CN115163960A - 一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，包括壳体和设置在壳体中的内芯组件，壳体上沿纵向同轴设置有依次连通的第一内螺纹孔、第一通道孔和第二通道孔，在第二通道孔上位于与第一通道孔相邻的台阶面的孔口位置设置有一锥形倒角；壳体上沿横向设置有与第一通道孔相连通的第三通道孔；内芯组件包括柱塞座和设置在柱塞座内的柱塞，柱塞座上间隔设置有N对节流孔；柱塞座包括轴向相邻的一段螺纹套和一段光孔套；柱塞座的光孔套外圆前端同轴设置有外圆锥面，光孔套外圆前端的外圆锥面顶压在壳体的锥形倒角的面上从而形成与锥形倒角之间的密封连接。本发明能够减少柱塞孔板的内泄漏，提高柱塞孔板的通量精度和使用可靠性。

Description

一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构

技术领域

本发明涉及节流孔板技术领域，具体涉及一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构。

背景技术

节流孔板在工业领域应用较为广泛，其可以实现管道内流体的限流作用，使得流体的压力得到降低。然而，现有技术中常规的节流孔板在使用时还存在以下问题：一是结构功能相对较为简单，节流能力单一，无法适应现场实际工况下的安装调试的要求；二是可靠性不高，在高温高压以及核电站等特殊环境中长期使用时的性能稳定性和可靠性较差，使用寿命短。

授权公开号为CN212643883U的发明专利公开了一种柱塞式孔板，其为本公司开发的用于大型先进压水堆及高温气冷堆核电站的专用柱塞孔板，包括壳体和设置在壳体内孔中的柱塞套和柱塞，柱塞套的大外圆与壳体内孔螺纹连接，柱塞套的小外圆与壳体的内孔之间设置有环形空隙，柱塞套的小外圆上还设置有贯穿柱塞套内孔的柱塞套过流孔；柱塞的大外圆与柱塞套的内孔螺纹连接，柱塞的小外圆与柱塞套的内孔相适配，柱塞上靠柱塞的小外圆一端设置有一盲孔，柱塞的小外圆上间隔布置有若干数量连通盲孔的节流孔；壳体上分别设置有连通柱塞套过流孔的第一通道、连通盲孔的第二通道；柱塞的小外圆上的节流孔在初始位置完全被柱塞套的内孔所封闭，通过对柱塞的轴向位置调整节流孔可移动至与柱塞套过流孔相连通。

上述结构的柱塞式孔板在设计压力、温度和运行工况下运行具有较好的稳定性，其存在的不足是：由于柱塞套的前端与壳体的内孔端面之间是采用平面顶压密封结构，而由于加工制造误差的原因其柱塞套端面与壳体的内孔端面存在有一定不平度误差，从而很难形成高密密封性的配合，导致在高压下流体会在柱塞套端面与壳体的内孔端面之间产生一定的内泄漏，从而导致试验流量与实际流量产生一定的偏差，并最终影响到柱塞式孔板的通量精度。

因此，有必要针对上述问题，对本公司的在前专利进行技术改进，以减少柱塞孔板的内泄漏，提高柱塞孔板的通量精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，旨在减少柱塞孔板的内泄漏，提高柱塞孔板的通量精度，提高柱塞孔板的可靠性。具体的技术方案如下：

一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，包括壳体和设置在所述壳体中的内芯组件，所述壳体上沿纵向同轴设置有依次连通的第一内螺纹孔、第一通道孔和第二通道孔，且所述第一内螺纹孔的孔径大于所述第一通道孔的孔径，所述第一通道孔的孔径大于所述第二通道孔的孔径，在所述第二通道孔上位于与所述第一通道孔相邻的台阶面的孔口位置设置有一锥形倒角；所述壳体上沿横向设置有与所述第一通道孔相连通的第三通道孔；所述内芯组件包括柱塞座和设置在所述柱塞座内的柱塞，所述柱塞座包括轴向相邻连接的一段螺纹套和一段光孔套，所述螺纹套上同轴设置有外螺纹和内螺纹孔，所述光孔套上同轴设置有外圆和内孔，且所述光孔套的外圆上间隔设置有与所述光孔套的内孔相连通的N对节流孔；所述柱塞包括轴向相邻连接的一段螺柱和一段圆柱；所述柱塞座的光孔套部分安装于所述壳体的第一通道孔内，所述柱塞座的螺纹套部分的外螺纹与所述壳体的第一内螺纹孔螺纹配合连接，所述柱塞的圆柱部分安装在所述柱塞座的光孔套内孔中并与所述光孔套内孔滑动配合连接，所述柱塞的螺柱部分与所述柱塞座的螺纹套部分的内螺纹孔螺纹配合连接；在所述柱塞座的光孔套外圆前端同轴设置有一外圆锥面，且所述光孔套外圆前端的外圆锥面顶压连接在所述壳体的锥形倒角的面上从而形成与所述锥形倒角之间的密封连接。

