CN111795163B - 一种防堵调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防堵调节阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内设有阀板，所述阀板将阀腔分割成上阀腔和下阀腔，所述阀板上设有阀口，所述阀板在阀口的上端设有孔口；所述阀体的侧面设有出口管和进口管；所述阀体的上端安装有阀盖，所述阀盖内设有轴杆，所述轴杆的下端设有节流阀头，所述轴杆和节流阀头内螺纹连接有阀杆，所述阀杆的下端设有阀块；所述阀板上在孔口的周围沿孔口的圆周方向设有多个阀座挡板；所述阀体内设有用于控制多个阀座挡板同步运动的阀控组件；该防堵调节阀不仅结构简单，而且能够防止被堵塞。

Description

一种防堵调节阀

技术领域

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种防堵调节阀。

背景技术

调节阀广泛应用于控制气体、液体、蒸汽等介质的工艺参数如压力、流量、温度、液位保持在给定值。目前，在现代化控制中，调节阀起着十分重要的作用，调节阀能否正常工作直接影响着整个管道控制系统的使用效果。传统型调节阀，在使用过程中存在以下问题：

(1)调节阀在开口时，介质中的杂质或者固体颗粒在流动过程中对阀芯密封面进行冲击，长期会造成阀芯密封面损坏，进而影响调节阀关闭时的密封效果，使用寿命不长；

(2)使用介质中如果含固体颗粒，当调节阀的开度比较小(阀芯密封面与阀座密封面这间的距离比较接近时)，固体颗粒容易堵塞在阀口处，造成阀门卡死，并破坏密封面。

发明内容

本发明的目的是提供一种防堵调节阀，其不仅结构简单，而且能够防止被堵塞。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防堵调节阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内设有阀板，所述阀板将阀腔分割成上阀腔和下阀腔，所述阀板上设有用于连通上阀腔和下阀腔的阀口，所述阀板在阀口的上端设有孔口；所述阀体的侧面设有与上阀腔连通的出口管，以及与下阀腔连通的进口管；所述阀体在上阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，其特征在于，所述阀盖内设有轴杆，所述轴杆的下端设有节流阀头，所述轴杆和节流阀头内螺纹连接有阀杆，所述阀杆的下端设有用于控制阀口通断的阀块；所述阀板上在孔口的周围沿孔口的圆周方向设有多个阀座挡板，在节流阀头靠近多个阀座挡板时，调节阀流量变小，在节流阀头远离多个阀座挡板时，调节阀流量变大；所述阀体内设有用于控制多个阀座挡板同步运动的阀控组件，在上阀腔和下阀腔的压差大于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板同步向远离阀口中心方向运动，在上阀腔和下阀腔的压差小于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板同步向靠近阀口中心方向运动并复位。

进一步的，所述阀控组件包括罩壳，所述罩壳安装在阀板上，多个阀座挡板均位于罩壳内，所述罩壳在孔口的正上方设有避让口，所述罩壳在避让口处设有向阀口方向延伸的翻边，所述罩壳内在翻边上转动连接有位于多个阀座挡板上方的动力盘；所述阀板上沿阀口的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板一一对应的斜槽，所述动力盘上沿阀口的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板一一对应的径向槽；每个阀座挡板上均设有伸入斜槽内的下凸柱，以及位于径向槽内的上凸柱；每个阀座挡板的侧面均对称设有两个滑动斜面，相邻的两个阀座挡板的滑动斜面相互接触；

所述阀体和阀板内沿动力盘的切线方向设有阀孔，所述阀孔内滑动连接有动力活塞，所述阀孔的开口处固定安装有螺堵，所述动力活塞和螺堵之间设有用于迫使动力活塞向阀孔的盲端运动的第一弹簧，所述阀孔内在动力活塞和阀孔的盲端之间形成第一腔室、在动力活塞和螺堵之间形成第二腔室；所述第一腔室与下阀腔连通，第二腔室与上阀腔连通；所述动力盘的圆周侧面沿径向设有凸耳，所述凸耳内沿动力盘径向设有限位槽，所述阀板内在沿阀孔的轴向设有槽口，所述动力活塞的侧面设有穿过槽口伸入限位槽内的动力杆；在上阀腔和下阀腔的压差大于阀控组件的设定值时，动力活塞向靠近螺堵方向运动并压缩第一弹簧，在上阀腔和下阀腔的压差小于阀控组件的设定值时，动力活塞在第一弹簧的作用下向远离螺堵方向运动并复位。

