CN111412298B - 一种一阀多档调节的阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种一阀多档调节的阀门，包括阀体、阀盖和阀杆，所述阀体中设置有阀腔和与阀腔相连通的介质进口、介质出口和阀芯进出口，所述阀腔中安装有阀座，所述阀盖通过在阀体和阀盖之间的密封垫片压紧阀芯进出口，所述阀盖中设置有填料函，所述阀杆活动穿设于填料函中；阀芯组，所述阀芯组包括阀芯a和阀芯b，所述阀芯a套设于所述阀芯b的内部，所述阀芯b的外圈与所述阀座相匹配设置；换档切换组件，所述换档切换组件的顶端与所述阀杆传动连接，所述换档切换组件的底部切换传动所述阀芯组。通过组合式阀芯实现多档开口，使得阀门的流通面积为多档定值，阀门开口大小不会随流体冲击改变，流量调节控制效果好，真正实现分档调节。

Description

一种一阀多档调节的阀门

技术领域

本发明涉及调节阀门技术领域，尤其涉及一种一阀多档调节的阀门。

背景技术

阀门是管路系统中的重要装置，其控制流体的通断，具有减压、节流、调节流量等功能，具有操作简便、实用性高等优点，随着石油化工行业的发展，阀门得到了广泛的应用。常规的流量调节阀仅通过控制器控制阀芯开合来实现，但不能真正实现分档调节。

申请号CN201610038825.1的专利公开了一种新型流量特性可调的阀门。前阀体内部中心设有内腔，前阀体入口端面中心安装有支撑架，前阀体出口端面中心开有沉孔，后阀体安装在沉孔中并与前阀体之间密封连接，后阀体中部端面设有用于流体通过的通槽，气囊装在前阀体的内腔内，前阀体侧面开有径向通孔，气缸连接导管相通，导管穿过径向通孔与气囊连接相通：气缸通过导管将空气压缩到气囊内，气囊体积随着内部气体量的多少而发生变化，从而改变流体的流通面积，进而控制流体流量。

然而该发明提供的一种新型流量特性可调的阀门，其通过气囊的体积变化来改变流通面积，由于气囊是软性不规则，又受到流体高速冲击，容易造成该阀门开口大小随之改变，影响流量调节控制效果，因此不能真正实现分档调节。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种一阀多档调节的阀门，通过组合式阀芯实现多档开口，使得阀门的流通面积为多档定值，解决上述背景技术中阀门开口大小随流体冲击改变，影响流量调节控制效果，因此不能真正实现分档调节的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种一阀多档调节的阀门，包括阀体、阀盖和阀杆，所述阀体中设置有阀腔和与阀腔相连通的介质进口、介质出口和阀芯进出口，所述阀腔中安装有阀座，所述阀盖通过在阀体和阀盖之间的密封垫片压紧阀芯进出口，所述阀盖中设置有填料函，所述阀杆活动穿设于填料函中，还包括：

阀芯组，所述阀芯组包括阀芯a和阀芯b，所述阀芯a套设于所述阀芯b的内部，所述阀芯b的外圈与所述阀座相匹配设置；以及

换档切换组件，所述换档切换组件的顶端与所述阀杆传动连接，所述换档切换组件的底部切换传动所述阀芯组。

作为改进，所述阀芯a上等距阵列设置有多个传动耳A，所述传动耳A的自由端设置为指向所述阀芯a轴线的第一爪块，所述第一爪块的下方设置有第一限制块。

作为改进，所述阀芯b上等距阵列设置有多个传动耳B，所述传动耳B的自由端设置为指向所述阀芯b轴线的第二爪块，所述传动耳B一一对应设置于所述传动耳A的一侧，所述第二爪块的下方设置有第二限制块。

