CN112096960A - 一种新型节流对冲式减压控速调节阀 - Google Patents

一种新型节流对冲式减压控速调节阀 Download PDF

Info

Publication number
CN112096960A
CN112096960A CN202011016684.6A CN202011016684A CN112096960A CN 112096960 A CN112096960 A CN 112096960A CN 202011016684 A CN202011016684 A CN 202011016684A CN 112096960 A CN112096960 A CN 112096960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
throttling
hole
groove
valve
novel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011016684.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112096960B (zh
Inventor
刘银水
丁爽爽
韩明兴
罗小辉
吴德发
王振耀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202011016684.6A priority Critical patent/CN112096960B/zh
Publication of CN112096960A publication Critical patent/CN112096960A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112096960B publication Critical patent/CN112096960B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/08Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36Valve members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/02Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/02Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise
    • F16K47/023Means in valves for absorbing fluid energy for preventing water-hammer or noise for preventing water-hammer, e.g. damping of the valve movement

Abstract

本发明属于调压阀相关技术领域,其公开了一种新型节流对冲式减压控速调节阀,调节阀包括阀体、阀盖、阀杆、节流组件、新型套筒式阀芯及导流套筒,阀盖连接于所述阀体;阀杆的一端穿过阀盖后伸入阀体中,其用于带动新型套筒式阀芯移动;所述新型套筒式阀芯连接于所述阀杆位于所述阀体内的一端,且其位于所述节流组件与所述导流套筒之间;所述导流套筒收容于所述阀体内,所述节流组件部分地收容于所述导流套筒内;所述节流组件包括多个空间转角节流元件,所述空间转角节流元件内形成有多组节流流道,多个所述节流流道沿所述空间转角节流元件的轴向相连通。本发明提高了降压和耗能效果,消耗介质的动能以有效地控制介质在降压元件中的流速。

Description

一种新型节流对冲式减压控速调节阀
技术领域
本发明属于调压阀相关技术领域,更具体地,涉及一种新型节流对冲式减压控速调节阀。
背景技术
调节阀是一种广泛应用于电站、冶金、石化等高温高压领域中的控制装置,主要作用是调节压力、流量、温度、液位等参数。在现代化工厂的自动控制中,调节阀起着十分重要的作用,生产过程取决于流动着的介质正确分配和控制。这些控制包括能量的交换、压力的降低等过程,这些控制过程都需要用到调节阀去完成,其特点在于:调节阀工作于高温高压降的严酷工况下,介质流经节流元件时由于流通面积的突然减小会使得介质的流速迅速升高,这会导致调节阀的金属表面形成光滑斑痕,引起振动噪声等问题。
