CN114060576A

CN114060576A - 一种高精度外排导阀

Info

Publication number: CN114060576A
Application number: CN202210036301.4A
Authority: CN
Inventors: 陈炯亮; 霍达文; 区家显
Original assignee: GUANGDONG YONGQUAN VALVE TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: GUANGDONG YONGQUAN VALVE TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2042-01-13
Also published as: CN114060576B

Abstract

本发明公开了一种高精度外排导阀，属于阀技术领域，包括阀体和阀盖，阀体内部设有控制腔和泄压腔，控制腔和泄压腔通过导通孔导通，阀体上设有与控制腔连通的控制腔端口，泄压腔底部设有阀前端口，泄压腔内滑动设有导通阀套，导通阀套下端与阀前端口连通，导通阀套上套设有复位件，导通孔中滑动设有阀杆，阀杆下端与导通阀套中间的通孔相对，阀杆与导通孔侧壁间留有间隙，阀盖内设有通过控制阀阀后压力控制阀杆往复运动的活动控制组件，相较于现有技术，进一步的提高了导阀控制的灵敏度和精度，同时避免了控制阀的上控制腔与控制阀的阀后端连通导致出现空平衡自锁，并且相较于现有的导阀能够实现控制阀的阀前端和阀后端的无压差全通开阀。

Description

一种高精度外排导阀

技术领域

本发明涉及阀技术领域，特别涉及一种高精度外排导阀。

背景技术

自力式控制阀是一种依靠流经阀内介质自身的压力、温度作为能源驱动阀门自动工作、不需要外接电源和二次仪表的控制阀。现有的控制阀根据其作用原理分为直接作用控制阀和间接作用控制阀，间接控制的自力式控制阀一般需要增加一个导阀，导阀能够对反馈信号起到放大作用，进而通过执行机构驱动控制阀的阀瓣运动，达到改变阀开度的目的。现有的导阀控制精度较低，配合控制阀使用时，控制阀比较容易出现空平衡自锁的问题，主阀始终处于全开状态、无法关闭，为避免空平衡自锁问题，控制阀的阀前端和阀后端需要存在1bar的压差，因此主阀的阀瓣上需要设置一组弹簧用于减压，控制阀无法实现无压差全通开阀。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高精度外排导阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高精度外排导阀，包括阀体和阀盖，所述阀体内部设有控制腔和泄压腔，控制腔和泄压腔通过导通孔相互导通，阀体上设有与控制腔连通的控制腔端口，泄压腔底部设有阀前端口，泄压腔内滑动设有导通阀套，导通阀套下端与阀前端口连通，导通阀套上套设有用于推动导通阀套向上滑动的复位件，导通孔中滑动设有阀杆，阀杆下端与导通阀套中间的通孔相对，阀杆与导通孔侧壁间留有间隙，所述阀盖与阀体连接，阀盖内设有通过控制阀阀后压力控制阀杆往复运动的活动控制组件，阀杆抵接在导通阀套上时活动封闭导通阀套中间的通孔，导通阀套抵接在导通孔上时导通阀套中间的通孔与导通孔相对。

作为优选，所述阀体上设有大气端口，泄压腔通过流道与大气端口连通，阀体上螺纹连接有可调节流杆，可调节流杆前端位于流道内用于调节流道的通过量。

作为优选，所述可调节流杆通过节流套设置在阀体上，节流套与阀体螺纹连接，所述可调节流杆包括调节段和螺纹段，螺纹段与节流套螺纹连接，调节段的直径大于螺纹段的直径；

所述流道为L型通道，可调节流杆与L型通道的其中一段同轴设置，所述调节段前端设有环状导流斜面。

作为优选，所述阀杆下端设有导流部，导流部与导通孔侧壁间留有间隙，并且导流部的长度不小于导通孔的长度；

所述导流部的横截面为多边形，并且导流部的外角上均设有倒圆角，导通孔的横截面为圆形，导流部垂直方向的投影完全覆盖导通阀套中间的通孔。

作为优选，所述泄压腔底部设有与阀前端口连通的导向管，导通阀套活动套设在导向管上，导通阀套上端设有环状凸台，并且导通阀套中间的通孔外侧嵌入有活动密封垫片。

作为优选，所述高精度外排导阀还包括下端盖，所述泄压腔底部设有开口，下端盖封闭在泄压腔的底部开口上，所述阀前端口和导向管设置在下端盖上。

作为优选，所述高精度外排导阀还包括与导通孔螺纹连接的阀座，阀座上设有中心通孔，阀杆滑动穿设在中心通孔中，阀杆与中心通孔侧壁间留有间隙。

作为优选，所述阀座下端设有由中心向两侧倾斜的环状倒斜面，阀座下端与导通阀套中间的通孔相对。

作为优选，所述活动控制组件包括调节螺杆、驱动弹簧、上压板、下压板和膜片，所述膜片与阀体上部形成有调节腔，调节腔与设置在阀体上的阀后端口连通，上压板和下压板夹持在膜片上，并且与阀杆上端部连接，调节螺杆螺纹连接阀盖，并且调节螺杆下端设有弹簧压板，驱动弹簧两端分别抵接在上压板和弹簧压板上。

