CN111577950B - 一种减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于阀门设备技术领域，涉及一种减压阀，包括阀体、阀芯和阀盖，阀芯安装于阀体内，阀体包括上阀腔和下阀腔，上阀腔与下阀腔之间设有隔离层，连通管侧壁上开设有第一连通槽，上阀腔与下阀腔之间通过第一连通槽连通，阀芯底端安装有阀瓣，阀瓣包括阀瓣柱和固定安装与阀瓣柱上的阀瓣筒，阀瓣筒侧壁轴向开设有排气槽，阀盖轴向开设有容纳腔，阀芯于容纳腔内安装有调节筒，调节筒内部开设有螺纹状滑槽，调节筒内滑动穿设有调节轴，执行装置与调节轴连接用于带调节轴上下移动,它可避免由于介质力对启闭力的影响，使得阀门启闭较为方便，避免了压力损失，同时弱化阀门开启瞬间高压气体对阀瓣筒的冲击力，有利于提高阀瓣筒的使用寿命。

Description

一种减压阀

技术领域

本发明属于阀门设备技术领域，具体涉及一种减压阀。

背景技术

随着各种压力设备的迅猛发展，特别是以蒸汽为动力源的大容量大机组压力设备发展迅速，其中减压阀，特别是以蒸汽为介质的电站高温高压减压阀的用途越来越广。

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

传统的减压阀只是简单的阀瓣与阀杆的结构，阀杆连接阀瓣并为阀瓣的运行提供启闭力，但是由于介质力的作用，使得阀瓣下推的关闭力较大，上启的开启力较小，从而导致运行不稳定。为了解决这一问题，在阀瓣上设置了平衡孔通道以连通阀瓣分割的空间，使部分介质能够通过平衡孔通道流动，对介质力进行了平衡，减小了阀瓣的启闭力,但是由于平衡孔通道的存在，使得介质会由平衡孔通道流出，在不需要平衡介质力时，介质仍然会存在泄露的情况，造成了压力的损失，同时在阀门开启关闭的瞬间，流速瞬时增大，对密封面造成的冲击极大，冲刷非常严重导致阀芯受损，使用寿命缩短，容易造成阀门外漏。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是：旨在提供一种减压阀，它可避免由于介质力对启闭力的影响，使得阀门启闭较为方便，避免了压力损失，同时弱化阀门开启瞬间高压气体对阀瓣筒的冲击力，有利于提高阀瓣筒的使用寿命。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种减压阀，包括阀体、阀芯和阀盖，所述阀芯安装于阀体内，所述阀盖固定安装于阀体上，所述阀盖上安装有执行装置，所述阀体上设有进气口和排气口，所述阀体包括上阀腔和下阀腔，所述上阀腔与进气口连通、下阀腔与排气口连通，所述上阀腔与下阀腔之间设有隔离层，所述隔离层上安装有连通管，所述连通管侧壁上开设有第一连通槽，所述上阀腔与下阀腔之间通过第一连通槽连通，所述阀芯底端安装有阀瓣，所述阀瓣包括阀瓣柱和固定安装与阀瓣柱上的阀瓣筒，所述阀瓣筒侧壁轴向开设有与第一连通槽相对应的排气槽，所述排气槽包括第二连通槽和多组对冲槽，所述对冲槽包括上斜槽和下斜槽，所述上斜槽倾斜向下设置，所述下斜槽倾斜向上设置，所述阀体与阀盖之间安装有限位板，所述阀芯穿设于限位板内、且阀芯与限位板之间为间隙配合，所述阀盖轴向开设有容纳腔，所述阀芯于容纳腔内安装有调节筒，所述调节筒内部开设有螺纹状滑槽，所述调节筒内滑动穿设有调节轴，所述调节轴外部上固定安装有卡柱，所述卡柱滑动卡设于螺纹状滑槽内，所述阀盖顶端安装有封板，所述封板滑动套设在调节轴上，所述执行装置安装在封板上，所述执行装置与调节轴连接用于带调节轴上下移动，所述阀芯上开设有安装通孔，所述安装通孔的上端与调节筒的内部连通，安装通孔的上端与阀瓣筒的内部连通，所述安装通孔内穿设有连杆，所述连杆的上端与调节轴的底端固定连接，所述连杆的底端固定安装有封瓣。