该工况下介质压力和速度剧烈波动会引起剧烈振动和噪声,导致调节阀使用寿命缩短;该工况下介质很容易产生闪蒸和空化现象,闪蒸和空化对调节阀的金属材料产生严重的破坏,影响调节阀的正常运行和使用寿命。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种新型节流对冲式减压控速调节阀,所述调节阀采用空间转角式节流元件及V型对冲流道来进行节流对冲的,所述调节阀在工作过程中,流体介质流经降压元件时经历分流、直角转弯和对冲过程,并且可以通过增加降压元件的降压级数来重复进行分流、直角转弯和对冲的过程,通过不断重复以上过程,所述调节阀可以将高压阀转化成多级可控的小压降,更进一步的提高降压和耗能效果,消耗介质的动能以有效地控制介质在降压元件中的流速。
为实现上述目的,本发明提供了一种新型节流对冲式减压控速调节阀,所述调节阀包括阀体、阀盖、阀杆、节流组件、新型套筒式阀芯及导流套筒,所述阀盖连接于所述阀体;所述阀杆的一端穿过所述阀盖后伸入所述阀体中,其用于带动所述新型套筒式阀芯移动;所述新型套筒式阀芯连接于所述阀杆位于所述阀体内的一端,且其位于所述节流组件与所述导流套筒之间;所述导流套筒收容于所述阀体内,所述节流组件部分地收容于所述导流套筒内;
所述节流组件包括多个空间转角节流元件,所述空间转角节流元件内形成有多组节流流道,多个所述节流流道沿所述空间转角节流元件的轴向相连通;每组节流流道首先将流入的介质流分成两股细流,接着两股细流分别发生数次直角转弯,随后两股细流发生对冲并汇合后流入下一组节流流道,如此在每组节流流道内发生多级压降后进入下一组节流流道。
进一步地,所述空间转角节流元件开设有两个进口凹槽,所述空间转角节流元件的圆周邻近所述进口凹槽的位置分别开设有两个第一旋转凹槽,所述第一旋转凹槽沿所述空间转角节流元件的外壁绕所述空间转角节流元件的中心轴旋转90度;两个所述进口凹槽的的一端分别与两个所述第一旋转凹槽的一端相连通;所述空间转角节流元件还开设有第一通孔,所述第一通孔的中心轴与所述进口凹槽的中心轴垂直,且所述第一通孔相背的两端分别与两个所述第一旋转凹槽的另一端相连通。
进一步地,所述空间转角节流元件还依次开设有第二通孔、第三通孔及两个轴向通孔,所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔依次间隔设置,一个所述轴向通孔分别将第一通孔与所述第二通孔相连通,另一个所述轴向通孔贯穿所述空间转角节流元件的小端,且与所述第三通孔相连通;其中,所述进口凹槽、所述第一旋转凹槽、所述第一通孔及对应的所述轴向通孔组成一组节流流道。
进一步地,所述轴向通孔的中心轴与所述空间转角节流元件的中心轴重合;所述空间转角节流元件还开设有两个第二旋转凹槽、两个所述直角凹槽及两个第三旋转凹槽,所述第二通孔的两端分别与两个所述第二旋转凹槽的一端相连通,两个所述第二旋转凹槽的另一端分别与两个所述直角凹槽的一端相连通,两个所述直角凹槽的另一端分别与两个所述第三旋转凹槽的一端相连通,两个所述第三旋转凹槽的另一端分别与所述第三通孔的两端相连通。
进一步地,所述第一通孔的直径、所述第二通孔的直径及所述第三通孔的直径逐渐增大。
进一步地,所述阀体的一端开设有相连通的第一凹槽及第一圆孔,所述第一凹槽的直径小于所述第一圆孔的直径;所述第一圆孔的底面还开设有第二凹槽,所述第二凹槽的底面开设有沉孔;所述阀体还开设有调节阀进口及调节阀出口,所述调节阀进口与所述沉孔相连通,所述调节阀出口与所述第一圆孔相连通;所述节流组件设置在所述第一圆孔内。
进一步地,所述导流套筒呈圆柱状,其两端分别开设有第四凹槽及第三凹槽,所述第四凹槽的直径大于所述第三凹槽的直径;所述导流套筒还开设有锥形孔,所述锥形孔的两端分别连接所述第四凹槽及所述第三凹槽;所述导流套筒设置在所述第一圆孔内,且所述导流套筒邻近所述第三凹槽的一端抵靠在所述第一圆孔的底面及所述节流组件上,另一端抵靠在所述阀盖上。
进一步地,所述第四凹槽的槽壁上开设有多圈导流孔;多圈所述导流孔沿所述导流套筒的轴向间隔设置;每圈所述导流孔包括多个沿所述第四凹槽的周向间隔设置的导流孔;所述导流孔与所述第一圆孔相连通,继而与所述调节阀出口相连通。