进一步的，在动力活塞复位时，动力活塞抵在阀孔的盲端。

进一步的，所述阀板内设有用于连通第一腔室和下阀腔的第一通孔，以及用于连通第二腔室和上阀腔的第二通孔。

进一步的，所述节流阀头内设有下端开口的槽孔，所述槽孔的两侧对称铰接有铰接轴，每个铰接轴上均设有防护板，以及用于迫使防护板盖合在槽孔下端开口上的扭簧；在阀块将阀口打开时，所述阀块位于槽孔内，防护板在扭簧的作用下盖合在槽孔的下端开口上，在阀块将阀口关闭时，所述阀块伸出槽孔，防护板在扭簧的作用下压紧在阀块的侧面上。

进一步的，所述阀盖在轴杆的外侧设有凸块，所述凸块内在轴杆的外侧设有第一安装槽，所述第一安装槽的上端开口处固定安装有套接在轴杆上的第一堵头，所述第一堵头与轴杆配合的轴孔内侧壁上设有止转槽，所述轴杆的外侧固定设有位于止转槽内的止转块；所述第一堵头上设有用于驱动轴杆上下运动的调节组件。

进一步的，所述调节组件包括与轴杆螺纹连接螺纹块，所述第一堵头在轴杆的外侧设有第二安装槽，所述螺纹块的下端位于第二安装槽内，所述螺纹块在靠近下端的圆周外侧沿径向设有转动连接在第二安装槽内的凸肩，所述第一堵头的上端固定安装有套接在螺纹块上且用于防止凸肩脱离第二安装槽的第二堵头，所述螺纹块在靠近上端的圆周外侧固定安装有用于带动螺纹块转动的手柄。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明将调节阀的阀芯分为节流部分的节流阀头以及截止部分的阀块，且分开控制，之间不影响，使得调节阀的控制更有针对性，并且可以实现分开保护，有利于延长使用寿命；

(2)本发明通过多个阀座挡板与节流阀头配合进行节流控制，控制多个阀座挡板的运动，使得多个阀座挡板形成的开口面积可调，在介质中固体颗粒堵在节流阀头和多个阀座挡板之间时，使上阀腔和下阀腔的压差变大且大于阀控组件的设定值时，多个阀座挡板向远离阀口中心方向运动，从而使多个阀座挡板形成的开口面积增大，使固体颗粒能够通过，被介质冲出调节阀，从而防止阀门堵塞、卡死；

