属波纹管。
进一步，所述第二行程空间呈上细下粗式结构，其下部较粗处的内径等于第二下波纹管座的外径，且第二行程空间下部较粗处的高度与第二下波纹管座的厚度相同，第二下波纹管座设置在第二行程空间下部较粗的空间内，所述取压缸的底端通过第三紧固螺栓与支架顶端紧密连接。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种高温高压用波纹管自力式减压阀，在设备的运行过程中下阀杆、上阀杆和调节杆构成的整体会受到以下力的作用：
1)输入端内的介质压力经节流套上的第二通孔进入其内后，经第三通孔进入第一波纹管内对第一波纹管和受力杆产生向上的力以及对节流盘和受力杆产生向下的力，且此两个力形成动态力的平衡；
2)输入端的介质压力经节流套上的第二通孔和节流阀盘上的第一通孔进入介质通道内后经第四通孔进入第一行程空间内，对第一波纹管和受力杆产生向下的力和对节流盘和受力杆产生向上的力，且此两个力形成动态力的平衡；
3)外部接管内的介质压力经取压管进入第二行程空间内并对第二波纹管和受力杆施加向下的力；
4)调节弹簧对受力杆经调节盘施加的向上的力；
而外部接管内的压力为目标压力，且上述四个力在设备稳定运行后会形成力的平衡，使得设备维持在稳定的状态，即外部接管内的压力也为稳定。因此当需要调整外部接管内压力时，只需通过调节螺母调整调节弹簧对调节杆的压力并在设备稳定时外部接管内的压力为目标压力便可，设备操作简单；
设备整体结构采用两个金属波纹管进行压力自调节，避免了采用非金属密封件的弊端，提高了设备的稳定性；
设备整体占用空间小，避免了需要采用多个自力式减压阀的弊端，降低了施工成本。
附图说明
图1是一种高温高压用波纹管自力式减压阀的结构示意图。
图中：1、输入端；2、输出端；3、外部接管；4、节流阀盘；5、第一通孔；6、下阀杆；7、介质通道；8、节流套；9、第二通孔；10、第一下波纹管座；11、第一波纹管；12、第三通孔；13、第一上波纹管座；14、阀盖；15、第一行程空间；16、上阀杆；17、第四通孔；18、支架；19、第二下波纹管座；20、第二波纹管；21、第二上波纹管座；22、取压缸；23、第二行程空间；24、调节杆；25、调节盘；26、调节弹簧；27、取压管；28、压紧套；29、第一紧固螺栓；30、填料层；31、填料压盖；32、第二紧固螺栓；33、调节螺母；34、轴承；35、密封圈组；36、阀体。
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。
请参阅图1，本发明提供的实施例：
本实施例提供一种高温高压用波纹管自力式减压阀，包括阀体36，阀体36内设置有与其顶部连通且呈台阶状上粗下细的阀腔(结合图1，在本实施例中阀腔具体为三段式阶梯状结构，即上部较粗中部较细下部最细，上部较粗处用于放置密封台肩、中部较细处用于连接输入端1、下部最细处用于连接输出端2，处于输入端1内的介质压力为阀前压力，处于下部最细处的介质压力则为阀后压力)，输出端2的外端连接有外部接管3(处于外部接管3内的压力则为目标压力)，阀体36内设置有可封闭阀腔下部顶端的节流阀盘4(结合图1，节流阀盘4具体由可封闭阀腔下部较细处顶端的圆盘和安装在圆盘底部的且外径不大于阀腔下部较细处内径的圆柱形围板构成，节流阀盘4的圆柱形围板上均匀开设有第一通孔5，节流阀盘4顶端圆盘的底端可有效封闭阀腔下部最细处的顶端，阻断介质的流通，当其上行时可开启阀腔下部最细处，供介质流通)，节流阀盘4的顶部固定安装有下阀杆6(二者同轴分布)，且下阀杆6内部设有与圆柱形围板内腔连通的介质通道7(处于输入端1内的介质可经第一通孔5进入介质通道7内)，节流阀盘4的外侧套设有可在其内上下往复运动的节流套8(节流套8为节流阀盘4提供上下行空间，节流阀盘4上下行的过程中介质不断的阻断或流通)，节流套8的竖直壁上均匀开设有贯穿其本体的第二通孔9，节流套8的顶部设置有第一下波纹