进一步地,所述新型套筒式阀芯为阶梯状的圆柱体,其大端开设有锥形槽,所述锥形槽的底面开设有第五凹槽,所述第五凹槽的底面开设有环形凹槽;所述第五凹槽的底面还设置有锥形的导流部件,所述环形凹槽围绕所述导流部件;所述新型套筒式阀芯邻近所述锥形槽的一端的端面与圆周面处形成有第一斜面。
进一步地,所述节流组件形成有沿所述节流组件的轴向间隔设置的两层阶梯孔,每层阶梯孔包括多个绕所述节流组件的中心轴均匀排布的阶梯孔;所述节流组件的一端开设有第六凹槽,所述第六凹槽的底面开设大通孔,所述大通孔与所述阶梯孔相连通;节流介质由所述调节阀进口进入所述调节阀后被分为两部分,一部分通过所述大通孔进入所述节流组件的上部腔体,接着进入位于上层的所述阶梯孔内的空间转角节流元件中进行逐步降压;另一部分经由所述第六凹槽进入下层阶梯孔内的空间转角节流元件内进行逐步降压。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,本发明提供的新型节流对冲式减压控速调节阀主要具有以下有益效果:
1.所述空间转角节流元件内形成有多组节流流道,多组所述节流流道沿所述空间转角节流元件的轴向相连通;每组节流流道首先将流入的介质流分成两股细流,接着两股细流分别发生数次直角转弯,随后两股细流发生对冲并汇合后流入下一组节流流道,如此在每组节流流道内发生多级压降后进入下一组节流流道,如此通过增加节流元件的降压级数来提高调节阀的逐级降压能力,使所述调节阀能够在高温高压差的严酷工况下工作,本发明的调节阀抗汽蚀、冲刷性好,抗噪声、抗振动性好,调节阀使用寿命提高。
2.所述锥形孔的斜面用于与所述新型套筒式阀芯下端的斜面相配合以形成线密封;所述导流孔起到导流作用,所述新型套筒式阀芯通过上下移动来改变处于工作状态的所述导流孔的数量从而起到调节流量大小的作用。
3.所述导流部件对流体起到了缓冲作用从而减少对所述调节阀的冲击,减少冲击的发生,延长所述调节阀的使用寿命,所述环形凹槽在所述新型套筒式阀芯为小开口时保证有一定的流量。
4.由于所述锥形槽的槽壁存在一定的斜度,使得流体介质不会垂直冲击到所述新型套筒式阀芯上,所述锥形槽的槽壁缓冲了流体介质对阀芯的冲击,减少了冲蚀破坏的发生;所述第一斜面用于与所述导流套筒的锥形孔的孔面形成线密封。
5.节流介质由所述调节阀进口进入后被分为两部分,一部分依次通过所述第六凹槽及所述大通孔进入所述节流组件的上部腔体,接着进入位于上层的所述阶梯孔内的空间转角节流元件中进行逐步降压;另一部分经由所述第六凹槽进入下层阶梯孔内的空间转角节流元件内进行逐步降压。
附图说明
图1是本发明提供的新型节流对冲式减压控速调节阀的剖视图;
图2是图1中的新型节流对冲式减压控速调节阀的局部剖视图;
图3中的(a)、(b)分别是图1中的新型节流对冲式减压控速调节阀的剖视图及平面示意图;
图4是图1中的新型节流对冲式减压控速调节阀的新型套筒式阀芯的剖视图;
图5是图1中的新型节流对冲式减压控速调节阀的导流套筒的剖视图;
图6中的(a)、(b)分别是图1中的新型节流对冲式减压控速调节阀的空间转角节流元件的结构示意图及剖面示意图。
在所有附图中,相同的附图标记用来表示相同的元件或结构,其中:1-阀体,2-阀盖,3-阀杆,4-调节阀进口,5-调节阀出口,6-新型套筒式阀芯,7-导流套筒,8-空间转角节流元件,9-节流组件,10-V型对冲流道,11-导流扩张孔,12-导流孔,13-导流部件,14-大通孔,15-阶梯孔,16-环形凹槽,17-锥形槽,18-第一斜面,19-第三凹槽,20-锥形孔,21-进口凹槽,22-第一旋转凹槽,23-第二旋转凹槽,24-直凹槽,25-第三旋转凹槽,26-第三通孔,27-第二通孔,28-第一通孔,29-轴向通孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1及图2,本发明提供的新型节流对冲式减压控速调节阀,所述调节阀能够有效降低介质流速和压力的节流元件及调节阀,可以将高压降分解为多级可控小压降,从而有效地减小振动和噪声的发生以及闪蒸和空化的发生,大大地提高了调节阀的使用寿命。
所述调节阀包括阀体1、阀盖2、阀杆3、节流组件9、新型套筒式阀芯6及导流套筒7,所述阀盖2连接于所述阀体1。所述阀杆3的一端穿过所述阀盖2后伸入所述阀体1中。所述新型套筒式阀芯6连接于所述阀杆3位于所述阀体1内的一端,且其位于所述节流组件9与所述导流套筒7之间。所述导流套筒7收容于所述阀体1内,所述节流组件9部分的收容于所述导流套筒7内。其中,所述阀杆1由动力机构驱动。
