CN111810649B - 一种降噪除杂减压调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体、阀盖和阀杆，所述阀体内设置有阀腔、进水流道、出水流道和阀芯安装口，所述阀腔内安装有阀座，所述阀盖密封安装于所述阀芯安装口上，所述阀杆滑动设置于所述阀盖内，还包括：组合阀芯机构，导向衬套以及活塞单元。其通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，并且去除出水流道根部的杂质。

Description

一种降噪除杂减压调节阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种降噪除杂减压调节阀。

背景技术

单座阀的启闭件是阀芯，单座阀的阀芯随阀杆一起作直线运动进行开闸或合闸，而阀芯进行升降关闭时，阀芯受到一端面的流体介质压强作用，其上会产生较大的压力需要阀芯来抵抗，并且单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大，且易在此处堆积杂质。

专利号为CN200810244539.6的专利文献公开了的一种可承受较大压差的单座调节阀，包括：阀体、阀盖和阀杆，所述的阀体中设置有阀腔和与阀腔相连通的进水口、出水口和阀芯出口，阀体中腔中安装有阀座，所述的阀芯出口处设置有导向套，导向套中设置有导向衬套，阀盖通过在导向套和阀盖之间的密封垫片压紧导向套，导向套再通过在导向套和阀体之间的密封垫片压紧阀体，阀盖中设置有填料函，所述的阀杆活动穿设在填料函中、与活动设置在导向衬套中的阀芯相连接，从而在阀杆、阀芯与填料函之间形成阀杆腔；所述阀芯中开设有连通进水口与阀杆腔的平衡通道。

虽然，上述专利通过设置阀杆、阀芯与填料函之间形成阀杆腔，且阀芯中开设有连通进水口与阀杆腔的平衡通道，减小阀芯受压差小的缺点，但是该发明还不能解决单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大的问题，并且该单座阀长时间关闭后容易在出水口的根部堆积杂质等问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种降噪除杂减压调节阀，其通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大，并且该单座阀长时间关闭后容易在出水口的根部堆积杂质等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体、阀盖和阀杆，所述阀体内设置有阀腔、进水流道、出水流道和阀芯安装口，所述阀腔内安装有阀座，所述阀盖密封安装于所述阀芯安装口上，所述阀杆滑动设置于所述阀盖内，还包括：

组合阀芯机构，所述组合阀芯机构沿所述阀芯安装口的轴线方向升降配合所述阀座开闸或关闸，其包括中空设置的外阀芯及套设于该外阀芯内且沿该外阀芯竖直滑动的内阀芯，所述外阀芯及所述内阀芯拼接形成完整的阀芯，所述内阀芯中空设置，且其底部侧面开设有第一流通口，其顶部开设有第二流通口；

导向衬套，所述导向衬套为圆环形，其嵌设于所述阀芯安装口的侧壁上，其与所述组合阀芯机构同轴设置，所述导向衬套的侧壁上设有回流单元；以及

活塞单元，所述活塞单元的底端与所述内阀芯刚性连接，所述活塞单元的顶端与所述阀杆传动连接，所述活塞单元滑动设置于所述导向衬套内，所述导向衬套、活塞单元与阀盖之间形成减压腔。

作为改进，所述外阀芯与所述内阀芯的接触面滑动密封设置，第一流通口与所述外阀芯可密封配合设置。

作为改进，所述回流单元包括：

除杂回流口，所述除杂回流口指向所述出水流道的根部设置；

降噪回流口，所述降噪回流口设置于所述除杂回流口的上方。

作为改进，所述除杂回流口设置为从内向外收缩的锥形口，所述除杂回流口的外缘孔径r小于所述降噪回流口的外缘孔径R。

作为改进，所述活塞单元设置为内部中空的提篮形，所述活塞单元的底部与所述第二流通口贯通。

作为改进，所述活塞单元的侧壁正对所述回流单元处开设有第三流通口，所述第三流通口与所述除杂回流口以及所述降噪回流口可配合设置。

作为改进，所述活塞单元的外侧壁上开设有圆环形的沟槽，所述沟槽在所述第三流通口的上下两端均设置一组。

作为改进，所述沟槽内设置有圆形的密封圈，所述密封圈相对所述导向衬套滑动密封设置。

作为改进，所述活塞单元与所述外阀芯弹性连接。

本发明系统的有益效果在于：

（1）本发明通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，并且去除出水流道根部的杂质；

（2）本发明通过利用活塞单元与导向衬套侧壁连接部设置密封圈，可以有效的降低活塞单元与侧壁之间的磨损，提高活塞单元与侧壁之间的密封性，延长活塞单元与导向衬套的使用寿命；

