CN112728179A - 一种四级降压调节阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调节阀结构技术领域，用于延长调节阀的使用寿命，具体涉及一种四级降压调节阀，包括阀体总成，阀体总成包括阀座、一体式阀芯阀杆、阀笼，所述阀体总成上端通过螺栓组件连接有阀盖，阀体总成内部开设有进口流道、进口缓冲内腔、出口缓冲内腔、出口流道，第一减压区为进口缓冲内腔；第二减压区为阀座上开设的第一缓冲流道，阀座下端开设有流道小孔；阀芯包括第一阀芯和第二阀芯，第三减压区包括设置在第一阀芯和第二阀芯之间的阀座上的第二缓冲流道；第四减压区包括设置在阀笼上的多层小孔及流道的迷宫结构；通过四级降压处理，解决了阀门在高压差工作时的冲刷、汽蚀、振动等问题及维修时的不便，并且能够大大的提高阀门的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及调节阀结构技术领域，用于延长调节阀的使用寿命，具体涉及一种四级降压调节阀。
背景技术
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流泄压等功能。
现有的节流阀门通常由阀体、下阀体、阀芯和阀笼座组成，在常规调节阀使用过程中，某些高压差或常规工况下仅需对微小流量调节需，但是在这种情况下介质容易发生汽蚀和闪蒸情况，会对阀内件密封面造成冲刷，同时汽蚀和闪蒸情况也容易造成阀内件的震荡，使其调节性能、密封效果以及寿命都会大幅降低。
发明内容
针对现有技术中的调节阀容易被冲刷、汽蚀，造成调节阀的调节性能低、密封效果不好、使用寿命短的问题，本申请提出了一种四级降压调节阀，在使用过程中通过四级降压处理，有效的解决了阀门在高压差工作时的冲刷、汽蚀、振动等问题及维修时的不便，并且能够大大的提高阀门的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种四级降压调节阀，包括阀体总成，所述阀体总成包括阀座、阀芯、阀杆、阀笼，所述阀体总成上端通过螺栓组件连接有阀盖，所述阀体总成内部开设有进口流道、进口缓冲内腔、出口缓冲内腔、出口流道，第一减压区为进口缓冲内腔；第二减压区为阀座上开设的第一缓冲流道，所述阀座下端开设有流道小孔；所述阀芯包括第一阀芯和第二阀芯，第三减压区包括设置在第一阀芯和第二阀芯之间的阀座上的第二缓冲流道；第四减压区包括设置在所述阀笼上的多层小孔及流道的迷宫结构。
本申请的技术方案通过设置四个减压区，其中第一减压区中通过计算流量的大小，适当对进口流道进行缩小，起到一定程度上的节流作用；介质进入到阀体总成上设置的缓冲内腔时，即可起到有效的缓冲效果；第二减压区在阀座的下端开设适当的流道小孔，介质通过流道小孔进入二级节流减压区，进行混流，使介质的流动方向更加均匀，减小阀芯的偏磨的现象，再次起到减压的作用；第三减压区中通过第一阀芯头部与第二阀芯头部之间的距离调节流量的大小，阀座上设有第二缓冲流道，介质在经过阀芯与阀座密封面时再次节流减压；第四减压区中通过在阀笼上开设有多层小孔及流道，使介质在经过阀座及阀芯密封面时不易造成瞬间由高压到低压的爆发力的产生，从而有效的保护阀芯、阀座的密封面，延长使用寿命。
进口流道通过计算流量的大小，适当对通径进行缩径，缓冲内腔尽可能大，介质进入到缓冲腔内有效的起到释放能量的作用。
本申请的进口流道的进口位置呈向下倾斜角，因为该阀门的使用压差较大，介质的流速高，让介质的第一冲刷点放在不起密封作用的壳体上，阀体采用专门设计的锻件，较相同规格普通阀门的阀体增大1/3，壳体壁厚加厚的同时加大阀腔容积，以保证缓冲区域满足使用。
本申请将阀芯与阀杆采用整体材料加工，阀芯的强度更好、导向更加稳定可靠，阀杆部位采用本体改性加工工艺，阀杆表面光洁度可达Ra≤0.08μm，同时表面硬度提高20％--45％，不易磨损，在上下动作阀杆时阻力小；阀芯、阀体、阀座、填料箱均在同一中心圆点上，从而使阀芯在调节过程中不会卡滞，密封性能更好、使用寿命更长。
进一步的，所述螺栓组件包括设置在所述阀体总成和阀盖上的螺栓孔，所述螺栓孔内连接有与所述螺栓孔配合锁紧的螺栓，所述螺栓上连接有螺母。
本申请通过螺栓组件将阀体总成和阀盖连接，既可以使两者之间的固定效果更好，也能便于在需要对整个结构进行维修时，对阀体总成和阀盖进行拆卸和安装。
进一步的，阀座下端正对第一缓冲流道的1/4圆不开设流道小孔。
本申请在阀座下端的缓冲区域下端设置满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷阀芯头部，缓冲区域加长，使介质在缓冲区域形成混流，改变介质的流动方向，即可实现让介质平稳的通过第一阀芯头部的效果。