管座10，第一下波纹管座10的顶部固定安装有第一波纹管11(二者接触的部分密封连接)，第一下波纹管座10上开设有用于连通第一波纹管11内部和节流套8内部的第三通孔12(处于输出端1内的介质通过第二通孔9进入节流套8内腔后经第三通孔12进入第一波纹管11内并对其施加向上的推力)，第一波纹管11的顶部固定且密封安装有第一上波纹管座13，第一波纹管11的外侧套设有可压实第一下波纹管座10的且固定安装在阀体36顶部的阀盖14(即第一下波纹管座10固定不动，第一波纹管11带动第一上波纹管座13可进行上下伸缩运动)，阀盖14的底部开设有可供第一波纹管11上下往复运动的第一行程空间15，下阀杆6的顶端依次穿过第一下波纹管座10、第一波纹管11、第一上波纹管座13和阀盖14与设置在阀盖14的外侧的上阀杆16螺纹连接(且均同轴分布)，且下阀杆6与第一上波纹管座13接触部分固定且密封连接(即第一波纹管11上下行时可带动下阀杆6进行同步运动)，下阀杆6处于第一行程空间15顶端与第一上波纹管座13顶部之间的杆体上开设有与介质通道7连通的第四通孔17(即处于介质通道7内的介质可通过第四通孔17进入第一行程空间15内并对第一上波纹管座13和下阀杆6施加下行力)，阀盖14的顶部固定安装支架18，支架18的顶部固定安装有第二下波纹管座19，第二下波纹管座19的顶部固定且密封连接有第二波纹管20，第二波纹管20的顶部固定且密封连接有第二上波纹管座21，第二波纹管20的外侧套设有可压实第二下波纹管座19的、与支架18固定且密封连接的取压缸22，取压缸22内开设有供第二波纹管20上下往复运动的第二行程空间23，上阀杆16的顶端依次穿过支架18、第二下波纹管座19和第二波纹管20并与第二上波纹管座21连接(均同轴分布)，第二上波纹管座21的顶部固定连接有调节杆24，调节杆24的顶端穿过取压缸22设置在取压缸22外侧并与调节盘25螺纹连接，调节杆24处于调节盘25与取压缸22之间的杆体上套设有调节弹簧26且调节弹簧26的两端紧顶二者，第二行程空间23的顶部通过取压管27与外部接管3连通。
工作原理：
在本实施例中，将输入端1接入外部介质输出装置，外部接管3内的介质压力为目标压力；
通过调整调节盘25改变下阀杆6、上阀杆16、调节杆24构成的受力杆受到的调节弹簧26力，在此过程中，会产生下述的六个力：
1)输入端1内的介质压力经节流套8上的第二通孔9进入其内后，经第三通孔12进入第一波纹管11内对第一波纹管11和受力杆产生向上的力以及对节流盘4和受力杆产生向下的力，且此两个力形成动态力的平衡；
2)输入端1的介质压力经节流套8上的第二通孔9和节流阀盘4上的第一通孔5进入介质通道7内后经第四通孔17进入第一行程空间15内，对第一波纹管11和受力杆产生向下的力和对节流盘4和受力杆产生向上的力，且此两个力形成动态力的平衡；
3)外部接管3内的介质压力经取压管27进入第二行程空间23内并对第二波纹管20和受力杆施加向下的力；
4)调节弹簧26对受力杆经调节盘25施加的向上的力；
在调节的过程中，上述六个力会自动达成平衡，且当目标压力为目标值时，完成调节。
设备结构整体简单，且调节目标压力方式便捷，实现了自力式的目的，设备内压力自动平衡，降低了设备的操作难度。
优选的，在本身实施例中，为了对阀腔进行有效地密封，阀腔上部也为呈台阶状的上粗下细的结构，节流套8的顶端外沿设置有与阀腔上部较粗处相对应的环形台肩，环形台肩设置在阀腔上部较粗处的顶部，环形台肩的顶部和底部均设置有密封圈。
通过上述设置，使得节流套8与阀体36之间能够有效密封，阻断了阀腔与外部空间的连通；
优选的，在本实施例中，阀盖14的外侧套设有压紧套28，阀盖14的底端外沿为台阶状，压紧套28的底部开设有与阀盖14底端外沿相对应的凹槽，压紧套28通过第一紧固螺栓29与阀体36螺纹连接。
通过上述设置，可有效地对阀盖14进行安装和拆卸。