所述阀体1的一端开设有相连通的第一凹槽及第一圆孔,所述第一凹槽的直径小于所述第一圆孔的直径。所述第一圆孔的底面还开设有第二凹槽,所述第二凹槽的底面开设有沉孔。所述阀体1还开设有调节阀进口4及调节阀出口5,所述调节阀进口4与所述沉孔相连通,所述调节阀出口5与所述第一圆孔相连通。其中,所述阀盖2的一端设置在所述第一凹槽内。
请参阅图5,所述导流套筒7呈圆柱状,其两端分别开设有第四凹槽及第三凹槽19,所述第四凹槽的直径大于所述第三凹槽19的直径。所述导流套筒7还开设有锥形孔20,所述锥形孔20的两端分别连接所述第四凹槽及所述第三凹槽。本实施方式中,所述第三凹槽19的中心轴、所述锥形孔的中心轴及所述第四凹槽的中心轴重合。
所述导流套筒7设置在所述第一圆孔内,且所述导流套筒7邻近所述第三凹槽19的一端抵靠在所述第一圆孔的底面及所述节流组件9上,另一端抵靠在所述阀盖2上。本实施方式中,所述导流套筒7的直径小于所述第一圆孔的直径。
所述第四凹槽的槽壁上开设有多圈导流孔12,多圈所述导流孔12沿所述导流套筒7的轴向间隔设置。每圈所述导流孔12包括多个沿所述第四凹槽的周向间隔设置的导流孔12。所述导流孔12与所述第一圆孔相连通,继而与所述调节阀出口5相连通。
本实施方式中,所述锥形孔的斜面用于与所述新型套筒式阀芯6下端的斜面18相配合以形成线密封;所述导流孔12的层数为3。所述导流孔12起到导流作用,所述新型套筒式阀芯6通过上下移动来改变处于工作状态的所述导流孔12的数量从而起到调节流量大小的作用。
请参阅图4,所述新型套筒式阀芯6为阶梯状的圆柱体,其大端开设有锥形槽17,所述锥形槽17的底面开设有第五凹槽,所述第五凹槽的底面开设有环形凹槽16。所述第五凹槽的底面还设置有锥形的导流部件13,所述环形凹槽16围绕所述导流部件13。其中,所述锥形槽17的直径自所述环形凹槽16朝远离所述环形凹槽16的方向逐渐减小。所述新型套筒式阀芯6邻近所述锥形槽17的一端的端面与圆周面处形成有第一斜面18。本实施方式中,所述节流组件9部分地收容于所述新型套筒式阀芯6内,且所述导流部件13伸入所述节流组件9的大通孔14中;所述导流部件13的中心轴与所述新型套筒式阀芯6的中心轴重合。
当流体介质自所述调节阀进口4进入所述节流组件9的大通孔14时,所述导流部件13可以对流体介质进行导流,使得流体介质沿着所述导流部件13的外缘流入所述节流组件9上部的空腔,所述导流部件13对流体起到了缓冲作用从而减少对所述调节阀的冲击,减少冲击的发生,延长所述调节阀的使用寿命。所述环形凹槽16在所述新型套筒式阀芯6为小开口时保证有一定的流量;流体介质从所述节流组件9沿径向流出后接触到所述锥形槽17的槽壁,由于所述锥形槽17的槽壁存在一定的斜度,使得流体介质不会垂直冲击到所述新型套筒式阀芯6上,所述锥形槽17的槽壁缓冲了流体介质对阀芯的冲击,减少了冲蚀破坏的发生。所述第一斜面18用于与所述导流套筒7的锥形孔20的孔面形成线密封。
请参阅图3及图6,所述节流组件9为阶梯状的圆柱体,其包括阀座、垂直设置在所述阀座上的本体及设置在所述本体内的多个空间转角节流元件8。所述阀座设置在所述第二凹槽内,其起支撑作用。其中,所述阀座还开设有第六凹槽,所述第六凹槽贯穿所述阀座,且其中心轴与所述阀座的中心轴重合。
所述本体收容于所述锥形槽17及所述第五凹槽内,其开设有与所述第六凹槽相连通的大通孔14,所述大通孔14贯穿所述本体。本实施方式中,所述大通孔14的中心轴与所述本体的中心轴重合;所述大通孔14用于收容所述导流部件13,其用于使流体介质从下端的所述调节阀进口4通过所述大通孔14流到所述节流组件9的上部空腔。
所述本体邻近所述阀座的一端开设有环形槽,所述环形槽的槽底与所述锥形槽17的槽壁间隔设置。所述本体的两端分别开设有一圈阶梯孔15,每圈阶梯孔15间隔设置,且绕所述本体的中心轴均匀排布。位于所述本体邻近所述阀座的阶梯孔15贯穿所述第六凹槽的底面。所述阶梯孔15用于收容所述空间转角节流元件8。
所述环形槽的底面开设有多个导流扩张孔11,多个所述导流扩张孔11绕所述本体的中心轴均匀排布。所述本体还开设有多个导流斜孔,所述导流斜孔的数量与所述阶梯孔15的数量相同,所述导流斜孔的一端与对应的所述阶梯孔15的一端相连通,另一端与所述导流扩张孔11相连通,位于相对的两个所述阶梯孔15之间的两个所述导流斜孔形成V型对冲流道10,所述V型对冲流道10相对于所述导流扩张孔11的中心轴对称。