进一步的，所述进口缓冲内腔的过流面积大于进口流道的3倍。
本申请将缓冲内腔过流面积做到大于进口流道的3倍以上，介质进入到该区域时，能有效的起到缓冲的效果。
进一步的，所述阀座为独立式阀座。
本申请将阀座设置为独立式阀座，拆卸方便，维护简单；而且阀座采用两级降压结构：第一级，阀座最下端设有极大的缓冲区域，阀座下端的缓冲区域下端有满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷阀芯头部，缓冲区域加长，使介质在缓冲区域形成混流，改变介质的流动方向，让介质平稳的通过第一阀芯头部；第二级，采用双阀芯结构，双阀芯头部可以有效的减缓介质的流速，并且在第一阀芯头部与第二阀芯头部设有缓冲区域，再次起到有效的降速减压的作用，使其介质流向及速度更加平稳的经过阀门密封面，减小对密封面的损害。
进一步的，所述阀笼与阀座、阀芯、阀体总成、阀盖均在同一中心圆点上。
本申请将阀笼与阀座、阀芯、阀体总成、阀盖均设置在同一中心圆点上，保证了整体的同心度，保证阀芯在运动过程中的平稳性。
进一步的，所述阀体总成的密封采用叠压式金属缠绕密封。
本申请中的阀体密封采用叠压式金属缠绕密封，结构简单，密封效果好，方便拆检。
进一步的，所述阀笼上开设有多层小孔及流道。
本申请通过在第四减压区的阀笼上开设多层小孔及流道，使介质在经过阀座及阀芯密封面时不易造成瞬间由高压到低压的爆发力的产生，从而有效的实现了保护阀芯和阀座的密封面的效果。
综上所述，本发明相较于现有技术的有益效果是：
(1)本申请的四级降压调节阀有效的解决了阀门在高压差工作时的冲刷、汽蚀、振动等问题及维修时的不便，并且能够大大的提高阀门的使用寿命；
(2)本申请的进口流道的进口位置呈向下倾斜角，因为该阀门的使用压差较大，介质的流速高，让介质的第一冲刷点放在不起密封作用的壳体上，阀体采用专门设计的锻件，较相同规格普通阀门的阀体增大1/3，壳体壁厚加厚的同时加大阀腔容积，以保证缓冲区域满足使用；
(3)本申请通过螺栓组件将阀体总成和阀盖连接，既可以使两者之间的固定效果更好，也能便于在需要对整个结构进行维修时，对阀体总成和阀盖进行拆卸和安装；
(4)本申请在阀座下端的缓冲区域下端设置满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷阀芯头部，缓冲区域加长，使介质在缓冲区域形成混流，改变介质的流动方向，即可实现让介质平稳的通过第一阀芯头部的效果；
(5)本申请将缓冲内腔过流面积做到大于进口流道的3倍以上，介质进入到该区域时，能有效的起到缓冲的效果；
(6)本申请将阀座设置为独立式阀座，拆卸方便，维护简单；而且阀座采用两级降压结构：第一级，阀座最下端设有极大的缓冲区域，阀座下端的缓冲区域下端有满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷阀芯头部，缓冲区域加长，使介质在缓冲区域形成混流，改变介质的流动方向，让介质平稳的通过第一阀芯头部；第二级，采用双阀芯结构，双阀芯头部可以有效的减缓介质的流速，并且在第一阀芯头部与第二阀芯头部设有缓冲区域，再次起到有效的降速减压的作用，使其介质流向及速度更加平稳的经过阀门密封面，减小对密封面的损害；
(7)本申请将阀笼与阀座、阀芯、阀体总成、阀盖均设置在同一中心圆点上，保证了整体的同心度，保证阀芯在运动过程中的平稳性；
(8)本申请将阀芯与阀杆采用整体材料加工，阀芯的强度更好、导向更加稳定可靠，阀杆部位采用本体改性加工工艺，阀杆表面光洁度可达Ra≤0.08μm，同时表面硬度提高20％--45％，不易磨损，在上下动作阀杆时阻力小；阀芯、阀体、阀座、填料箱均在同一中心圆点上，从而使阀芯在调节过程中不会卡滞，密封性能更好、使用寿命更长；
(9)本申请中的阀体密封采用叠压式金属缠绕密封，结构简单，密封效果好，方便拆检；
(10)本申请通过在第四减压区的阀笼上开设多层小孔及流道，使介质在经过阀座及阀芯密封面时不易造成瞬间由高压到低压的爆发力的产生，从而有效的实现了保护阀芯和阀座的密封面的效果。
附图说明
图1是本发明中一种四级降压调节阀的整体结构示意图；
图2是本发明中一种四级降压调节阀的第一减压区的结构示意图；
图3是本发明中一种四级降压调节阀的第二减压区的结构示意图；
图4是本发明中一种四级降压调节阀的第三减压区的结构示意图；
图5是本发明中一种四级降压调节阀的第四减压区的结构示意图；
图6是本发明中一种四级降压调节阀的阀笼的截面图。