作为优选，所述上压板和弹簧压板上均设有用于与驱动弹簧相接的定位凸环，所述上压板和下压板相对一面外侧均设有环状倒斜面或环状倒圆角。

本发明的有益效果是：相较于现有技术，进一步的提高了导阀控制的灵敏度和精度，同时避免了控制阀的上控制腔与控制阀的阀后端连通导致出现空平衡自锁，并且相较于现有的导阀能够实现控制阀的阀前端和阀后端的无压差全通开阀。

附图说明

图1为本发明实施例（开阀状态）的局部剖切示意图；

图2为本发明实施例（开阀状态）的剖面示意图；

图3为本发明实施例中阀杆的结构示意图；

图4为本发明实施例中下端盖和导通阀套组装状态的局部剖切示意图；

图5为本发明实施例中可调节流杆的剖切示意图；

图6为本发明实施例中阀座的剖面示意图；

图7为本发明实施例中阀座的局部剖切示意图；

图8为本发明实施例高精度外排导阀与控制阀的连接示意图；

图9为本发明实施例中开阀状态的示意图；

图10为本发明实施例中关阀状态的示意图；

图11为本发明实施例中平衡状态的示意图。

图中，10、阀体；11、控制腔；12、控制腔端口；13、调节腔；14、阀后端口；15、泄压腔；16、大气端口；17、阀前端口；18、流道；20、阀杆；21、导流部；22、阀座；23、中心通孔；30、导通阀套；31、环状凸台；32、活动密封垫片；33、复位件；40、下端盖；41、导向管；50、可调节流杆；51、螺纹段；52、调节段；53、环状导流斜面；54、节流套；60、阀盖；61、调节螺杆；62、弹簧压板；63、驱动弹簧；64、上压板；65、下压板；66、膜片；70、控制阀；71、上控制腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1-11所示，本发明提供的一种高精度外排导阀，包括阀体10和阀盖60，所述阀体10内部设有控制腔11和泄压腔15，控制腔11和泄压腔15通过导通孔相互导通，阀体10上设有与控制腔11连通的控制腔端口12，控制腔端口12通过管路与控制阀70的上控制腔71连接，泄压腔15底部设有阀前端口17，阀前端口17通过管路与控制阀70的阀前端连接，泄压腔15内滑动设有导通阀套30，导通阀套30下端与阀前端口17连通，所述阀体10上设有大气端口16，泄压腔15通过流道18与大气端口16连通，大气端口16与外部连通，导通阀套30上套设有用于推动导通阀套30向上滑动的复位件33，复位件33可采用弹簧，导通孔中滑动设有阀杆20，阀杆20下端与导通阀套30中间的通孔相对，阀杆20与导通孔侧壁间留有间隙；

所述阀盖60与阀体10连接，阀盖60内设有通过控制阀70阀后压力控制阀杆20往复运动的活动控制组件，所述活动控制组件包括调节螺杆61、驱动弹簧63、上压板64、下压板65和膜片66，所述膜片66与阀体10上部形成有调节腔13，调节腔13与设置在阀体10上的阀后端口14连通，阀后端口14通过管路与控制阀70的阀后端连接，上压板64和下压板65夹持在膜片66上，并且与阀杆20上端部连接，调节螺杆61螺纹连接阀盖60，并且调节螺杆61下端设有弹簧压板62，驱动弹簧63两端分别抵接在上压板64和弹簧压板62上；

阀杆20抵接在导通阀套30上时活动封闭导通阀套30中间的通孔，导通阀套30抵接在导通孔上时导通阀套30中间的通孔与导通孔相对，并且导通阀套30上端外缘与导通孔间形成密封。

具体的，在完成导阀与控制阀70的连接后，调节腔13通过阀后端口14与控制阀70的阀后端连通，控制阀70的阀后端压力作用于膜片66下方，从而对膜片66形成一个向上的推力F_推，同时通过转动调节螺杆61能够压缩驱动弹簧63，从而形成一个作用在上压板64上、推动膜片66向下活动的弹簧压力F_弹，通过转动调节螺栓调节驱动弹簧63的压缩量、能够调节弹簧压力F_弹的大小，驱动弹簧63的压缩量越大，弹簧压力F_弹越大，控制阀70阀后端的压力越大，压力对膜片66的推力越大，即推力F_推越大，通过两作用力的大小能够控制阀杆20的上下往复运动。