所述空间转角节流元件8呈阶梯状,其包括相背的大端及小端,所述大端对应的端面为介质进口面。所述空间转角节流元件8内形成有多组节流流道,多组所述节流流道沿所述空间转角节流元件8的轴向相连通。每组节流流道首先将流入的介质流分成两组细流,接着两组细流分别发生数次直角转弯,随后两股细流发生对冲并汇合后流入下一组节流组件,如此在每组节流流道内发生多级压降后进入下一组节流流道。可以理解,所述节流流道的数量可以根据实际需要增加或者减少。
所述空间转角节流元件8的大端开设有两个进口凹槽21,两个所述进口凹槽21贯穿所述介质进口面,且两者关于所述空间转角节流元件8的中心轴对称。所述空间转角节流元件8的圆周邻近所述进口凹槽21的位置分别开设有两个第一旋转凹槽22,所述第一旋转凹槽22沿所述空间转角节流元件8的外壁绕所述空间转角节流元件8的中心轴旋转90度,且两个所述第一旋转凹槽22相对设置。两个所述进口凹槽21的远离所述介质进口面的一端分别连接于两个所述第一旋转凹槽22的一端。
所述空间转角节流元件8还开设有第一通孔28,所述第一通孔28的轴向与所述空间转角节流元件8的中心轴垂直。所述第一通孔28相背的两端分别与两个所述第一旋转凹槽21的另一端相连通。所述空间转角节流元件8还依次开设有第二通孔27、第三通孔26及两个轴向通孔29,所述第一通孔28、所述第二通孔27及所述第三通孔26依次间隔设置,一个所述轴向通孔29分别将所述第一通孔28与所述第二通孔27相连通,另一个所述轴向通孔29贯穿所述小端,且与所述第三通孔26相连通。本实施方式中,所述轴向通孔29的中心轴与所述空间转角节流元件8的中心轴重合。
所述空间转角节流元件8还开设有两个第二旋转凹槽23、两个所述直角凹槽24及两个第三旋转凹槽25,所述第二通孔27的两端分别与两个所述第二旋转凹槽23的一端相连通,两个所述第二旋转凹槽23的另一端分别与两个所述直角凹槽24的一端相连通,两个所述直角凹槽24的另一端分别与两个所述第三旋转凹槽25的一端相连通,两个所述第三旋转凹槽25的另一端分别与所述第三通孔26的两端相连通。本实施方式中,所述第一通孔28的直径、所述第二通孔27的直径及所述第三通孔26的直径逐渐增大。
工作时,节流介质由所述调节阀进口4进入后被分为两部分,一部分依次通过所述第六凹槽及所述大通孔14进入所述节流组件9的上部腔体,接着进入位于上层的所述阶梯孔15内的空间转角节流元件8中进行逐步降压;另一部分经由所述第六凹槽进入下层阶梯孔15内的空间转角节流元件8内进行逐步降压。
其中,介质流经所述空间转角节流元件8时,首先经历第一级降压即被分流成两股细流,两股细流分别流入两个所述进口凹槽21,这一过程有效的减少所述调节阀进口4处的高压介质对金属元件的冲刷并且保证介质的稳定流动;接下来两股细流进入第二级降压即在进入所述第一旋转凹槽22时发生直角转弯,这一过程可以有效地降低高压流的一部分压力;最后两股细流进入第三极降压即从所述第一旋转凹槽21进入所述第一通孔28时再发生一次直角转弯,这一个过程同样可以降低高压介质的一部分压力;之后两股细流在所述第一通孔28内发生对冲后汇合,介质紧接着进入下一级降压即通过所述轴向通孔29进入所述第二通孔27,介质在所述第二通孔27内又会被分成两股细流,之后介质进入所述第二旋转凹槽23,经过直角转弯后进入直角凹槽24,再一次经过直角转弯后进入所述第三旋转凹槽25,之后介质重复上述的降压过程。入口处的高压经由多级降压转化成较小的压力,能量不断耗散,流速降低,流动更加稳定。
本实施方式中,所述空间转角节流元件8在介质流动过程中逐级缓冲膨胀,介质能量不断消耗,流体每经一级降压后就会使得介质压力降低一个等级,这一个过程可以将原本调节阀内的高压降经过逐级降压转化成多级可控的小压降,可以把介质速度限制在一定范围之内从而有效的避免空化现象的发生,提高了调节阀的抗气蚀性,同时降低噪声和振动,提高了调节阀的使用寿命。
介质自所述空间转角节流元件8流入所述导流斜孔,并在所述V型对冲流道10发生对冲后进入所述导流扩张孔11,所述导流斜孔的主要作用是对从所述空间转角节流元件8流出的流体介质进行进一步的降压,流体介质在所述导流斜孔末端对冲可以有效消耗流体介质的能量,流体介质经过对冲后经由径向设置的所述导流扩张孔11流出,进而依次通过所述锥形槽17、所述第四凹槽、所述导流孔12、所述第一圆孔及所述调节阀出口5流出所述调节阀。