图中标记为：阀体总成01，进口流道01-1，进口缓冲内腔01-2，出口缓冲内腔01-3，出口流道01-4，阀座02，第一缓冲流道02-1，第二缓冲流道02-2，流道小孔02-3，一体式阀芯阀杆03，第一阀芯03-1，第二阀芯03-2，阀笼04，04-1多层小孔，阀盖05，螺母06。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合图1-6和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
参照图1-6，本发明提供的一种四级降压调节阀，包括阀体总成01，阀体总成01包括阀座02、一体式阀芯阀杆03、阀笼04，阀体总成01上端通过螺栓组件连接有阀盖05，阀体总成01内部开设有进口流道01-1、进口缓冲内腔01-2、出口缓冲内腔01-3、出口流道01-4，第一减压区为进口缓冲内腔01-2；第二减压区为阀座02上开设的第一缓冲流道02-1，阀座02下端开设有流道小孔02-3；阀芯03包括第一阀芯03-1和第二阀芯03-2，第三减压区包括设置在第一阀芯03-1和第二阀芯03-2之间的阀座02上的第二缓冲流道02-2；第四减压区包括设置在所述阀笼上的多层小孔及流道的迷宫结构。
本申请的技术方案通过设置四个减压区，其中第一减压区中通过计算流量的大小，适当对进口流道01-1进行缩小，起到一定程度上的节流作用；介质进入到阀体总成01上设置的缓冲内腔时，即可起到有效的缓冲效果；第二减压区在阀座02的下端开设适当的流道小孔02-3，介质通过流道小孔02-3进入二级节流减压区，进行混流，使介质的流动方向更加均匀，减小一体式阀芯阀杆03的偏磨的现象，再次起到减压的作用；第三减压区中通过第一阀芯03-1头部与第二阀芯03-2头部之间的距离调节流量的大小，阀座02上设有第二缓冲流道02-2，介质在经过一体式阀芯阀杆03与阀座02密封面时再次节流减压；第四减压区中通过在阀笼上开设有多层小孔及流道，使介质在经过阀座02及一体式阀芯阀杆03密封面时不易造成瞬间由高压到低压的爆发力的产生，从而有效的保护密封，延长使用寿命。
进口流道01-1通过计算流量的大小，适当对通径进行缩径，缓冲内腔尽可能大，介质进入到缓冲腔内有效的起到释放能量的作用。
本申请的进口流道01-1的进口位置呈向下倾斜角，因为该阀门的使用压差较大，介质的流速高，让介质的第一冲刷点放在不起密封作用的壳体上，阀体采用专门设计的锻件，较相同规格普通阀门的阀体增大1/3，壳体壁厚加厚的同时加大阀腔容积，以保证缓冲区域满足使用。
本申请将阀芯与阀杆采用整体材料加工，阀芯的强度更好、导向更加稳定可靠，阀杆部位采用本体改性加工工艺，阀杆表面光洁度可达Ra≤0.08μm，同时表面硬度提高20％--45％，不易磨损，在上下动作阀杆时阻力小；阀芯、阀体、阀座、填料箱均在同一中心圆点上，从而使阀芯在调节过程中不会卡滞，密封性能更好、使用寿命更长。
实施例2
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的螺栓组件包括设置在阀体总成01和阀盖05上的螺栓孔，螺栓孔内连接有与螺栓孔配合锁紧的螺栓，螺栓上连接有螺母06。
本申请通过螺栓组件将阀体总成01和阀盖连接，既可以使两者之间的固定效果更好，也能便于在需要对整个结构进行维修时，对阀体总成01和阀盖05进行拆卸和安装。
实施例3
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的正对第一缓冲流道02-1的1/4圆不开设流道小孔02-3。
本申请在阀座02下端的缓冲区域下端设置满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷一体式阀芯阀杆03头部，缓冲区域加长，即可实现让介质平稳的通过第一阀芯03-1头部的效果。
实施例4
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的进口缓冲内腔01-2的过流面积大于进口流道01-1的3倍。
本申请将缓冲内腔过流面积做到大于进口流道01-1的3倍以上，介质进入到该区域时，能有效的起到缓冲的效果。
实施例5
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的阀座02为独立式阀座02。