在上述技术方案的技术上，本发明还做了如下改进：

进一步，所述上斜槽和下斜槽所在直线的交点位于阀瓣筒的内壁与连杆的外壁之间，使由上斜槽和下斜槽喷出的气体于阀瓣筒的内壁与连杆的外壁之间对冲，避免直接冲击阀瓣筒的内壁和连杆的外壁，极大的减小气体对阀瓣筒的冲击，有利于提高阀瓣筒和连杆的使用寿命。

进一步，所述第一连通槽所在圆弧的圆心角的范围为90°～120°，这样的结构设计，阀瓣筒上封闭区域角度大于第一连通槽的角度，使阀瓣筒能较好的第一连通槽进行封闭。

进一步，所述阀瓣柱顶端与限位板底端均开设有相互对应的环形槽，所述环形槽内设有与环形槽相匹配的钢珠，这样的结构设计，通过钢珠将阀瓣柱与限位板之间由滑动摩擦变为滚动摩擦，从而便于阀瓣柱的转动。

进一步，所述隔离层于连通管下端同轴心开设有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔内螺纹连接有内筒，所述内筒为阶梯管结构，所述内筒底端螺接在螺纹盲孔内、上端穿设于阀瓣筒内，所述内筒的上端与阀瓣筒之间为间隙配合、且轴向开设有与第一连通槽相匹配的第三连通槽，这样的结构设计，通过内筒对阀体进行保护，避免第一连通槽开启时蒸汽直接冲击阀体，减小阀体损伤延长阀门使用寿命。

进一步，所述内筒底端开设有与封瓣相匹配的密封槽，将阀瓣上升嵌入密封槽内，通过阀瓣和密封槽的配合对阀门进行封闭，提高密封性。

进一步，所述阀体底端开设有预留孔，所述预留孔的孔径尺寸大于螺纹盲孔的孔径尺寸，所述阀体底端安装有下法兰，所述下法兰与阀体之间设有密封圈，这样的结构设计，可通过预留孔直接对内筒进行更换。

进一步，所述下法兰上一体成型有凸台，所述凸台上设有限位盲孔，所述封瓣底端固定安装有限位柱，所述限位柱穿设于限位盲孔内，通过限位柱和限位盲孔的配合对封瓣进行轴向定位，避免封瓣在高压气体的冲击下晃动导致连杆受损。

进一步，所述螺纹状滑槽所在螺纹线的圈数为0.5～0.8圈，这样的结构设计，当卡柱由螺纹状滑槽底端滑动到顶端时，阀瓣的转动角度为180度，在确保阀瓣筒能对第一连通槽较好封闭的条件下，缩短阀瓣的无效转动行程。

本发明的有益效果：

1、由于阀瓣设于连通管内，在限位板和调节筒的作用下无法进行上下移动，由于调节筒与阀瓣固定连接导致调节筒同样无法上下移动，调节筒内壁设有螺纹状滑槽，当调节轴向下移动时，卡柱沿螺纹状滑槽移动，在卡柱的作用下可迫使调节筒转动，从而带动阀芯、阀瓣转动，使第一连通槽与排气槽相对应，调节轴的上下移动不受介质力的影响，进而避免介质力对启闭力的影响，导致阀门的启闭控制不便的问题，同时无需开设平衡通孔，避免了压力损失；同时通过连杆带动封瓣下降开启阀门，当调节轴向上移动时，卡柱沿螺纹状滑槽移动，在卡柱的作用下可迫使调节筒转动，从而带动阀芯、阀瓣转动，使第一连通槽与排气槽相错位，同时通过连杆带动封瓣上升将阀瓣筒的下端堵住，通过封瓣的封堵，可对由阀瓣筒与连通管之间的缝隙流出的气体进行封堵，提高阀门的密封性；同时由于封瓣随调节轴同步升降，而第一连通槽与排气槽需要调节轴下降一部分后才开始连通，即第一连通槽与排气槽连通前封瓣就已经下降，第一连通槽与排气槽连错位后封瓣继续上升最终回位进行封堵，避免封瓣的存在而导致阀门的启闭受介质力限制；

2、在转动阀瓣时，首先由对冲槽与第一连通槽重合开启阀门，在阀门开启的瞬间高压气体在上斜槽和下斜槽的引导下向阀瓣筒内倾斜喷射，由于上斜槽倾斜向下设置、下斜槽倾斜向上设置，使上斜槽和下斜槽喷出气体于阀瓣筒内对冲，弱化阀门开启的瞬间，高压气体对阀瓣筒的冲击力，提高阀门的使用寿命；

3、阀瓣无法进行上下移动，可避免在阀门开时阀瓣振动，减弱的了噪音的产生同时延长了阀门的使用寿命。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明实施例中一种减压阀完全开启时的纵截结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为本发明实施例中一种减压阀完全关闭时的纵截结构示意图；

图4为图3中B处的放大结构示意图；

图5为本发明实施例中一种减压阀部分开启时的纵截结构示意图；

图6为图5中C处的放大结构示意图；

图7为本发明一种减压阀实施例的横截结构示意图；

图8为本发明一种减压阀实施例中阀体的纵截结构示意图；

图9为本发明一种减压阀实施例中阀芯与内筒的连接结构示意图；

图10为本发明一种减压阀实施例中阀芯与内筒的纵截结构示意图；

主要元件符号说明如下：

阀体1、连通管11、第一连通槽12、螺纹盲孔13、进气口21、排气口22、隔离层23、阀芯31、调节筒32、调节轴33、连杆331、封瓣332、限位柱333、阀瓣柱34、阀瓣筒341、排气槽、环形槽343、上斜槽3441、下斜槽3442、内筒35、第三连通槽351、密封槽352、安装通孔36、阀盖4、封板41、限位板42、下法兰5、凸台51、限位盲孔52、螺纹状滑槽6。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1～图10所示，一种减压阀，包括阀体1、阀芯31和阀盖4，阀芯31安装于阀体1内，阀盖4固定安装于阀体1上，阀盖4上安装有执行装置，阀体1上设有进气口21和排气口22，阀体1包括上阀腔和下阀腔，上阀腔与进气口21连通、下阀腔与排气口22连通，上阀腔与下阀腔之间设有隔离层23，隔离层23上安装有连通管11，连通管11侧壁上开设有第一连通槽12，第一连通槽12所在圆弧的圆心角的范围为90°～120°，上阀腔与下阀腔之间通过第一连通槽12连通，阀芯31底端安装有阀瓣，阀瓣包括阀瓣柱34和固定安装与阀瓣柱34上的阀瓣筒341，阀瓣筒341侧壁轴向开设有与第一连通槽12相对应的排气槽，排气槽包括第二连通槽342和多组对冲槽344，对冲槽344包括上斜槽3441和下斜槽3442，上斜槽3441倾斜向下设置，下斜槽3442倾斜向上设置，其中，上斜槽3441和下斜槽3442所在直线的交点位于阀瓣筒341的内壁与连杆331的外壁之间，使由上斜槽3441和下斜槽3442喷出的气体于阀瓣筒341的内壁与连杆331的外壁之间对冲，避免直接冲击阀瓣筒341的内壁和连杆331的外壁，极大的减小气体对阀瓣筒341的冲击，有利于提高阀瓣筒341和连杆331的使用寿命。

阀体1与阀盖4之间安装有限位板42，阀瓣柱34顶端与限位板42底端均开设有相互对应的环形槽343，环形槽343内设有与环形槽343相匹配的钢珠，阀芯31穿设于限位板42内、且阀芯31与限位板42之间为间隙配合，阀盖4轴向开设有容纳腔，阀芯31于容纳腔内安装有调节筒32，调节筒32内部开设有螺纹状滑槽6，螺纹状滑槽6所在螺纹线的圈数为0.5～0.8圈，调节筒32内滑动穿设有调节轴33，调节轴33外部上固定安装有卡柱，卡柱滑动卡设于螺纹状滑槽6内，阀盖4顶端安装有封板41，封板41滑动套设在调节轴33上，执行装置安装在封板41上，执行装置与调节轴33连接用于带调节轴33上下移动，阀芯31上开设有安装通孔36，安装通孔36的上端与调节筒32的内部连通，安装通孔36的上端与阀瓣筒341的内部连通，安装通孔36内穿设有连杆331，连杆331的上端与调节轴33的底端固定连接，连杆331的底端固定安装有封瓣332，隔离层23于连通管11下端同轴心开设有螺纹盲孔13，螺纹盲孔13内螺纹连接有内筒35，内筒35为阶梯管结构，内筒35底端螺接在螺纹盲孔13内、上端穿设于阀瓣筒341内，内筒35的上端与阀瓣筒341之间为间隙配合、且轴向开设有与第一连通槽12相匹配的第三连通槽351，内筒35底端开设有与封瓣332相匹配的密封槽352，使调节轴33下降或上升通过调节筒32带动阀瓣转动开启或关闭阀门的同时，带动连杆331同步升降，其中，调节轴33下降使排气槽与第一连通槽12逐渐靠近、重合时封瓣332同步下降脱离密封槽352开启阀门，调节轴33上升使排气槽与第一连通槽12逐渐错位时封瓣332同步上升最终嵌入密封槽352封闭内筒35，阀体1底端开设有预留孔，预留孔的孔径尺寸大于螺纹盲孔13的孔径尺寸，阀体1底端安装有下法兰5，下法兰5与阀体1之间设有密封圈，下法兰5上一体成型有凸台51，凸台51上设有限位盲孔52，封瓣332底端固定安装有限位柱333，限位柱333穿设于限位盲孔52内，通过限位柱333和限位盲孔52的配合对封瓣332进行轴向定位，避免封瓣332在高压气体的冲击下晃动导致连杆受损。

在泄压时，通过执行装置带动调节轴33竖直下降，同时通过连杆331带动封瓣332下降，调节轴33下降时卡柱沿螺纹状滑槽6滑动，在限位板42的作用下阀芯31无法竖直移动，此时由于调节轴33竖直移动不旋转卡柱将迫使调节筒32转动，调节筒32通过阀芯31带动阀瓣转动。在阀瓣转动的过程中，阀瓣筒341上的排气槽逐渐靠近连通管11上的第一连通槽12，此时第一连通槽12与排气槽不连通，阀门仍处于关闭状态，此过程中封瓣332与调节轴33同步下降，在阀门仍处于关闭状态时即可脱离密封槽352，使内筒35的下端处于开启状态；然后，排气槽与第一连通槽12逐渐重合，阀门开启开始泄压，在阀门开启的瞬间高压气体在上斜槽3441和下斜槽3442的引导下向阀瓣筒341内倾斜喷射，由于上斜槽3441倾斜向下设置、下斜槽3442倾斜向上设置，使上斜槽3441和下斜槽3442喷出气体于阀瓣筒341内对冲，减弱对阀瓣筒341的冲击力，提高阀门的使用寿命，卡柱移动到螺纹状滑槽6的顶端时，上斜槽3441、下斜槽3442和第二连通槽342与第一连通槽12完全重合，此时阀门处于最大开度。

阀门关闭时，通过执行装置带动调节轴33竖直上升，同时通过连杆331带动封瓣332上升，排气槽与第一连通槽12逐渐错位，阀门开启开始闭合，当排气槽与第一连通槽12完全错位后，此时气流被阻断，调节轴33继续上升带动封瓣332上升，使封瓣最终卡入密封槽352中对阀门进一步封闭，密封效果较好。

以上对本发明提供的一种减压阀进行了详细介绍。具体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 (9)