（3）本发明通过利用内阀芯上设置上下导通的第一流通口和第二流通口，使得合闸时，内阀芯即可作为进水流道与减压腔的导流通道，开闸时，第一流通口相对外阀芯错位密封，控制了流体介质在进水流道与减压腔之间的通断；

（4）本发明通过第一流通口、第三流通口与除杂回流口设置贯通的工作时段，使得进水流道内的高压流体介质从除杂回流口喷射出来，用于除去出水流道根部的杂质，合闸和开闸时均能起到冲刷效果；

（5）本发明通过除杂回流口设置为从内向外收缩的锥形口，使得经过该除杂回流口的液体介质增速喷射，达到定点冲刷；

（6）本发明通过第三流通口在除杂回流口和降噪回流口之间的切换，使得开闸时，减压腔内的液体介质从降噪回流口大量冲出补偿出水流道的涡流形成区，消除涡流，降低噪声。

综上所述，本发明具有减小阀芯压差、定点冲刷除杂、消除涡流、降低噪声且优化结构等优点，尤其适用于阀门技术领域。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明剖视结构示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本发明导向衬套和活塞单元剖面示意图；

图5为图2中B处放大示意图；

图6为本发明合闸结构示意图之一；

图7为本发明合闸结构示意图之二；

图8为本发明合闸结构示意图之三；

图9为本发明开闸结构示意图之一；

图10为本发明开闸结构示意图之二；

图11为本发明开闸结构示意图之三；

图12为本发明内部立体结构示意图。

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。

在本发明的描述中，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重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1和2所示，一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体1、阀盖2和阀杆3，所述阀体1内设置有阀腔11、进水流道12、出水流道13和阀芯安装口14，所述阀腔11内安装有阀座15，所述阀盖2密封安装于所述阀芯安装口14上，所述阀杆3滑动设置于所述阀盖2内，还包括：

组合阀芯机构4，所述组合阀芯机构4沿所述阀芯安装口14的轴线方向升降配合所述阀座15开闸或关闸，其包括中空设置的外阀芯41及套设于该外阀芯41内且沿该外阀芯41竖直滑动的内阀芯42，所述外阀芯41及所述内阀芯42拼接形成完整的阀芯，所述内阀芯42中空设置，且其底部侧面开设有第一流通口421，其顶部开设有第二流通口422；

导向衬套5，所述导向衬套5为圆环形，其嵌设于所述阀芯安装口14的侧壁上，其与所述组合阀芯机构4同轴设置，所述导向衬套5的侧壁上设有回流单元51；以及

活塞单元6，所述活塞单元6的底端与所述内阀芯42刚性连接，所述活塞单元6的顶端与所述阀杆3传动连接，所述活塞单元6滑动设置于所述导向衬套5内，所述导向衬套5、活塞单元6与阀盖2之间形成减压腔7。

需要说明的是，本发明与传统的单座阀的区别点在于，本发明的阀芯采用分体式设置，通过使外阀芯41先下降至阀座15处，之后再使内阀芯42继续向下降至底部，内阀芯42用于将进水流道12内的流体介质导通进入减压腔7，回流单元51封闭切断；反之则先使内阀芯42向上移动，内阀芯42切断进水流道12与减压腔7的流通路径，而回流单元51将出水流道13与减压腔7导通，流通介质从减压腔7进入出水流道13。