优选的，在本实施例中，为了有效地密封下阀杆6与阀盖14顶部之间的缝隙，防止介质经过二者之间的缝隙流出，在阀盖14的顶部开设有与下阀杆6同轴分布的填料函，填料函内设置有填料层30，下阀杆6上还套设有底端设置在填料函内的填料压盖31，填料压盖31通过第二紧固螺栓32与阀盖14紧密连接。
优选的，在本实施例中，为了便于对调节盘25下的调节弹簧26进行调节，令处于调节盘25上方的调节杆24上还自上而下的套设有调节螺母33和轴承34，轴承34的底端嵌制在调节盘25的顶部，调节螺母33紧顶轴承34。
通过上述设置，通过调节调节螺母33便可对调节弹簧26进行调节，且轴承34可有效地降低调节盘25与调节杆24之间的摩擦力，从而可有效降低调节调节螺母33的用力，降低了设备的操作难度。
优选的，在本实施例中，为了便于连接第二上波纹管座21和上阀杆16，令第二上波纹管座21的底部中心处设置有与其为一体结构的连接柱，连接柱设置在第二波纹管20内且其底端与上阀杆16的顶端螺纹连接。
通过上述设置，可有效连接第二上波纹管座21和上阀杆16。
优选的，在本实施例中，为了有效地对上阀杆16与取压缸22接触的部分进行密封，避免介质经二者之间的缝隙流出至外部空间，在调节杆24上还套设有密封圈组35，密封圈组35嵌制在取压缸22顶端内。
通过上述设置，可有效地密封上阀杆16与取压缸22接触的部分，避免了介质经二者之间的缝隙流出至外部空间。
优选的，在本实施例中，第一波纹管11和第二波纹管20具体为金属波纹管。
优选的，在本实施例中，为了有效地密封取压缸22与第二下波纹管座19之间的缝隙，令第二行程空间23呈上细下粗式结构，其下部较粗处的内径等于第二下波纹管座19的外径，且第二行程空间23下部较粗处的高度与第二下波纹管座19的厚度相同，第二下波纹管座19设置在第二行程空间23下部较粗的空间内，取压缸22的底端通过第三紧固螺栓与支架18顶端紧密连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高温高压用波纹管自力式减压阀，包括阀体(36)，所述阀体(36)内设置有与其顶部连通且呈台阶状上粗下细的阀腔，所述阀体(36)的一侧开设有与阀腔上部连通的输入端(1)，其另一侧开设有与阀腔下部连通的输出端(2)，所述输出端(2)连接有外部接管(3)，所述阀体(36)内设置有可封闭阀腔下部顶端的节流阀盘(4)，其特征在于，所述节流阀盘(4)具体由可封闭阀腔下部较细处顶端的圆盘和安装在圆盘底部的且外径不大于阀腔下部较细处内径的圆柱形围板构成，所述节流阀盘(4)的圆柱形围板上均匀开设有贯穿其本体的第一通孔(5)，所述节流阀盘(4)的顶部固定安装有下阀杆(6)，且所述下阀杆(6)内部设有与圆柱形围板内腔连通的介质通道(7)，所述节流阀盘(4)的外侧套设有可在其内上下往复运动的节流套(8)，所述节流套(8)的竖直壁上均匀开设有贯穿其本体的第二通孔(9)，所述节流套(8)的顶部设置有第一下波纹管座(10)，所述第一下波纹管座(10)的顶部固定安装有第一波纹管(11)，所述第一下波纹管座(10)上开设有用于连通第一波纹管(11)内部和节流套(8)内部的第三通孔(12)，所述第一波纹管(11)的顶部固定且密封安装有第一上波纹管座(13)，所述第一波纹管(11)的外侧套设有可压实第一下波纹管座(10)的且固定安装在阀体(36)顶部的阀盖(14)，所述阀盖(14)的底部开设有可供第一波纹管(11)上下往复运动的第一行程空间(15)，所述下阀杆(6)的顶端依次穿过第一下波纹管座(10)、第一波纹管(11)、第一上波纹管座(13)和阀盖(14)与设置在阀盖(14)的外侧的上阀杆(16)螺纹连接，且下阀杆(6)与第一上波纹管座(13)接触部分固定且密封连接，所述下阀杆(6)处于第一行程空间(15)顶端与第一上波纹管座(13)顶部之间的杆体上开设有与介质通道(7)连通的第四通孔(17)，所述阀盖(14)的顶部固定安装支架(