CN112392979A

CN112392979A - 一种高压差减压调节阀

Info

Publication number: CN112392979A
Application number: CN202011288814.1A
Authority: CN
Inventors: 谷玉宽; 钱玉峰
Original assignee: Jiangsu Evalve Co ltd
Current assignee: Jiangsu Evalve Co ltd
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2021-02-23
Anticipated expiration: 2040-11-17
Also published as: CN112392979B

Abstract

本发明公开了一种高压差减压调节阀，包括阀盖、阀芯杆组合件、填料压板、相连的阀体和法兰，所述阀体内腔中设置有阀笼，所述阀笼分别与阀体的入口和出口连通，所述阀芯杆组合件包括相连的阀杆和阀芯体，所述阀芯杆组合件的阀芯体端内置于阀笼中，所述阀盖套接在阀杆外周且与阀体连接，所述填料压板套接在阀杆外周且与阀盖连接，所述阀盖和阀杆之间填充有填料，所述阀杆连接有执行机构，所述阀芯体上自上而下顺次设置有至少两个向外凸起的减压带，各减压带上均设置有减压槽。针对上述问题，本发明提供一种高压差减压调节阀，高压介质经阀体后经过多级减压流入阀体出口端，流出阀体可以满足用户要求的低压最小流量的要求，控制精度更高。

Description

一种高压差减压调节阀

技术领域

本发明涉及一种高压差减压调节阀。

背景技术

在现代化工厂的自动控制中，调节阀起着十分重要的作用，这些工厂的生产取决于流动着的介质正确分配和控制，这些控制无论是能量的交换、压力的降低或者是简单的容器加料，都需要某些最终控制元件去完成。而调节阀属于控制阀系列，主要作用是调节介质的压力、流量、温度等参数，是工艺环路中最终的控制元件。

调节阀有高压差和低压差两种结构，申请号为CN2005200417088公开了一种油类调节阀结构，其可以通过多孔节流环实现减压，结构比较简单，但是，其无法达到用户要求的低压最小流量要求，其结构有待进一步改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高压差减压调节阀，高压介质经阀体后经过多级减压流入阀体出口端，流出阀体可以满足用户要求的低压最小流量的要求，控制精度更高。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种高压差减压调节阀，包括阀盖、阀芯杆组合件、填料压板、相连的阀体和法兰，所述阀体内腔中设置有阀笼，所述阀笼分别与阀体的入口和出口连通，所述阀芯杆组合件包括相连的阀杆和阀芯体，所述阀芯杆组合件的阀芯体端内置于阀笼中，所述阀盖套接在阀杆外周且与阀体连接，所述填料压板套接在阀杆外周且与阀盖连接，所述阀盖和阀杆之间填充有填料，所述阀杆连接有执行机构，所述阀芯体上自上而下顺次设置有至少两个向外凸起的减压带，各减压带上均设置有减压槽。

优选，所述阀笼设置有泄压孔且所述阀笼通过窗口与入口连通，所述窗口包括相连通的上窗口和下窗口，所述下窗口的开口孔径自下向上递增。

优选，所述上窗口的开口孔径为恒定值。

优选，所述阀芯杆组合件和窗口之间自下而上设置有PEEK密封圈、活塞环、压环和锁紧螺母。

优选，所述阀体和阀盖之间通过第一螺母和第一螺柱连接，所述阀盖和填料压板之间通过第三螺母和第二螺柱连接，所述填料压板和填料之间设置有填料压套。

优选，所述阀盖通过第三螺柱和第四螺母与执行机构相连。

优选，所述阀芯体上自上而下顺次设置有第一减压带、第二减压带和第三减压带，各减压带上均设置有至少两个减压槽。

优选，所述第一减压带上对称设置有两个一级减压槽，所述第二减压带上对称设置有两个二级减压槽，所述第三减压带上对称设置有两个三级减压槽，所述两个二级减压槽分别与两个一级减压槽、两个三级减压槽错开设置。

优选，所述一级减压槽的宽度＜二级减压槽的宽度＜三级减压槽的宽度。

优选，所述阀笼底部和阀体之间设置有第一缠绕垫，所述阀盖底部和阀体之间设置有第二缠绕垫，所述填料底部和阀盖之间设置有填料垫。

本发明的有益效果是：

高压介质经阀体入口进入阀门，流入阀笼窗口进行第一次减压，阀芯杆组合件动作，阀笼窗口开度大小及PEEK密封圈控制间隙泄露控制留出流量，介质经过阀笼窗口进入阀芯减压区域，经过多级的减压带减压，最后流入阀体出口端，流出阀体可以达到用户要求的低压最小流量。其中窗口采用最小流量等百分比阀笼窗口，对介质进行初步减压和最小流量控制，控制精度更高。