值得说明的是，合闸后内阀芯42将进水流道12与减压腔7导通，流体介质进入减压腔7，使得其相对传统的单座阀的优势在于，传统的单座阀阀芯仅受到一个端面的流体介质压强，其产生较大的压力需要阀芯来抵抗，本发明中流体介质在外阀芯41的上端面和下端面均存在且导通，大大减小了外阀芯41上下两端面的压力差，从而减小阀芯的抵抗流体介质的力。

如图3所示，作为一种优选的实施方式，所述外阀芯41与所述内阀芯42的接触面滑动密封设置，第一流通口421与所述外阀芯41可密封配合设置。

需要说明的是，外阀芯41与内阀芯42处于相对滑动状态，优选在外阀芯41的内腔底部设置用于滑动密封的密封圈，其选用防腐、耐高温且轻微弹性形变的材料制成，优选为聚四氟乙烯。

如图4所示，作为一种优选的实施方式，所述回流单元51包括：

除杂回流口511，所述除杂回流口511指向所述出水流道13的根部设置；

降噪回流口512，所述降噪回流口512设置于所述除杂回流口511的上方。

作为一种优选的实施方式，所述除杂回流口511设置为从内向外收缩的锥形口，所述除杂回流口511的外缘孔径r小于所述降噪回流口512的外缘孔径R。

需要说明的是，传统的单座阀在开闸时，容易在出水流道13处产生涡流从而产生较大的噪音，在本发明中，设置回流单元51连接减压腔7和出水流道13，减压腔7内的流体介质流通至出水流道13用于补偿该出水流道13根部的空隙，从而消除涡流现象并且去除该处堆积的杂质。

值得说明的是，除杂回流口511设置为从内向外收缩的锥形口，用于将经过该除杂回流口511的液体介质提升速度喷射出来，其能指向出水流道13的根部设置定点冲刷杂质。

如图12所示，作为一种优选的实施方式，所述活塞单元6设置为内部中空的提篮形，所述活塞单元6的底部与所述第二流通口422贯通。

进一步地，所述活塞单元6的侧壁正对所述回流单元51处开设有第三流通口61，所述第三流通口61与所述除杂回流口511以及所述降噪回流口512可配合设置。

需要说明的是，第三流通口61优选设置为腰形孔，其沿活塞单元6的运动方向设置，使得活塞单元6在沿竖直方向运动时，第三流通口61能保持与除杂回流口511或降噪回流口512持续导通。

值得说明的是，除杂回流口511与降噪回流口512入口之间的间距L1应大于第三流通口61的长度L2,使得活塞单元6在运动时，实现第三流通口61与除杂回流口511和降噪回流口512之间的切换导通。

此外，第一流通口421、第三流通口61与除杂回流口511设置有同时贯通的工作时段，使得进水流道内的高压流体介质直接经过内阀芯42和活塞单元6从除杂回流口511喷射出来，其高压流体介质高速冲刷除去出水流道根部的杂质，除杂效果明显提升，且合闸和开闸时均能起到冲刷效果。

进一步地，所述活塞单元6的外侧壁上开设有圆环形的沟槽62，所述沟槽62在所述第三流通口61的上下两端均设置一组。

进一步地，所述沟槽62内设置有圆形的密封圈63，所述密封圈63相对所述导向衬套5滑动密封设置。

需要说明的是，活塞单元6的外侧上下两端还设置密封圈64相对导向衬套5密封，上下两端密封圈64分别与沟槽62中的密封圈63形成两端密封区间，该密封区间的间距大于除杂回流口511与降噪回流口512的进口上下檐口的最大值，保证活塞单元6与导向衬套5之间的密封性。

进一步地，所述活塞单元6与所述外阀芯41弹性连接。

需要说明的是，活塞单元6与外阀芯41的弹性足够抵抗进水流道12中流体介质的压力，并且活塞单元6与外阀芯41设置有限位回复距离L3，且该限位回复距离L3设置为等于除杂回流口511与降噪回流口512入口之间的间距L1，即内阀芯42带动外阀芯41开闸时，第三流通口61在除杂回流口511与降噪回流口512之间完成切换。