18)，所述支架(18)的顶部固定安装有第二下波纹管座(19)，所述第二下波纹管座(19)的顶部固定且密封连接有第二波纹管(20)，所述第二波纹管(20)的顶部固定且密封连接有第二上波纹管座(21)，所述第二波纹管(20)的外侧套设有可压实第二下波纹管座(19)的、与支架(18)固定且密封连接的取压缸(22)，所述取压缸(22)内开设有供第二波纹管(20)上下往复运动的第二行程空间(23)，所述上阀杆(16)的顶端依次穿过支架(18)、第二下波纹管座(19)和第二波纹管(20)并与第二上波纹管座(21)连接，所述第二上波纹管座(21)的顶部固定连接有调节杆(24)，所述调节杆(24)的顶端穿过取压缸(22)设置在取压缸(22)外侧并与调节盘(25)螺纹连接，所述调节杆(24)处于调节盘(25)与取压缸(22)之间的杆体上套设有调节弹簧(26)且调节弹簧(26)的两端紧顶二者，所述第二行程空间(23)的顶部通过取压管(27)与外部接管(3)连通。
2.根据权利要求1所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述阀腔上部也为呈台阶状的上粗下细的结构，所述节流套(8)的顶端外沿设置有与阀腔上部较粗处相对应的环形台肩，所述环形台肩设置在阀腔上部较粗处的顶部。
3.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述环形台肩的顶部和底部均设置有密封圈。
4.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述阀盖(14)的外侧套设有压紧套(28)，所述阀盖(14)的底端外沿为台阶状，所述压紧套(28)的底部开设有与阀盖(14)底端外沿相对应的凹槽，所述压紧套(28)通过第一紧固螺栓(29)与阀体(36)螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述阀盖(14)的顶部开设有与下阀杆(6)同轴分布的填料函，所述填料函内设置有填料层(30)，所述下阀杆(6)上还套设有底端设置在填料函内的填料压盖(31)，所述填料压盖(31)通过第二紧固螺栓(32)与阀盖(14)紧密连接。
6.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，处于调节盘(25)上方的调节杆(24)上还自上而下的套设有调节螺母(33)和轴承(34)，所述轴承(34)的底端嵌制在调节盘(25)的顶部，所述调节螺母(33)紧顶轴承(34)。
7.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述第二上波纹管座(21)的底部中心处设置有与其为一体结构的连接柱，所述连接柱设置在第二波纹管(20)内且其底端与上阀杆(16)的顶端螺纹连接。
8.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述调节杆(24)上还套设有密封圈组(35)，所述密封圈组(35)嵌制在所述取压缸(22)顶端内。
9.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述第一波纹管(11)和第二波纹管(20)具体为金属波纹管。
10.根据权利要求2所述的一种高温高压用波纹管自力式减压阀，其特征在于，所述第二行程空间(23)呈上细下粗式结构，其下部较粗处的内径等于第二下波纹管座(19)的外径，且第二行程空间(23)下部较粗处的高度与第二下波纹管座(19)的厚度相同，第二下波纹管座(19)设置在第二行程空间(23)下部较粗的空间内，所述取压缸(22)的底端通过第三紧固螺栓与支架(18)顶端紧密连接。
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