附图说明

图1是本发明一种高压差减压调节阀的结构示意图；

图2是本发明阀笼的结构示意图一；

图3是本发明阀笼的结构示意图二；

图4是本发明阀芯杆组合件的结构示意图；

附图的标记含义如下：

1：阀体；2：法兰；3：第一缠绕垫；4：阀笼；5：阀芯杆组合件；6：活塞环；7：压环；8：锁紧螺母；9：第二缠绕垫；10：阀盖；11：第一螺母；12：第一螺柱；13：填料垫；14：填料；15：填料压套；16：填料压板；17：第二螺母；18：出口；19：第二螺柱；20：第三螺母；21：弹簧垫圈；22：第三螺柱；23：入口；24：窗口；25：阀杆；26：PEEK密封圈；27：第一减压带；28：第二减压带；29：第三减压带；30：泄压孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种高压差减压调节阀，包括阀盖10、阀芯杆组合件5、填料压板16、相连的阀体1和法兰2，调节阀通过法兰2连接和固定在管件上。所述阀体1内腔中设置有阀笼4，所述阀笼4分别与阀体1的入口23和出口18连通，所述阀笼4设置有泄压孔30且所述阀笼4通过窗口24与入口23连通，如图2和3所示，图中对称设置有2个窗口24，2个泄压孔30倾斜对称设置，2个泄压孔30与2个窗口24交错设置，2个泄压孔30设置在2个窗口24的上方。

优选，所述窗口24包括相连通的上窗口24和下窗口24，所述下窗口24的开口孔径自下向上递增，呈类似倒数尖三角形，而上窗口24的开口孔径为恒定值，呈类似矩形形状。窗口24采用最小流量等百分比阀笼窗口，对介质进行初步减压和最小流量控制，优选其参数如下表1所述。

表1阀笼窗口参数表

开度	开度面积	Kv值
			100％	60	1.67
90％	43.5	1.21
			80％	30.5	0.85
70％	20.5	0.57
			60％	13	0.362
50％	7.6	0.211
			40％	3.8	0.106
30％	1.6	0.045
			20％	0.474	0.0132
10％	0.059	0.00164

如图4所示，所述阀芯杆组合件5包括相连的阀杆25和阀芯体，所述阀芯杆组合件5的阀芯体端内置于阀笼4中，所述阀芯体上自上而下顺次设置有至少两个向外凸起的减压带，各减压带上均设置有减压槽。以图4为例，所述阀芯体上自上而下顺次设置有第一减压带27、第二减压带28和第三减压带29，各减压带上均设置有至少两个减压槽。各减压带可以平行设置环绕在阀芯体的外周，其中，各减压带上均设置有减压槽，减压槽用于介质的流通。优选，各减压带上均设置有至少两个减压槽，最好每个减压带上的减压槽均匀布置。

图4中，第一减压带27上对称设置有两个一级减压槽，第二减压带28上对称设置有两个二级减压槽，第三减压带29上对称设置有两个三级减压槽，所述两个二级减压槽分别与两个一级减压槽、两个三级减压槽错开设置。其中，一级减压槽的宽度＜二级减压槽的宽度＜三级减压槽的宽度，减压槽的宽度顺着介质的流向递增，此结构设置可以进一步减压。

各减压带之间间距设定的距离，由于减压带呈凸起状，三个减压带形成三道减压节流台阶口，各减压带下方形成回旋区，减压带沿着流量方向采用下坡式设计，即减压带的上表面呈向下倾斜状，以便避免介质堆积在回旋区。优选，所述阀芯杆组合件5和窗口24之间自下而上设置有PEEK密封圈26、活塞环6、压环7和锁紧螺母8。阀芯杆组合件上过盈安装PEEK密封圈26，根据调节阀的开度精准控制流经阀笼窗口的流量，同时杜绝了阀芯与阀笼之间因间隙过大导致的泄露最终导致无法满足最小流量的调节。

以图1方向为例，调节阀自下而上设置有阀体1、阀盖10、填料压板16和执行机构，执行机构可以是电动机构也可以是气动机构等现有设计，图中未示出。其中，所述阀盖10套接在阀杆25外周且与阀体1连接，所述填料压板16套接在阀杆25外周且与阀盖10连接，所述阀盖10和阀杆25之间填充有填料14，所述阀杆25顶部连接有执行机构，执行机构和阀杆25之间设置有第二螺母17，执行机构带动阀芯杆组合件5动作。