所述调节阀将较大压降转化成多级小压降,有效地避免了空化现象和振动噪声的产生,介质经过上下两层的所述空间转角节流元件8的降压,已经将所述调节阀进口5处的高压流体介质转化为压力相对较小的流体介质,所述调节阀在保证满足较高压降要求的同时又具有良好的抗气蚀、冲刷性、抗躁声、抗振动性,使得调节阀的使用寿命更高。
所述调节阀可以通过增加所述空间转角节流元件8的降压级数来提高调节阀的逐级降压能力,使得所述调节阀能够在高温高压差的严酷工况下工作,且所述调节阀抗气蚀、冲刷性好、抗噪声、抗振动性能好。
本领域的技术人员容易理解,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)

1.一种新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:
所述调节阀包括阀体、阀盖、阀杆、节流组件、新型套筒式阀芯及导流套筒,所述阀盖连接于所述阀体;所述阀杆的一端穿过所述阀盖后伸入所述阀体中,其用于带动所述新型套筒式阀芯移动;所述新型套筒式阀芯连接于所述阀杆位于所述阀体内的一端,且其位于所述节流组件与所述导流套筒之间;所述导流套筒收容于所述阀体内,所述节流组件部分地收容于所述导流套筒内;
所述节流组件包括多个空间转角节流元件,所述空间转角节流元件内形成有多组节流流道,多个所述节流流道沿所述空间转角节流元件的轴向相连通;每组节流流道首先将流入的介质流分成两股细流,接着两股细流分别发生数次直角转弯,随后两股细流发生对冲并汇合后流入下一组节流流道,如此在每组节流流道内发生多级压降后进入下一组节流流道。
2.如权利要求1所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述空间转角节流元件开设有两个进口凹槽,所述空间转角节流元件的圆周邻近所述进口凹槽的位置分别开设有两个第一旋转凹槽,所述第一旋转凹槽沿所述空间转角节流元件的外壁绕所述空间转角节流元件的中心轴旋转90度;两个所述进口凹槽的的一端分别与两个所述第一旋转凹槽的一端相连通;所述空间转角节流元件还开设有第一通孔,所述第一通孔的中心轴与所述进口凹槽的中心轴垂直,且所述第一通孔相背的两端分别与两个所述第一旋转凹槽的另一端相连通。
3.如权利要求2所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述空间转角节流元件还依次开设有第二通孔、第三通孔及两个轴向通孔,所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔依次间隔设置,一个所述轴向通孔分别将第一通孔与所述第二通孔相连通,另一个所述轴向通孔贯穿所述空间转角节流元件的小端,且与所述第三通孔相连通;其中,所述进口凹槽、所述第一旋转凹槽、所述第一通孔及对应的所述轴向通孔组成一组节流流道。
4.如权利要求3所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述轴向通孔的中心轴与所述空间转角节流元件的中心轴重合;所述空间转角节流元件还开设有两个第二旋转凹槽、两个所述直角凹槽及两个第三旋转凹槽,所述第二通孔的两端分别与两个所述第二旋转凹槽的一端相连通,两个所述第二旋转凹槽的另一端分别与两个所述直角凹槽的一端相连通,两个所述直角凹槽的另一端分别与两个所述第三旋转凹槽的一端相连通,两个所述第三旋转凹槽的另一端分别与所述第三通孔的两端相连通。
5.如权利要求4所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述第一通孔的直径、所述第二通孔的直径及所述第三通孔的直径逐渐增大。
6.如权利要求1-5任一项所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述阀体的一端开设有相连通的第一凹槽及第一圆孔,所述第一凹槽的直径小于所述第一圆孔的直径;所述第一圆孔的底面还开设有第二凹槽,所述第二凹槽的底面开设有沉孔;所述阀体还开设有调节阀进口及调节阀出口,所述调节阀进口与所述沉孔相连通,所述调节阀出口与所述第一圆孔相连通;所述节流组件设置在所述第一圆孔内。