(3)通过使用防护板，在阀块回缩时将槽孔的下端开口盖住，避免介质对阀块的密封面长期冲刷，造成损坏，从而起到保护阀块的密封面的作用。

附图说明

图1为本发明截止时的剖视图；

图2为本发明流量调节状态的剖视图；

图3为本发明节流过程中通流面积增大时的剖视图；

图4为本发明A-A方向剖视图；

图5为本发明发生堵塞现象时I处放大图；

图6为本发明通流面积增大，固体颗粒被冲走时阀口I处的放大图；

图7为本发明罩壳的结构图；

图8为本发明罩壳内部结构图；

图9为本发明阀座挡板初始状态的示意图；

图10为本发明阀座挡板形成的开口增大时的示意图；

图11为本发明阀座挡板之间的结构图；

图12为本发明中斜槽的结构示意图；

图13为本发明中斜槽的俯视图

图14为本发明阀座挡板的结构图。

具体实施方式

请参阅图1-14所示，一种防堵调节阀，包括阀体1，所述阀体1内设有阀腔，所述阀腔内设有阀板1a，所述阀板1a将阀腔分割成上阀腔1b和下阀腔1c，所述阀板1a上设有用于连通上阀腔1b和下阀腔1c的阀口101，所述阀板在阀口101的上端设有孔口102；所述阀体1的侧面设有与上阀腔1b连通的出口管1d，以及与下阀腔1c连通的进口管1e；所述阀体1在上阀腔1b的上端开口处固定安装有阀盖2，所述阀盖2内设有轴杆3，所述轴杆3的下端设有节流阀头3a，所述轴杆3和节流阀头3a内螺纹连接有阀杆4，所述阀杆4的下端设有用于控制阀口101通断的阀块4a；所述阀板1a上在孔口102的周围沿孔口102的圆周方向设有多个阀座挡板10，在节流阀头3a靠近多个阀座挡板10时，调节阀流量变小，在节流阀头3a远离多个阀座挡板10时，调节阀流量变大；所述阀体1内设有用于控制多个阀座挡板10同步运动的阀控组件，在上阀腔1b和下阀腔1c的压差大于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板10同步向远离阀口101中心方向运动，在上阀腔1b和下阀腔1c的压差小于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板10同步向靠近阀口101中心方向运动并复位。

所述阀控组件包括罩壳5，所述罩壳5安装在阀板1a上，多个阀座挡板10均位于罩壳5内，所述罩壳5在孔口102的正上方设有避让口5a，所述罩壳5在避让口5a处设有向阀口101方向延伸的翻边5b，所述罩壳5内在翻边5b上转动连接有位于多个阀座挡板10上方的动力盘9；所述阀板1a上沿阀口101的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板10一一对应的斜槽103，所述动力盘9上沿阀口101的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板10一一对应的径向槽9a；每个阀座挡板10上均设有伸入斜槽103内的下凸柱10a，以及位于径向槽9a内的上凸柱10b；每个阀座挡板10的侧面均对称设有两个滑动斜面，相邻的两个阀座挡板10的滑动斜面相互接触。

所述阀体1和阀板1a内沿动力盘9的切线方向设有阀孔1f，所述阀孔1f内滑动连接有动力活塞8，所述阀孔1f的开口处固定安装有螺堵8a，所述动力活塞8和螺堵8a之间设有用于迫使动力活塞8向阀孔1f的盲端运动的第一弹簧12，所述阀孔1f内在动力活塞8和阀孔1f的盲端之间形成第一腔室1k、在动力活塞8和螺堵8a之间形成第二腔室1h；所述第一腔室1k与下阀腔1c连通，第二腔室1h与上阀腔1b连通；所述动力盘9的圆周侧面沿径向设有凸耳9b，所述凸耳9b内沿动力盘9径向设有限位槽9b1，所述阀板1a内在沿阀孔1f的轴向设有槽口1j，所述动力活塞8的侧面设有穿过槽口1j伸入限位槽9b1内的动力杆11；在上阀腔1b和下阀腔1c的压差大于阀控组件的设定值时，动力活塞8向靠近螺堵8a方向运动并压缩第一弹簧12，在上阀腔1b和下阀腔1c的压差小于阀控组件的设定值时，动力活塞8在第一弹簧12的作用下向远离螺堵8a方向运动并复位。在动力活塞8复位时，动力活塞8抵在阀孔1f的盲端。所述阀板1a内设有用于连通第一腔室1k和下阀腔1c的第一通孔1g，以及用于连通第二腔室1h和上阀腔1b的第二通孔1i。

所述节流阀头3a内设有下端开口的槽孔3b，所述槽孔3b的两侧对称铰接有铰接轴3c，每个铰接轴3c上均设有防护板7，以及用于迫使防护板7盖合在槽孔3b下端开口上的扭簧6；在阀块4a将阀口101打开时，所述阀块4a位于槽孔3b内，防护板7在扭簧6的作用下盖合在槽孔3b的下端开口上，在阀块4a将阀口101关闭时，所述阀块4a伸出槽孔3b，防护板7在扭簧6的作用下压紧在阀块4a的侧面上。