工作过程：

如图5至11所示，在合闸时，首先通过阀杆3带动活塞单元6连同内阀芯42下降，活塞单元6与外阀芯41弹性连接驱使外阀芯41下降，当外阀芯41下降到底部时，内阀芯42继续下降下降，内阀芯42下降至底部时，流体介质从进水流道12经第一流通口421从内阀芯42导流至第二流通口422进入减压腔7内，由于第一流通口421、第三流通口61与除杂回流口511设置有同时贯通的工作时段，流体介质会从除杂回流口511喷射至已被合闸关闭的出水流道13根部用于除杂。

在开闸时，首先通过阀杆3带动活塞单元6连同内阀芯42上升，外阀芯41由于活塞单元6与外阀芯41弹性连接保持合闸状态，此时第一流通口421、第三流通口61与除杂回流口511设置有同时贯通的工作时段，流体介质会从进水流道12除杂回流口511喷射至出水流道13根部用于除杂，随着内阀芯42继续上升，外阀芯41跟随上升时，减压腔7内的液体介质从降噪回流口512流向出水流道13根部位置，传统的单座阀会在出水流道13根部位置产生涡流，噪声较大，此时减压腔7内的液体介质用于补偿出水流道13根部的涡流区域，实现降噪除涡流。

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 (9)

1.一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体（1）、阀盖（2）和阀杆（3），所述阀体（1）内设置有阀腔（11）、进水流道（12）、出水流道（13）和阀芯安装口（14），所述阀腔（11）内安装有阀座（15），所述阀盖（2）密封安装于所述阀芯安装口（14）上，所述阀杆（3）滑动设置于所述阀盖（2）内，其特征在于，还包括：

组合阀芯机构（4），所述组合阀芯机构（4）沿所述阀芯安装口（14）的轴线方向升降配合所述阀座（15）开闸或关闸，其包括中空设置的外阀芯（41）及套设于该外阀芯（41）内且沿该外阀芯（41）竖直滑动的内阀芯（42），所述外阀芯（41）及所述内阀芯（42）拼接形成完整的阀芯，所述内阀芯（42）中空设置，且其底部侧面开设有第一流通口（421），其顶部开设有第二流通口（422）；

导向衬套（5），所述导向衬套（5）为圆环形，其嵌设于所述阀芯安装口（14）的侧壁上，其与所述组合阀芯机构（4）同轴设置，所述导向衬套（5）的侧壁上设有回流单元（51）；以及

活塞单元（6），所述活塞单元（6）的底端与所述内阀芯（42）刚性连接，所述活塞单元（6）的顶端与所述阀杆（3）传动连接，所述活塞单元（6）滑动设置于所述导向衬套（5）内，所述导向衬套（5）、活塞单元（6）与阀盖（2）之间形成减压腔（7）。

2.根据权利要求1所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述外阀芯（41）与所述内阀芯（42）的接触面滑动密封设置，第一流通口（421）与所述外阀芯（41）可密封配合设置。

3.根据权利要求1所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述回流单元（51）包括：

除杂回流口（511），所述除杂回流口（511）指向所述出水流道（13）的根部设置；

降噪回流口（512），所述降噪回流口（512）设置于所述除杂回流口（511）的上方。

4.根据权利要求3所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述除杂回流口（511）设置为从内向外收缩的锥形口，所述除杂回流口（511）的外缘孔径r小于所述降噪回流口（512）的外缘孔径R。

5.根据权利要求3所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述活塞单元（6）设置为内部中空的提篮形，所述活塞单元（6）的底部与所述第二流通口（422）贯通。

6.根据权利要求5所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述活塞单元（6）的侧壁正对所述回流单元（51）处开设有第三流通口（61），所述第三流通口（61）与所述除杂回流口（511）以及所述降噪回流口（512）可配合设置。

7.根据权利要求6所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述活塞单元（6）的外侧壁上开设有圆环形的沟槽（62），所述沟槽（62）在所述第三流通口（61）的上下两端均设置一组。

8.根据权利要求7所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述沟槽（62）内设置有圆形的密封圈（63），所述密封圈（63）相对所述导向衬套（5）滑动密封设置。

9.根据权利要求1所述的一种降噪除杂减压调节阀，其特征在于，所述活塞单元（6）与所述外阀芯（41）弹性连接。

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