7.如权利要求6所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述导流套筒呈圆柱状,其两端分别开设有第四凹槽及第三凹槽,所述第四凹槽的直径大于所述第三凹槽的直径;所述导流套筒还开设有锥形孔,所述锥形孔的两端分别连接所述第四凹槽及所述第三凹槽;所述导流套筒设置在所述第一圆孔内,且所述导流套筒邻近所述第三凹槽的一端抵靠在所述第一圆孔的底面及所述节流组件上,另一端抵靠在所述阀盖上。
8.如权利要求7所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述第四凹槽的槽壁上开设有多圈导流孔;多圈所述导流孔沿所述导流套筒的轴向间隔设置;每圈所述导流孔包括多个沿所述第四凹槽的周向间隔设置的导流孔;所述导流孔与所述第一圆孔相连通,继而与所述调节阀出口相连通。
9.如权利要求8所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述新型套筒式阀芯为阶梯状的圆柱体,其大端开设有锥形槽,所述锥形槽的底面开设有第五凹槽,所述第五凹槽的底面开设有环形凹槽;所述第五凹槽的底面还设置有锥形的导流部件,所述环形凹槽围绕所述导流部件;所述新型套筒式阀芯邻近所述锥形槽的一端的端面与圆周面处形成有第一斜面。
10.如权利要求9所述的新型节流对冲式减压控速调节阀,其特征在于:所述节流组件形成有沿所述节流组件的轴向间隔设置的两层阶梯孔,每层阶梯孔包括多个绕所述节流组件的中心轴均匀排布的阶梯孔;所述节流组件的一端开设有第六凹槽,所述第六凹槽的底面开设大通孔,所述大通孔与所述阶梯孔相连通;节流介质由所述调节阀进口进入所述调节阀后被分为两部分,一部分通过所述大通孔进入所述节流组件的上部腔体,接着进入位于上层的所述阶梯孔内的空间转角节流元件中进行逐步降压;另一部分经由所述第六凹槽进入下层阶梯孔内的空间转角节流元件内进行逐步降压。
CN202011016684.6A 2020-09-24 2020-09-24 一种新型节流对冲式减压控速调节阀 Active CN112096960B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011016684.6A CN112096960B (zh) 2020-09-24 2020-09-24 一种新型节流对冲式减压控速调节阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011016684.6A CN112096960B (zh) 2020-09-24 2020-09-24 一种新型节流对冲式减压控速调节阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112096960A true CN112096960A (zh) 2020-12-18
CN112096960B CN112096960B (zh) 2021-06-29

Family

ID=73755377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011016684.6A Active CN112096960B (zh) 2020-09-24 2020-09-24 一种新型节流对冲式减压控速调节阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112096960B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112081994A (zh) * 2020-09-25 2020-12-15 华中科技大学 一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2314203Y (zh) * 1997-07-25 1999-04-14 清华大学 迷宫式高差压流量调节阀
RU2421652C1 (ru) * 2010-01-13 2011-06-20 Иван Федорович Пивин Дроссель
RU2429402C1 (ru) * 2010-01-13 2011-09-20 Иван Федорович Пивин Дроссель
CN204083283U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 章华 一种角式阀体的高压差阀门