所述阀盖2在轴杆3的外侧设有凸块2a，所述凸块2a内在轴杆3的外侧设有第一安装槽2b，所述第一安装槽2b的上端开口处固定安装有套接在轴杆3上的第一堵头2c，所述第一堵头2c与轴杆3配合的轴孔内侧壁上设有止转槽2d，所述轴杆3的外侧固定设有位于止转槽2d内的止转块2e；所述第一堵头2c上设有用于驱动轴杆3上下运动的调节组件。所述调节组件包括与轴杆3螺纹连接螺纹块2f，所述第一堵头2c在轴杆3的外侧设有第二安装槽2g，所述螺纹块2f的下端位于第二安装槽2g内，所述螺纹块2f在靠近下端的圆周外侧沿径向设有转动连接在第二安装槽2g内的凸肩2f1，所述第一堵头2c的上端固定安装有套接在螺纹块2f上且用于防止凸肩2f1脱离第二安装槽2g的第二堵头2h，所述螺纹块2f在靠近上端的圆周外侧固定安装有用于带动螺纹块2f转动的手柄13。

当本发明需要调节流量开始节流时，如图1所示此时调节阀处于截止状态，旋转阀杆4，通过螺纹配合，使阀杆4带动阀块4a向上升起，直到阀块4a与节流阀头3a内的槽孔3b上端相接触时停止，此时阀块4a完全回缩至槽孔3b内，防护板7在扭簧6的作用下向内合拢，盖住阀块4a，使其上的密封面不会长时间受到介质的冲刷。旋转手柄13，通过转动与轴杆3螺纹配合螺纹块2f使轴杆3带动节流阀头3a上下移动，从而改变其与阀板1a的距离，从而改变节流阀头3a与多个阀座挡板10形成的开口之间的通流面积，如图2所示为介质流量最小状态，当介质流量调节完成后，停止转动手柄13，节流阀头3a相对于阀板1a停止，通流面积保持不变，假设图3为所需流量下的调节阀状态；如果此时有固体颗粒14,堵塞在通流面积上(如图5所示)，此时上阀腔1b和下阀腔1c之间的压差增大，在压差大于阀控组件的设定值时，调节阀进口管1e内的介质由下阀腔1c通过第一通孔1g进入第一腔室1k中，推动力活塞8克服第一弹簧12向靠近螺堵8a方向运动，第二腔室1h内的介质经过第二通孔1i、上阀腔1b排出出口管1d(如图4、9、10所示)，动力活塞8向靠近螺堵8a方向运动时带动动力杆11沿槽口1j运动，并通过限位槽9b1拨动凸耳9b带动动力盘9顺时针转动，动力盘9转动时通过其上的径向槽9a与上凸柱10b的配合带动阀座挡板10绕阀口101顺时针转动，阀座挡板10转动时通过其上的下凸柱10a和斜槽103的配合，带动阀座挡板10向远离阀口101中心方向运动一段距离，使通流面积加大，可以让固体颗粒14通过，并被介质冲出调节阀；使调节阀不会被堵塞，当固体颗粒14被冲走后上阀腔1b和下阀腔1c的压差减小，在压差小于阀控组件的设定值时，动力活塞8在第一弹簧12作用下向远离螺堵8a方向运动并复位，从而带动动力盘9回转，带动阀座挡板10回位，使通流面积恢复初始大小，调节阀继续稳定工作；

当本发明需要对回路进行截止时，首先旋转手柄13，将节流阀头3a升高，避免阀块4a在伸出时会碰到阀口101，旋转阀杆4，通过螺纹配合，使阀杆4带动阀块4a向下伸出克服扭簧6将防护板7分开，使阀块4a上的密封面漏出，直到阀杆4的顶端与轴杆3顶端平齐时停止，接着旋转手柄13通过与轴杆3螺纹配合螺纹块2f，使轴杆3带动节流阀头3a向下移动，直到阀块4a与阀口101贴合形成密封后停止，完成调节阀截止。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种防堵调节阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀腔内设有阀板，所述阀板将阀腔分割成上阀腔和下阀腔，所述阀板上设有用于连通上阀腔和下阀腔的阀口，所述阀板在阀口的上端设有孔口；所述阀体的侧面设有与上阀腔连通的出口管，以及与下阀腔连通的进口管；所述阀体在上阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，其特征在于，所述阀盖内设有轴杆，所述轴杆的下端设有节流阀头，所述轴杆和节流阀头内螺纹连接有阀杆，所述阀杆的下端设有用于控制阀口通断的阀块；所述阀板上在孔口的周围沿孔口的圆周方向设有多个阀座挡板，在节流阀头靠近多个阀座挡板时，调节阀流量变小，在节流阀头远离多个阀座挡板时，调节阀流量变大；所述阀体内设有用于控制多个阀座挡板同步运动的阀控组件，在上阀腔和下阀腔的压差大于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板同步向远离阀口中心方向运动，在上阀腔和下阀腔的压差小于阀控组件的设定值时，阀控组件控制多个阀座挡板同步向靠近阀口中心方向运动并复位；所述节流阀头内设有下端开口的槽孔，所述槽孔的两侧对称铰接有铰接轴，每个铰接轴上均设有防护板，以及用于迫使防护板盖合在槽孔下端开口上的扭簧；在阀块将阀口打开时，所述阀块位于槽孔内，防护板在扭簧的作用下盖合在槽孔的下端开口上，在阀块将阀口关闭时，所述阀块伸出槽孔，防护板在扭簧的作用下压紧在阀块的侧面上；