一般的，阀体1和阀盖10之间通过第一螺母11和第一螺柱12连接，所述阀盖10和填料压板16之间通过第三螺母20和第二螺柱19连接，所述填料压板16和填料14之间设置有填料压套15。阀盖10通过第三螺柱22、弹簧垫圈21和第四螺母与执行机构相连。所述阀笼4底部和阀体1之间设置有第一缠绕垫3，所述阀盖10底部和阀体1之间设置有第二缠绕垫9，所述填料14底部和阀盖10之间设置有填料垫13。

以图1为例，高压介质经左侧的阀体入口18进入阀门，流入阀笼窗口24进行第一次减压，阀芯杆组合件5动作，阀笼窗口24开度大小及PEEK密封圈26控制间隙泄露控制留出流量，介质经过阀笼窗口24进入阀芯减压区域，经过三级的减压带减压，最后流入右侧的阀体出口端，高压介质共进行四次减压，流出阀体可以达到用户要求的低压最小流量。其中窗口24采用最小流量等百分比阀笼窗口，对介质进行初步减压和最小流量控制，控制精度更高。

阀芯杆组合件5采用介质回旋逐步减压减小摩擦阻力的设计满足了高压差减压要求，其中，介质经过阀芯杆组合件5上PEEK密封圈26之后进入的区域为阀芯杆组合件5的回旋区域，介质流入阀芯杆组合件5的回旋区域之后会围绕此缩进式沟槽旋转将紊流型介质整流成层流型介质，同时介质在此区域因摩擦力和撞击介质势能减弱。

阀芯杆组合件5的分级减压设计是将阀芯杆组合件5的减压区域进行划分：将减压区域分成若干个减压带，每段减压带都开减压槽，每段减压带上开的减压槽相互错开，每段减压带下方又形成回旋整流区域。介质通过减压带的减压槽进行减压，介质从入到出，减压带上的减压槽宽度逐步增大便于平衡摩擦修正流量。减压带沿着流量方向采用下坡式设计，以便避免介质堆积在回旋区，可以满足高压差减压要求。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种高压差减压调节阀，包括阀盖（10）、阀芯杆组合件（5）、填料压板（16）、相连的阀体（1）和法兰（2），所述阀体（1）内腔中设置有阀笼（4），所述阀笼（4）分别与阀体（1）的入口（23）和出口（18）连通，其特征在于，所述阀芯杆组合件（5）包括相连的阀杆（25）和阀芯体，所述阀芯杆组合件（5）的阀芯体端内置于阀笼（4）中，所述阀盖（10）套接在阀杆（25）外周且与阀体（1）连接，所述填料压板（16）套接在阀杆（25）外周且与阀盖（10）连接，所述阀盖（10）和阀杆（25）之间填充有填料（14），所述阀杆（25）连接有执行机构，所述阀芯体上自上而下顺次设置有至少两个向外凸起的减压带，各减压带上均设置有减压槽。

2.根据权利要求1所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀笼（4）设置有泄压孔（30）且所述阀笼（4）通过窗口（24）与入口（23）连通，所述窗口（24）包括相连通的上窗口（24）和下窗口（24），所述下窗口（24）的开口孔径自下向上递增。

3.根据权利要求2所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述上窗口（24）的开口孔径为恒定值。

4.根据权利要求3所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀芯杆组合件（5）和窗口（24）之间自下而上设置有PEEK密封圈（26）、活塞环（6）、压环（7）和锁紧螺母（8）。

5.根据权利要求1所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀体（1）和阀盖（10）之间通过第一螺母（11）和第一螺柱（12）连接，所述阀盖（10）和填料压板（16）之间通过第三螺母（20）和第二螺柱（19）连接，所述填料压板（16）和填料（14）之间设置有填料压套（15）。

6.根据权利要求1所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀盖（10）通过第三螺柱（22）和第四螺母与执行机构相连。

7.根据权利要求1所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀芯体上自上而下顺次设置有第一减压带（27）、第二减压带（28）和第三减压带（29），各减压带上均设置有至少两个减压槽。

8.根据权利要求7所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述第一减压带（27）上对称设置有两个一级减压槽，所述第二减压带（28）上对称设置有两个二级减压槽，所述第三减压带（29）上对称设置有两个三级减压槽，所述两个二级减压槽分别与两个一级减压槽、两个三级减压槽错开设置。

9.根据权利要求8所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述一级减压槽的宽度＜二级减压槽的宽度＜三级减压槽的宽度。

10.根据权利要求1所述的一种高压差减压调节阀，其特征在于，所述阀笼（4）底部和阀体（1）之间设置有第一缠绕垫（3），所述阀盖（10）底部和阀体（1）之间设置有第二缠绕垫（9），所述填料（14）底部和阀盖（10）之间设置有填料垫（13）。