CN208651697U (zh) * 2018-04-25 2019-03-26 天津奇昌阀门制造有限公司 一种高密封可调节流量的三通调节阀
CN110131478A (zh) * 2019-06-05 2019-08-16 艾坦姆流体控制技术(北京)有限公司 一种贯穿式降压短件、套筒以及降压阀

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2314203Y (zh) * 1997-07-25 1999-04-14 清华大学 迷宫式高差压流量调节阀
RU2421652C1 (ru) * 2010-01-13 2011-06-20 Иван Федорович Пивин Дроссель
RU2429402C1 (ru) * 2010-01-13 2011-09-20 Иван Федорович Пивин Дроссель
CN204083283U (zh) * 2014-09-02 2015-01-07 章华 一种角式阀体的高压差阀门
CN208651697U (zh) * 2018-04-25 2019-03-26 天津奇昌阀门制造有限公司 一种高密封可调节流量的三通调节阀
CN110131478A (zh) * 2019-06-05 2019-08-16 艾坦姆流体控制技术(北京)有限公司 一种贯穿式降压短件、套筒以及降压阀

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112081994A (zh) * 2020-09-25 2020-12-15 华中科技大学 一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用
CN112081994B (zh) * 2020-09-25 2021-08-20 华中科技大学 一种基于绕轴转角对冲式节流元件的多级降压调节阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN112096960B (zh) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1079253A (en) Anti-cavitation valve
CN101910694B (zh) 压力调节阀设备
CN101737559B (zh) 迷宫式最小流量控制阀
US11953120B2 (en) Champagne tower-type multi-stage throttle control valve
CN202834257U (zh) 高减压比定压减压阀
CN112096960B (zh) 一种新型节流对冲式减压控速调节阀
CN103016754A (zh) 一种气动高压调节阀
CN108533802B (zh) 一种船用大流量高压单向阀
CN106015151A (zh) 一种节流阀
CN111473156A (zh) 一种小流量大压差调节阀
CN203067792U (zh) 多级节流调节阀
CN109139929B (zh) 一种刻槽式串联多级减压调节阀
CN211951494U (zh) 多孔式二级降压套筒阀
CN110657251A (zh) 一种串联阀芯双密封面多级降压调节阀
CN103206546A (zh) 一种隔离式调节阀
CN211145552U (zh) 给水泵再循环阀多层迷宫高压调节套
CN211501654U (zh) 一种硬密封下满足气泡级泄漏量的调节阀
CN114688261A (zh) 一种石油钻井高压泵测试用超高压安全节流阀
CN114688260A (zh) 一种石油钻井高压泵测试用超高压长寿命节流阀
CN112268140B (zh) 一种抑制空化型液压阀
CN208997452U (zh) 带有环槽降压结构的阀芯阀座组合件
CN107314118B (zh) 一种新型凝结水再循环调节阀
CN212429956U (zh) 给水泵再循环阀多层迷宫高压调节套
CN219796322U (zh) 一种减温水调节阀
CN110030389B (zh) 一种笼套式节流阀

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant