CN113339517B - 一种超高温气体流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种超高温气体流量调节阀，包括壳体组件和阀体，壳体组件和阀体密封连接且相连通，所述壳体组件内活动设置有活塞，阀体内设置有阀芯，活塞与阀芯相连接；且壳体组件上还设置有高温密封组件；所述阀体上安装有位移检测模块，位移检测模块的探针与活塞相连接，且位移检测模块的外侧套设有缓流降温组件；阀体上安装有阀芯调控组件，位移检测模块和阀芯调控组件均连接控制模块。本发明利用泵后的低温压力油驱动阀芯，同时对电气部件进行冷却，而且壳体组件上所设置的高温密封组件能够将高温气态工作介质和低温压力油隔开，保证了射流管伺服阀和位移传感器的正常工作。

Description

一种超高温气体流量调节阀

技术领域

本发明涉及流量调节阀技术领域，具体涉及一种超高温气体流量调节阀。

背景技术

高温阀包括高温开关阀和高温流量控制阀，其在航空航天、煤矿、冶金、核工业等领域有着很大的需求。当阀控制对象的温度很高时，大量的热量通过阀芯、壳体进行热传导，造成整阀结构温度的升高，极大的影响电子元件如传感器、电机等的正常工作，进而造成整阀控制性能的降低甚至无法工作。目前，新型动力发动机需求的高温阀其介质温度、环境温度要求都较高，分别已达到1000℃和300℃左右，现有的高温阀已经无法满足该新型发动机的使用要求。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种超高温气体流量调节阀，利用泵后的低温压力油驱动阀芯，同时对电气部件进行冷却，而且壳体组件上所设置的高温密封组件能够将高温气态工作介质和低温压力油隔开，保证了射流管伺服阀和位移传感器的正常工作。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种超高温气体流量调节阀，包括壳体组件和阀体，壳体组件和阀体密封连接且相连通，所述壳体组件内活动设置有活塞，阀体内设置有阀芯，活塞与阀芯相连接；且壳体组件上还设置有高温密封组件；所述阀体上安装有位移检测模块，位移检测模块的探针与活塞相连接，且位移检测模块的外侧套设有缓流降温组件；阀体上安装有阀芯调控组件，位移检测模块和阀芯调控组件均连接控制模块。

所述缓流降温组件包括弹簧座、折流板和缓冲弹簧，折流板将弹簧座固定在活塞内，且折流板的外部设置有缓流降温通道；缓冲弹簧套设在位移检测模块上，且缓冲弹簧的一端与阀体的内壁相配合、另一端与弹簧座相配合。

所述位移检测模块采用位移传感器，位移传感器固定安装在阀体的一端，且位移传感器与阀体之间设置有第二O型圈；位移传感器的探针与活塞固定连接，且探针与活塞的连接处还设置有双耳止动垫圈。

所述高温密封组件包括高温垫圈，高温垫圈设置在壳体组件的前端，且高温垫圈的外侧设置有泛塞封，泛塞封的外侧设置有固定垫圈，固定垫圈的外侧设置有弹性挡圈。

所述壳体组件和阀体之间通过螺栓固定连接，且壳体组件和阀体的连接处设置有第一O型圈。

阀芯的前端通过螺钉与活塞的活塞杆相连接，且螺钉的内侧设置有弹簧垫圈。

所述壳体组件上分别设置有进油口和出油口，进油口和出油口相连通，且进油口上设置有进口堵板，出油口上设置有出口堵板；活塞的活塞头活动设置在进油口和出油口的连通处。

所述壳体组件上还设置有入口接头，入口接头与壳体组件的连接处设置有垫片，活塞上固定设置有阻尼板；所述阀体上设置有出口接头，出口接头与阀体的连接处设置有密封垫，出口接头的外端安装有保护套。

所述阀体上设置有孔板，孔板与出口接头相对应；孔板上设置有O形圈，孔板的前侧设置有过滤片。

所述阀芯调控组件包括射流管伺服阀和转接块，转接块的顶面固定连接射流管伺服阀，转接块的底面连接阀体，且转接块与阀体之间设置有第六O型圈。

本发明采用气体壅塞原理进行流量调节，利用泵后的低温压力油驱动阀芯，由位移传感器感受阀芯位置，并提供反馈信号，形成闭环控制，从而提高流量调节精度，同时能够对电气部件进行冷却，且曲折的流量通道保证了更好的冷却性能；壳体组件上所设置的高温密封组件能够将高温气态工作介质和低温压力油隔开，保证了射流管伺服阀和位移传感器的正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电气转换原理图；