参见附图9，控制阀70开阀动作控制，当控制阀70的阀后端压力过低时（弹簧压力F_弹大于推力F_推），驱动弹簧63推动阀杆20向下滑动，推动导通阀套30同步向下滑动、阀杆20下端封闭导通阀套30中间的通孔，导通阀套30与导通孔分离，控制腔11和泄压腔15通过阀杆20与导通孔侧壁间的间隙相互连通，控制阀70的上控制腔71内的流体介质能够通过阀杆20与导通孔侧壁间的间隙流动至泄压腔15内，再从大气端口16排到导阀外部，控制阀70的上控制腔71内的压力降低，控制阀70的阀前端的压力推动控制阀70的主阀打开，控制阀70的阀后端压力随之升高，阀杆20向上滑动复位，同步的调节腔13内的压力上升（推力F_推增大），直至弹簧压力F_弹等于推力F_推（参见附图11），即阀杆20向上复位至导通阀套30封闭在导通孔上、阀杆20下端保持封闭导通阀套30中间的通孔。

参见附图10，控制阀70关阀动作控制，当控制阀70的阀后端压力过高时（弹簧压力F_弹小于推力F_推），推力F_推克服弹簧压力F_弹推动阀杆20向上滑动，导通阀套30封闭在导通孔上，阀杆20下端与导通阀套30中间的通孔分离，控制腔11与阀前端口17通过阀杆20与导通孔侧壁间的间隙相互连通，控制阀70的阀前端流体介质能够通过阀杆20与导通孔侧壁间的间隙流动至控制阀70的上控制腔71内，上控制腔71内的压力上升，从而推动控制阀70的主阀闭合，控制阀70的阀后端压力随之降低，阀杆20向下滑动复位，同步的调节腔13内的压力下降（推力F_推减小），直至弹簧压力F_弹等于推力F_推（参见附图11），即阀杆20向下复位至导通阀套30封闭在导通孔上、阀杆20下端保持封闭导通阀套30中间的通孔。

控制阀70开阀和关阀的切换零界点位于阀杆20保持封闭导通阀套30中间通孔和导通阀套30封闭导通孔这一个非常小的范围内，当其中任一状态被打破，则控制阀70立刻动作，相较于现有技术，进一步的提高了导阀控制的灵敏度和精度，同时避免了控制阀70的上控制腔71与控制阀70的阀后端连通导致出现空平衡自锁，并且相较于现有的导阀能够实现控制阀70的阀前端和阀后端的无压差全通开阀。

进一步的，阀体10上螺纹连接有可调节流杆50，可调节流杆50前端位于流道18内用于调节流道18的通过量，通过转动可调节流杆50可以调节控制阀70的上控制腔71的泄压速度，避免泄压速度过快或过慢。

进一步的，所述可调节流杆50通过节流套54设置在阀体10上，节流套54与阀体10螺纹连接，所述可调节流杆50包括调节段52和螺纹段51，螺纹段51与节流套54螺纹连接，并且螺纹段51端部外露于节流套54外，调节段52的直径大于螺纹段51的直径，通过转动螺纹段51能够带动调节段52相对节流套54升降调节，从而调节流道18的通过量；

所述流道18为L型通道，可调节流杆50与L型通道的其中一段同轴设置，所述调节段52前端设有环状导流斜面53，通过设置环状导流斜面53能够提高流量调节的速度。

进一步的，所述阀杆20下端设有导流部21，导流部21与导通孔侧壁间留有间隙，并且导流部21的长度不小于导通孔的长度；

所述导流部21的横截面为多边形，在本实施例中导流部21的横截面为正四边形，并且导流部21的外角上均设有倒圆角，导通孔的横截面为圆形，导流部21的外侧面与导通孔侧壁间形成有多组月牙状的间隙，导流部21垂直方向的投影完全覆盖导通阀套30中间的通孔，即阀杆20抵靠在导通阀套30中间的通孔上，并完全封闭导通阀套30中间的通孔。

进一步的，所述泄压腔15底部设有与阀前端口17连通的导向管41，导通阀套30活动套设在导向管41上，导通阀套30上端设有环状凸台31，并且导通阀套30中间的通孔外侧嵌入有活动密封垫片32，导通阀套30可通过活动密封垫片32分别与阀杆20及导通孔形成密封。

进一步的，所述高精度外排导阀还包括下端盖40，所述泄压腔15底部设有开口，下端盖40封闭在泄压腔15的底部开口上，所述阀前端口17和导向管41设置在下端盖40上，在组装时，分别将阀杆20、导通阀套30和复位件33装入阀体10后，再将导向管41插入到导通阀套30中、旋紧下端盖40。