作为改进，所述换档切换组件包括：

切换套，所述切换套套设于所述阀杆的底端，所述切换套相对所述阀杆自由转动；

限位件，所述限位件套设于所述切换套的内腔，所述限位件相对所述切换套滑动设置；以及

拨动轮，所述拨动轮设置于所述阀盖的上方，所述拨动轮通过齿轮啮合传动所述切换套。

作为改进，所述切换套底部外侧设置有第一靠面和第二靠面，所述第一靠面和第二靠面之间形成的容纳腔容纳所述第一爪块和第二爪块。

作为改进，所述第二靠面等距阵列设置多个凹口，所述凹口的开口略大于所述第一爪块和第二爪块的厚度，且其个数与所述传动耳A的个数一致。

作为改进，所述切换套的内腔壁上设置有直线槽，所述限位件约束于所述直线槽且仅能沿所述切换套的轴向移动。

作为改进，所述限位件的底端外侧等距阵列设置有多个限位台，所述限位台一一对应设置于所述凹口的下方，所述限位台与所述第一限制块或所述第二限制块可配合设置。

作为改进，所述阀座设置有第一直导槽、第二直导槽和限制架，所述传动耳A约束于所述第一直导槽中且仅能沿所述第一直导槽导向运动，所述传动耳B约束于所述第二直导槽中且仅能沿所述第二直导槽导向运动，所述限位件的底端约束于所述限制架上且仅能相对所述限制架旋转。

本发明的有益效果：

(1)在本发明中通过利用组合式阀芯实现多档开口，使得阀门的流通面积为多档定值，阀门开口大小不会随流体冲击改变，流量调节控制效果好，真正实现分档调节；

(2)在本发明中通过切换套底部外侧设置的容纳腔容纳阀芯组的第一爪块和第二爪块，实现切换套即可相对阀芯组自由旋转，又可以带动阀芯组沿切换套轴向移动；

(3)在本发明中通过利用容纳腔下方的第二靠面设置凹口，使得该阀门在切换档位的时候，选择性让第一爪块或第二爪块对齐该凹口，实现了切换套对阀芯组内的阀芯a或阀芯b切换带动；

(4)在本发明中通过利用切换套内部设置的限位件跟随切换套转动，且其由阀座限制轴向滑动，实现了对阀芯a或阀芯b的轴向移动限制，该结构简单可靠；

(5)在本发明中通过利用第一直导槽、第二直导槽对阀芯a和阀芯b的圆周限制旋转，使阀芯a和阀芯b仅能沿轴向运动，以保证换档切换组件对阀芯组的切换配合；

(6)在本发明中通过利用直齿轮的齿轮啮合配合传动，即能将旋转运动传动，又能实现两个直齿轮之间相对滑动。

综上所述，本发明具有一阀多档调节、流量稳定、配合可靠、结构简单等优点，尤其适用于调节阀门技术领域。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明整体轴测示意图；

图2为本发明整体剖面示意图；

图3为本发明局部剖视图；

图4为本发明阀芯组和换挡切换组件配合示意图；

图5为本发明阀芯组结构示意图；

图6为本发明小档位打开示意图；

图7为图6中A处放大示意图；

图8为本发明中档位打开示意图；

图9为图8中B处放大示意图；

图10为本发明大档位打开示意图；

图11为本发明阀芯a示意图；

图12为本发明阀芯b示意图；

图13为本发明切换套示意图之一；

图14为本发明切换套示意图之二；

图15为本发明限位件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-4所示，本发明提供了一种一阀多档调节的阀门，包括阀体1、阀盖2和阀杆3，所述阀体1中设置有阀腔11和与阀腔11相连通的介质进口12、介质出口13和阀芯进出口14，所述阀腔11中安装有阀座15，所述阀盖2通过在阀体1和阀盖2之间的密封垫片4压紧阀芯进出口14，所述阀盖2中设置有填料函21，所述阀杆3活动穿设于填料函21中，还包括：

阀芯组5，所述阀芯组5包括阀芯a51和阀芯b52，所述阀芯a51套设于所述阀芯b52的内部，所述阀芯b52的外圈与所述阀座15相匹配设置；以及

换档切换组件6，所述换档切换组件6的顶端与所述阀杆3传动连接，所述换档切换组件6的底部切换传动所述阀芯组5。

如图11所示，进一步的，所述阀芯a51上等距阵列设置有多个传动耳A511，所述传动耳A511的自由端设置为指向所述阀芯a51轴线的第一爪块5111，所述第一爪块5111的下方设置有第一限制块5112。