图2为本发明的整体结构剖视图；

图3为本发明的右侧视图；

图4为图2中A处的放大图。

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付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。

如图2所示，本发明提供了一种超高温气体流量调节阀，包括壳体组件1和阀体11，壳体组件1和阀体11密封连接且相连通，优选为壳体组件1和阀体11之间通过第一六角带孔螺栓7固定连接，且壳体组件1和阀体11的连接处设置有第一O型圈8，第一O型圈8起到密封的作用。所述壳体组件1内活动设置有活塞2，阀体11内设置有阀芯，活塞2与阀芯相连接，本实施例中为阀芯的前端通过第一内六角螺钉15与活塞2的活塞杆相连接，且阀芯的前端与阀体11的内壁之间设置有一定的位移空间，以供活塞2和阀芯在这个位移空间内做活塞运动。所述的第一内六角螺钉15的内侧设置有弹簧垫圈14，弹簧垫圈14可防止第一内六角螺钉发生松动，进一步确保活塞2和阀芯之间连接的稳定性。

所述阀体11上安装有位移检测模块，位移检测模块的探针与活塞2固定连接，活塞2做活塞运动时将带动探针在位移检测模块内做伸缩运动，以实现检测活塞的位移变化。进一步地，位移检测模块的外侧套设有缓流降温组件，具体为所述缓流降温组件包括弹簧座3、折流板4和缓冲弹簧19，折流板4将弹簧座3固定在活塞2内，且折流板4的外部设置有缓流降温通道，折流板4起到缓流降温的作用。缓冲弹簧19套设在位移检测模块上，且缓冲弹簧19的一端与阀体11的内壁相配合、另一端与弹簧座3相配合，活塞2做活塞运动时，缓冲弹簧产生形变量可以起到缓冲保护活塞的作用。

本实施例中，所述位移检测模块采用耐高温的位移传感器18，位移传感器18的参数为：精度为0.001μm、线性度≤±0.25%FS、使用温度-55℃~ 300℃、重复精度≤0.01%FS、温漂≤0.02%FS/℃。如图3所示，位移传感器18通过第二内六角带孔螺栓17固定安装在阀体11的前端，第二内六角带孔螺栓17的内侧设置有调整垫片40。且位移传感器18与阀体11之间设置有第二O型圈16，第二O型圈16起到密封的作用。位移传感器18的探针通过第一六角螺母5与活塞2固定连接，即当活塞2做活塞运动时，将带动位移传感器18的探针做伸缩运动，以实现检测活塞2的位移变化量。且探针与活塞2的连接处还设置有双耳止动垫圈6，双耳止动垫圈6的作用是可防止探针在长时间工作后松动导致测量不准。

所述阀体11上安装有阀芯调控组件，且阀芯调控组件与阀体11之间设置有第三O型圈20，第三O型圈20起到密封的作用。具体地，所述阀芯调控组件包括射流管伺服阀39和转接块38，转接块38的顶面固定连接射流管伺服阀39，转接块38的底面连接阀体11。其中射流管伺服阀39的参数为：额定压力为21MPa、额定流量30L/min、滞环小于3％、非线性度小于7.5％、阀口开度与位移线性度≤5%。射流管伺服阀39通过转接块38与阀体11连接，方便工程应用，转接块起到转换接口的作用。转接块38与阀体11之间设置有第六O型圈37，第六O型圈37同样起到密封作用。

所述位移传感器和射流管伺服阀均连接控制模块，控制模块可采用PLC控制板。如图1所示，本实施例中的实施原理为当给定一个控制信号时，射流管伺服阀控制阀体内部压力，从而使活塞克服负载，驱动活塞运动，位移传感器反馈活塞位置给控制模块，控制模块接收到位移传感器反馈的信号后与输入信号进行比较，从而形成位置闭环控制。U1为输入阀芯位移控制信号，U2为位移传感器的反馈信号，△U为输入控制信号与反馈信号的偏差信号。若此时调节阀前后压力和入口温度一定，则流经调节阀的燃料流量只与主阀阀口开度有关系，这样就可以通过控制阀芯位置的移动来控制输出流量的变化。

进一步地，所述壳体组件1上还设置有高温密封组件，高温密封组件包括高温垫圈9，高温垫圈9设置在壳体组件1的前端，且高温垫圈9的外侧设置有泛塞封10，泛塞封10的外侧设置有固定垫圈12，固定垫圈12的外侧设置有弹性挡圈13。所设置的高温密封组件能够将高温气态工作介质和低温压力油隔开，保证了射流管伺服阀和位移传感器的正常工作。