1.一种减压阀，包括阀体(1)、阀芯(31)和阀盖(4)，所述阀芯(31)安装于阀体(1)内，所述阀盖(4)固定安装于阀体(1)上，所述阀盖(4)上安装有执行装置，所述执行装置与阀芯(31)传动连接,所述阀体(1)上设有进气口(21)和排气口(22)，其特征在于：所述阀体(1)包括上阀腔和下阀腔，所述上阀腔与进气口(21)连通、下阀腔与排气口(22)连通，所述上阀腔与下阀腔之间设有隔离层(23)，所述隔离层(23)上安装有连通管(11)，所述连通管(11)侧壁上开设有第一连通槽(12)，所述上阀腔与下阀腔之间通过第一连通槽(12)连通，所述阀芯(31)底端安装有阀瓣，所述阀瓣包括阀瓣柱(34)和固定安装于阀瓣柱(34)上的阀瓣筒(341)，所述阀瓣筒(341)侧壁轴向开设有与第一连通槽(12)相对应的排气槽，所述排气槽包括第二连通槽(342)和多组对冲槽(344)，所述对冲槽(344)包括上斜槽(3441)和下斜槽(3442)，所述上斜槽(3441)倾斜向下设置，所述下斜槽(3442)倾斜向上设置，所述阀芯(31)上开设有安装通孔(36)，所述安装通孔(36)的上端与调节筒(32)的内部连通，安装通孔(36)的上端与阀瓣筒(341)的内部连通，所述安装通孔(36)内穿设有连杆(331)，所述连杆(331)的上端与调节轴(33)的底端固定连接，所述连杆(331)的底端固定安装有封瓣(332)；所述上斜槽(3441)和下斜槽(3442)所在直线的交点位于阀瓣筒(341)的内壁与连杆(331)的外壁之间。

2.根据权利要求1所述的一种减压阀，其特征在于：所述阀体(1)与阀盖(4)之间安装有限位板(42)，所述阀芯(31)穿设于限位板(42)内、且阀芯(31)与限位板(42)之间为间隙配合，所述阀盖(4)轴向开设有容纳腔，所述阀芯(31)于容纳腔内安装有调节筒(32)，所述调节筒(32)内部开设有螺纹状滑槽(6)，所述调节筒(32)内滑动穿设有调节轴(33)，所述调节轴(33)外部上固定安装有卡柱，所述卡柱滑动卡设于螺纹状滑槽(6)内，所述阀盖(4)顶端安装有封板(41)，所述封板(41)滑动套设在调节轴(33)上，所述执行装置安装在封板(41)上，所述执行装置与调节轴(33)连接用于带调节轴(33)上下移动。

3.根据权利要求2所述的一种减压阀，其特征在于：所述第一连通槽(12)所在圆弧的圆心角的范围为90°～120°。

4.根据权利要求3所述的一种减压阀，其特征在于：所述阀瓣柱(34)顶端与限位板(42)底端均开设有相互对应的环形槽(343)，所述环形槽(343)内设有与环形槽(343)相匹配的钢珠。

5.根据权利要求4所述的一种减压阀，其特征在于：所述隔离层(23)于连通管(11)下端同轴心开设有螺纹盲孔(13)，所述螺纹盲孔(13)内螺纹连接有内筒(35)，所述内筒(35)为阶梯管结构，所述内筒(35)底端螺接在螺纹盲孔(13)内、上端穿设于阀瓣筒(341)内，所述内筒(35)的上端与阀瓣筒(341)之间为间隙配合、且轴向开设有与第一连通槽(12)相匹配的第三连通槽(351)。

6.根据权利要求5所述的一种减压阀，其特征在于：所述内筒(35)底端开设有与封瓣(332)相匹配的密封槽(352)。

7.根据权利要求6所述的一种减压阀，其特征在于：所述阀体(1)底端开设有预留孔，所述预留孔的孔径尺寸大于螺纹盲孔(13)的孔径尺寸，所述阀体(1)底端安装有下法兰(5)，所述下法兰(5)与阀体(1)之间设有密封圈。

8.根据权利要求7所述的一种减压阀，其特征在于：所述下法兰(5)上一体成型有凸台(51)，所述凸台(51)上设有限位盲孔(52)，所述封瓣(332)底端固定安装有限位柱(333)，所述限位柱(333)穿设于限位盲孔(52)内。

9.根据权利要求2所述的一种减压阀，其特征在于：所述螺纹状滑槽(6)所在螺纹线的圈数为0.5～0.8圈。

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