需要说明的是，传动耳A511的根部设置于阀芯a51的圆周内，用于避开阀芯b52相对阀芯a51运动，传动耳A511等距阵列设置多个，使得阀杆的力传动到阀芯a51圆周均匀，阀芯a51闭合无偏斜。

如图12所示，进一步的，所述阀芯b52上等距阵列设置有多个传动耳B521，所述传动耳B521的自由端设置为指向所述阀芯b52轴线的第二爪块5211，所述传动耳B521一一对应设置于所述传动耳A511的一侧，所述第二爪块5211的下方设置有第二限制块5212。

需要说明的是，阀芯b52的内圈上应设置柔性密封，避免阀芯a51与阀芯b52刚性接触，降低磨损损耗。等距阵列设置有多个传动耳B521也使得阀芯b52受力均匀。

如图4、5、13、14和15所示，进一步的，所述换档切换组件6包括：

切换套61，所述切换套61套设于所述阀杆3的底端，所述切换套61相对所述阀杆3自由转动；

限位件62，所述限位件62套设于所述切换套61的内腔，所述限位件62相对所述切换套61滑动设置；以及

拨动轮63，所述拨动轮63设置于所述阀盖2的上方，所述拨动轮63通过齿轮啮合传动所述切换套61。

需要说明的是，切换套61相对阀杆3自由转动，但其轴向之间不能相对滑动，阀杆3通过螺纹配合相对阀盖2轴向运动传力给切换套61，带动切换套61上下运动。

值得说明的是，拨动轮63与切换套61之间通过直齿轮啮合配合传动，即能将旋转运动传动，又能实现两个直齿轮之间相对滑动，即拨动轮63对切换套61的轴向运动无限制。

更值得说明的是，拨动轮63上设置小、中、大三个档位，对应阀芯组5的打开组合分别是阀芯a51单独打开、阀芯b52单独打开、阀芯a51和阀芯b52共同打开。

还需要说明的是，本实施例中传动耳A511和传动耳B521均设置3个，则直齿轮之间的传动比为3n：1(n为正整数)，一般采用3:1，即拨动轮63转动一周，切换套61转动三分之一周。

进一步的，所述切换套61底部外侧设置有第一靠面611和第二靠面612，所述第一靠面611和第二靠面612之间形成的容纳腔613容纳所述第一爪块5111和第二爪块5211。

需要说明的是，第一靠面611和第二靠面612与第一爪块5111和第二爪块5211的上下两面滑动贴合配合，既能让第一爪块5111和第二爪块5211在容纳腔613内相对滑动，又能让切换套61沿轴向传力给阀芯组5。

进一步的，所述第二靠面612等距阵列设置多个凹口614，所述凹口614的开口略大于所述第一爪块5111和第二爪块5211的厚度，且其个数与所述传动耳A511的个数一致。

需要说明的是，容纳腔613下方的第二靠面612设置凹口614，使得该阀门在切换档位的时候，选择性让第一爪块5111或第二爪块5211对齐该凹口614，实现了切换套对阀芯组5内的阀芯a51或阀芯b52切换带动。

进一步的，所述切换套61的内腔壁上设置有直线槽615，所述限位件62约束于所述直线槽615且仅能沿所述切换套61的轴向移动。

进一步的，所述限位件62的底端外侧等距阵列设置有多个限位台621，所述限位台621一一对应设置于所述凹口614的下方，所述限位台621与所述第一限制块5112或所述第二限制块5212可配合设置。

需要说明的是，限位台621一一对应设置于凹口614的下方，实现了切换套61带动阀芯a或阀芯b中的某一个时，另一个受到限位台621的限制固定，即可实现分档打开。

如图4和5所示，进一步的，所述阀座15设置有第一直导槽151、第二直导槽152和限制架153，所述传动耳A511约束于所述第一直导槽151中且仅能沿所述第一直导槽151导向运动，所述传动耳B521约束于所述第二直导槽152中且仅能沿所述第二直导槽152导向运动，所述限位件62的底端约束于所述限制架153上且仅能相对所述限制架153旋转。

工作过程：

如图6-10所示，在使用该阀门的时候，先保持阀芯组5闭合状态，手动转动换档切换组件6的拨动轮63对应选择小、中或者大的档位，切换套61即可对应选择配合阀芯a51、阀芯b52或阀芯a51和阀芯b52一起，然后旋转阀杆3传动打开，即该阀门按照选择的档位开口流通。

在需要更换档位时，首先将阀杆3反向旋转闭合该阀门，调节拨动轮63对应选择需要的档位，再旋转阀杆3打开阀门。

在本发明中，需要理解的是：术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对的重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，包括阀体（1）、阀盖（2）和阀杆（3），所述阀体（1）中设置有阀腔（11）和与阀腔（11）相连通的介质进口（12）、介质出口（13）和阀芯进出口（14），所述阀腔（11）中安装有阀座（15），所述阀盖（2）通过在阀体（1）和阀盖（2）之间的密封垫片（4）压紧阀芯进出口（14），所述阀盖（2）中设置有填料函（21），所述阀杆（3）活动穿设于填料函（21）中，还包括：

阀芯组（5），所述阀芯组（5）包括阀芯a（51）和阀芯b（52），所述阀芯a（51）套设于所述阀芯b（52）的内部，所述阀芯b（52）的外圈与所述阀座（15）相匹配设置；

换档切换组件（6），所述换档切换组件（6）的顶端与所述阀杆（3）传动连接，所述换档切换组件（6）的底部切换传动所述阀芯组（5）；

所述阀芯a（51）上等距阵列设置有多个传动耳A（511），所述传动耳A（511）的自由端设置为指向所述阀芯a（51）轴线的第一爪块（5111），所述第一爪块（5111）的下方设置有第一限制块（5112）；

所述阀芯b（52）上等距阵列设置有多个传动耳B（521），所述传动耳B（521）的自由端设置为指向所述阀芯b（52）轴线的第二爪块（5211），所述传动耳B（521）一一对应设置于所述传动耳A（511）的一侧，所述第二爪块（5211）的下方设置有第二限制块（5212）。

2.如权利要求1所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述换档切换组件（6）包括：

切换套（61），所述切换套（61）套设于所述阀杆（3）的底端，所述切换套（61）相对所述阀杆（3）自由转动；

限位件（62），所述限位件（62）套设于所述切换套（61）的内腔，所述限位件（62）相对所述切换套（61）滑动设置；以及

拨动轮（63），所述拨动轮（63）设置于所述阀盖（2）的上方，所述拨动轮（63）通过齿轮啮合传动所述切换套（61）。

3.如权利要求2所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述切换套（61）底部外侧设置有第一靠面（611）和第二靠面（612），所述第一靠面（611）和第二靠面（612）之间形成的容纳腔（613）容纳所述第一爪块（5111）和第二爪块（5211）。

4.如权利要求3所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述第二靠面（612）等距阵列设置多个凹口（614），所述凹口（614）的开口略大于所述第一爪块（5111）和第二爪块（5211）的厚度，且其个数与所述传动耳A（511）的个数一致。

5.如权利要求2所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述切换套（61）的内腔壁上设置有直线槽（615），所述限位件（62）约束于所述直线槽（615）且仅能沿所述切换套（61）的轴向移动。

6.如权利要求4所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述限位件（62）的底端外侧等距阵列设置有多个限位台（621），所述限位台（621）一一对应设置于所述凹口（614）的下方，所述限位台（621）与所述第一限制块（5112）或所述第二限制块（5212）可配合设置。

7.如权利要求2所述的一种一阀多档调节的阀门，其特征在于，所述阀座（15）设置有第一直导槽（151）、第二直导槽（152）和限制架（153），所述传动耳A（511）约束于所述第一直导槽（151）中且仅能沿所述第一直导槽（151）导向运动，所述传动耳B（521）约束于所述第二直导槽（152）中且仅能沿所述第二直导槽（152）导向运动，所述限位件（62）的底端约束于所述限制架（153）上且仅能相对所述限制架（153）旋转。

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