本申请将阀座02设置为独立式阀座02，拆卸方便，维护简单；而且阀座02采用两级降压结构：第一级，阀座02最下端设有极大的缓冲区域，阀座02下端的缓冲区域下端有满足流量的小孔，正对进口一端(1/4圆)不钻小孔，防止介质直接冲刷阀芯头部，缓冲区域加长，让介质平稳的通过第一阀芯03-1头部；第二级，采用双阀芯结构，双阀芯头部可以有效的减缓介质的流速，并且在第一阀芯03-1头部与第二阀芯03-2头部设有缓冲区域，再次起到有效的降速减压的作用，使其介质流向及速度更加平稳的经过阀门密封面，减小对密封面的损害。
实施例6
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的阀笼04与阀座02、一体式阀芯阀杆03、阀体总成01、阀盖05均在同一中心圆点上。
本申请将阀笼与阀座02、一体式阀芯阀杆03、阀体总成01、阀盖05均设置在同一中心圆点上，保证了整体的同心度，保证阀芯在运动过程中的平稳性。
本申请将阀芯与阀杆采用整体材料加工，阀芯的强度更好、导向更加稳定可靠，阀杆部位采用本体改性加工工艺，阀杆表面光洁度可达Ra≤0.08μm，同时表面硬度提高20％--45％，不易磨损，在上下动作阀杆时阻力小；阀芯、阀体、阀座、填料箱均在同一中心圆点上，从而使阀芯在调节过程中不会卡滞，密封性能更好、使用寿命更长。
实施例7
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的阀体总成01的密封采用叠压式金属缠绕密封。
本申请中的阀体密封采用叠压式金属缠绕密封，结构简单，密封效果好，方便拆检。
实施例8
基于实施例1，参照图1-6，该实施例的阀笼04上开设有多层小孔04-1及流道。
本申请通过在第四减压区的阀笼04上开设多层小孔04-1及流道，使介质在经过阀座及阀芯密封面时不易造成瞬间由高压到低压的爆发力的产生，从而有效的实现了保护阀芯和阀座的密封面的效果。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (8)
1.一种四级降压调节阀，包括阀体总成(01)，所述阀体总成(01)包括阀座(02)、一体式阀芯阀杆(03)、阀笼(04)，所述阀体总成(01)上端通过螺栓组件连接有阀盖(05)，其特征在于，所述阀体总成(01)内部开设有进口流道(01-1)、进口缓冲内腔(01-2)、出口缓冲内腔(01-3)、出口流道(01-4)，第一减压区为进口缓冲内腔(01-2)；第二减压区为阀座(02)上开设的第一缓冲流道(02-1)，所述阀座(02)下端开设有流道小孔(02-3)；所述阀芯(03)包括第一阀芯(03-1)和第二阀芯(03-2)，第三减压区包括设置在第一阀芯(03-1)和第二阀芯(03-2)之间的阀座(02)上的第二缓冲流道(02-2)；第四减压区包括设置在所述阀笼(04)上的多层小孔及流道的迷宫结构。
2.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述螺栓组件包括设置在所述阀体总成(01)和阀盖(05)上的螺栓孔，所述螺栓孔内连接有与所述螺栓孔配合锁紧的螺栓，所述螺栓上连接有螺母(06)。
3.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，正对第一缓冲流道(02-1)的1/4圆不开设流道小孔(02-3)。
4.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述进口缓冲内腔(01-2)的过流面积大于进口流道(01-1)的3倍。
5.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述阀座(02)为独立式阀座(02)。
6.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述阀笼(04)与阀座(02)、一体式阀芯阀杆(03)、阀体总成(01)、阀盖(05)均在同一中心圆点上。
7.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述阀体总成(01)的密封采用叠压式金属缠绕密封。
8.根据权利要求1所述的一种四级降压调节阀，其特征在于，所述阀笼(04)上开设有多层小孔(04-1)及流道。
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- 2020-12-31 CN CN202011645106.9A patent/CN112728179A/zh active Pending
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