进一步的，所述高精度外排导阀还包括与导通孔螺纹连接的阀座22，阀座22上设有中心通孔23，阀杆20滑动穿设在中心通孔23中，阀杆20与中心通孔23侧壁间留有间隙，所述阀座22下端设有由中心向两侧倾斜的环状倒斜面，通过设置环状倒斜面能够提高导通阀套30与阀座22相抵靠时的密封性，阀座22下端与导通阀套30中间的通孔相对。

进一步的，所述上压板64和弹簧压板62上均设有用于与驱动弹簧63相接的定位凸环，所述上压板64和下压板65相对一面外侧边分别设有用于避免划破膜片66的环状倒斜面和环状倒圆角。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种高精度外排导阀，包括阀体（10）和阀盖（60），其特征在于：所述阀体（10）内部设有控制腔（11）和泄压腔（15），控制腔（11）和泄压腔（15）通过导通孔相互导通，阀体（10）上设有与控制腔（11）连通的控制腔端口（12），泄压腔（15）底部设有阀前端口（17），泄压腔（15）内滑动设有导通阀套（30），导通阀套（30）下端与阀前端口（17）连通，导通阀套（30）上套设有用于推动导通阀套（30）向上滑动的复位件（33），导通孔中滑动设有阀杆（20），阀杆（20）下端与导通阀套（30）中间的通孔相对，阀杆（20）与导通孔侧壁间留有间隙，所述阀盖（60）与阀体（10）连接，阀盖（60）内设有通过控制阀（70）阀后压力控制阀杆（20）往复运动的活动控制组件，阀杆（20）抵接在导通阀套（30）上时活动封闭导通阀套（30）中间的通孔，导通阀套（30）抵接在导通孔上时导通阀套（30）中间的通孔与导通孔相对。

2.根据权利要求1所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述阀体（10）上设有大气端口（16），泄压腔（15）通过流道（18）与大气端口（16）连通，阀体（10）上螺纹连接有可调节流杆（50），可调节流杆（50）前端位于流道（18）内用于调节流道（18）的通过量。

3.根据权利要求2所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述可调节流杆（50）通过节流套（54）设置在阀体（10）上，节流套（54）与阀体（10）螺纹连接，所述可调节流杆（50）包括调节段（52）和螺纹段（51），螺纹段（51）与节流套（54）螺纹连接，调节段（52）的直径大于螺纹段（51）的直径；

所述流道（18）为L型通道，可调节流杆（50）与L型通道的其中一段同轴设置，所述调节段（52）前端设有环状导流斜面（53）。

4.根据权利要求1所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述阀杆（20）下端设有导流部（21），导流部（21）与导通孔侧壁间留有间隙，并且导流部（21）的长度不小于导通孔的长度；

所述导流部（21）的横截面为多边形，并且导流部（21）的外角上均设有倒圆角，导通孔的横截面为圆形，导流部（21）垂直方向的投影完全覆盖导通阀套（30）中间的通孔。

5.根据权利要求1所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述泄压腔（15）底部设有与阀前端口（17）连通的导向管（41），导通阀套（30）活动套设在导向管（41）上，导通阀套（30）上端设有环状凸台（31），并且导通阀套（30）中间的通孔外侧嵌入有活动密封垫片（32）。

6.根据权利要求5所述的高精度外排导阀，其特征在于：还包括下端盖（40），所述泄压腔（15）底部设有开口，下端盖（40）封闭在泄压腔（15）的底部开口上，所述阀前端口（17）和导向管（41）设置在下端盖（40）上。

7.根据权利要求1所述的高精度外排导阀，其特征在于：还包括与导通孔螺纹连接的阀座（22），阀座（22）上设有中心通孔（23），阀杆（20）滑动穿设在中心通孔（23）中，阀杆（20）与中心通孔（23）侧壁间留有间隙。

8.根据权利要求7所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述阀座（22）下端设有由中心向两侧倾斜的环状倒斜面，阀座（22）下端与导通阀套（30）中间的通孔相对。

9.根据权利要求1所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述活动控制组件包括调节螺杆（61）、驱动弹簧（63）、上压板（64）、下压板（65）和膜片（66），所述膜片（66）与阀体（10）上部形成有调节腔（13），调节腔（13）与设置在阀体（10）上的阀后端口（14）连通，上压板（64）和下压板（65）夹持在膜片（66）上，并且与阀杆（20）上端部连接，调节螺杆（61）螺纹连接阀盖（60），并且调节螺杆（61）下端设有弹簧压板（62），驱动弹簧（63）两端分别抵接在上压板（64）和弹簧压板（62）上。

10.根据权利要求9所述的高精度外排导阀，其特征在于：所述上压板（64）和弹簧压板（62）上均设有用于与驱动弹簧（63）相接的定位凸环，所述上压板（64）和下压板（65）相对一面外侧均设有环状倒斜面或环状倒圆角。