所述壳体组件1上分别设置有进油口和出油口，进油口和出油口相连通，进油口上设置有进口堵板27，出油口上设置有出口堵板30，且出口堵板30是通过第二内六角螺钉28和第二六角螺母29相配合进行固定的。活塞2的活塞头活动设置在进油口和出油口的连通处，活塞2的活塞头控制着进油口和出油口之间的通断。所述壳体组件1上还设置有入口接头26，用于通入低温控制油，入口接头26的上部设置有封盖。且入口接头26与壳体组件1的连接处设置有垫片25，垫片25起到一定的密封作用。活塞2上固定设置有阻尼板24，阻尼板24起到缓流升压的作用。如图4所示，所述阀体11上设置有出口接头32，出口接头32与油箱连接，低温控制油通过接头32回到油箱内。出口接头32与阀体11的连接处设置有密封垫33，密封垫33同样起到密封作用；出口接头32的外端安装有保护套31。进一步地，所述阀体11上设置有孔板21，孔板21与出口接头32相对应，即孔板21位于阀体11的回油口处，用于建立支路压力。孔板21上设置有O形圈23，密封孔板21和回油口之间的缝隙，保证过滤精度。孔板21的前侧设置有过滤片22，以防止孔板21被堵塞。

所述阀体11的前端还分别安装有螺堵36和螺塞34，以方便整体结构的机械加工。螺塞34的内侧设置有第五O型圈35，第五O型圈35起到密封的作用。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超高温气体流量调节阀，其特征在于：包括壳体组件（1）和阀体（11），壳体组件（1）和阀体（11）密封连接且相连通，所述壳体组件（1）内活动设置有活塞（2），阀体（11）内设置有阀芯，活塞（2）与阀芯相连接；且壳体组件（1）上还设置有高温密封组件；所述阀体（11）上安装有位移检测模块，位移检测模块的探针与活塞（2）相连接，且位移检测模块的外侧套设有缓流降温组件；阀体（11）上安装有阀芯调控组件，位移检测模块和阀芯调控组件均连接控制模块；

所述缓流降温组件包括弹簧座（3）、折流板（4）和缓冲弹簧（19），折流板（4）将弹簧座（3）固定在活塞（2）内，且折流板（4）的外部设置有缓流降温通道；缓冲弹簧（19）套设在位移检测模块上，且缓冲弹簧（19）的一端与阀体（11）的内壁相配合、另一端与弹簧座（3）相配合。

2.根据权利要求1所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述位移检测模块采用位移传感器（18），位移传感器（18）固定安装在阀体（11）的一端，且位移传感器（18）与阀体（11）之间设置有第二O型圈（16）；位移传感器（18）的探针与活塞（2）固定连接，且探针与活塞（2）的连接处还设置有双耳止动垫圈（6）。

3.根据权利要求1或2所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述高温密封组件包括高温垫圈（9），高温垫圈（9）设置在壳体组件（1）的前端，且高温垫圈（9）的外侧设置有泛塞封（10），泛塞封（10）的外侧设置有固定垫圈（12），固定垫圈（12）的外侧设置有弹性挡圈（13）。

4.根据权利要求3所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述壳体组件（1）和阀体（11）之间通过螺栓固定连接，且壳体组件（1）和阀体（11）的连接处设置有第一O型圈（8）。

5.根据权利要求1~2、4中任一项所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述阀芯的前端通过螺钉与活塞（2）的活塞杆相连接，且螺钉的内侧设置有弹簧垫圈（14）。

6.根据权利要求5所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述壳体组件（1）上分别设置有进气口和出气口，进气口和出气口相连通，且进气口上设置有进口堵板（27），出气口上设置有出口堵板（30）；活塞（2）的活塞头活动设置在进气口和出气口的连通处。

7.根据权利要求6所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述壳体组件（1）上还设置有入口接头（26），入口接头（26）与壳体组件（1）的连接处设置有垫片（25），活塞（2）上固定设置有阻尼板（24）；所述阀体（11）上设置有出口接头（32），出口接头（32）与阀体（11）的连接处设置有密封垫（33），出口接头（32）的外端安装有保护套（31）。

8.根据权利要求7所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述阀体（11）上设置有孔板（21），孔板（21）与出口接头（32）相对应；孔板（21）上设置有O形圈（23），孔板（21）的前侧设置有过滤片（22）。

9.根据权利要求1~2、4、6-8中任一项所述的超高温气体流量调节阀，其特征在于：所述阀芯调控组件包括射流管伺服阀（39）和转接块（38），转接块（38）的顶面固定连接射流管伺服阀（39），转接块（38）的底面连接阀体（11），且转接块（38）与阀体（11）之间设置有第六O型圈（37）。

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