所述阀控组件包括罩壳，所述罩壳安装在阀板上，多个阀座挡板均位于罩壳内，所述罩壳在孔口的正上方设有避让口，所述罩壳在避让口处设有向阀口方向延伸的翻边，所述罩壳内在翻边上转动连接有位于多个阀座挡板上方的动力盘；所述阀板上沿阀口的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板一一对应的斜槽，所述动力盘上沿阀口的圆周方向间隔均匀地设有多个与阀座挡板一一对应的径向槽；每个阀座挡板上均设有伸入斜槽内的下凸柱，以及位于径向槽内的上凸柱；每个阀座挡板的侧面均对称设有两个滑动斜面，相邻的两个阀座挡板的滑动斜面相互接触；

所述阀体和阀板内沿动力盘的切线方向设有阀孔，所述阀孔内滑动连接有动力活塞，所述阀孔的开口处固定安装有螺堵，所述动力活塞和螺堵之间设有用于迫使动力活塞向阀孔的盲端运动的第一弹簧，所述阀孔内在动力活塞和阀孔的盲端之间形成第一腔室、在动力活塞和螺堵之间形成第二腔室；所述第一腔室与下阀腔连通，第二腔室与上阀腔连通；所述动力盘的圆周侧面沿径向设有凸耳，所述凸耳内沿动力盘径向设有限位槽，所述阀板内在沿阀孔的轴向设有槽口，所述动力活塞的侧面设有穿过槽口伸入限位槽内的动力杆；在上阀腔和下阀腔的压差大于阀控组件的设定值时，动力活塞向靠近螺堵方向运动并压缩第一弹簧，在上阀腔和下阀腔的压差小于阀控组件的设定值时，动力活塞在第一弹簧的作用下向远离螺堵方向运动并复位。

2.根据权利要求1所述的防堵调节阀，其特征在于，在动力活塞复位时，动力活塞抵在阀孔的盲端。

3.根据权利要求1所述的防堵调节阀，其特征在于，所述阀板内设有用于连通第一腔室和下阀腔的第一通孔，以及用于连通第二腔室和上阀腔的第二通孔。

4.根据权利要求1所述的防堵调节阀，其特征在于，所述阀盖在轴杆的外侧设有凸块，所述凸块内在轴杆的外侧设有第一安装槽，所述第一安装槽的上端开口处固定安装有套接在轴杆上的第一堵头，所述第一堵头与轴杆配合的轴孔内侧壁上设有止转槽，所述轴杆的外侧固定设有位于止转槽内的止转块；所述第一堵头上设有用于驱动轴杆上下运动的调节组件。

5.根据权利要求4所述的防堵调节阀，其特征在于，所述调节组件包括与轴杆螺纹连接螺纹块，所述第一堵头在轴杆的外侧设有第二安装槽，所述螺纹块的下端位于第二安装槽内，所述螺纹块在靠近下端的圆周外侧沿径向设有转动连接在第二安装槽内的凸肩，所述第一堵头的上端固定安装有套接在螺纹块上且用于防止凸肩脱离第二安装槽的第二堵头，所述螺纹块在靠近上端的圆周外侧固定安装有用于带动螺纹块转动的手柄。

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