本发明中，在所述壳体上靠所述第一内螺纹孔的一端还设置有第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔的孔径大于所述第一内螺纹孔的孔径，所述第二内螺纹孔内安装有压紧螺塞，所述压紧螺塞的前端设置有密封垫片，所述密封垫片压紧在位于所述第二内螺纹孔与第一内螺纹孔邻接处的台阶面上。

本发明中，在所述壳体上位于所述第三通道孔的外侧端设置有与所述第三通道孔相连通的第三内螺纹孔，在所述壳体上位于所述第二通道孔的外侧端设置有与所述第二通道孔相连通的第四内螺纹孔；所述第三内螺纹孔的孔径大于所述第三通道孔的孔径，所述第四内螺纹孔的孔径大于所述第二通道孔的孔径。

优选的，所述壳体的第一通道孔与所述柱塞座的光孔套外圆之间设置有高压流体进入的环形空隙。

优选的，所述节流孔的数量有三对，且三对所述节流孔沿所述柱塞座的光孔套横向贯穿设置。

本发明中，所述柱塞的圆柱部分一端设置有内六角孔。

本发明中，所述柱塞座的螺纹套一端还设置有一段外六角。

优选的，所述壳体上的锥形倒角的长度为1mm、倒角的角度为45°。

优选的，所述密封垫片为石墨不锈钢复合垫片，所述石墨不锈钢复合垫片包括不锈钢垫片和分别一体化连接在所述不锈钢垫片两面的石墨垫片。

本发明中，所述高压流体的压力为8～15MPa。

优选的，所述高压流体为高温高压气体。

作为进一步改进，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构还配套设置有联动锁紧一体化调试工具，所述联动锁紧一体化调试工具包括联动锁紧体和蝶形弹簧组件，所述联动锁紧体包括底盘、设置在所述底盘正面中心位置的六角柱、设置在所述底盘正面且与所述六角柱同轴的定位圈、设置在所述定位圈上的内六角孔；其中，所述六角柱的形状尺寸与所述柱塞上的内六角孔的形状尺寸相适配，所述定位圈上的内六角孔与所述柱塞座上外六角的形状尺寸相适配；其中，所述六角柱由一段联动锁紧段和一段调试加长段一体化同轴连接所组成。

优选的，所述底盘上沿周向设置有方便底盘旋转操作的四个通孔。

调试前将内芯组件安装至壳体内，调试时压紧螺塞先不装，将联动锁紧体上六角柱的调试加长段前端插入到柱塞的内六角孔中，操作底盘旋转，使得柱塞调整到合适的轴向位置，经流量测试到位后拆下联动锁紧体，通过切削设备将联动锁紧体上的调试加长段切去，然后将蝶形弹簧组件外套在柱塞座的外六角上，再依次安装联动锁紧体、密封垫片和压紧螺塞，使得联动锁紧体位于所述压紧螺塞与所述柱塞座之间，并使得联动锁紧体上六角柱的一段联动锁紧段前端定位于所述柱塞的内六角孔中，同时使得联动锁紧体上定位圈的内六角孔外套在柱塞座的外六角上，联动锁紧体上定位圈的前端顶压住所述蝶形弹簧组件，拧紧压紧螺塞，完成柱塞孔板的调试。

由于联动锁紧一体化调试工具具有联动锁紧作用，从而使得在拧紧压紧螺塞的过程中，其联动锁紧体不会发生旋转移位，从而能够保证柱塞的轴向位置不变，并起到对于柱塞座和柱塞的联合防松动作用。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，柱塞座前端的外圆锥面顶压在与壳体的锥形倒角上，由于锥形倒角可以设计成较小尺寸的倒角，因此在锥面密封结构的基础上，通过柱塞座前端的外圆锥面的顶压还能够使得壳体的锥形倒角产生微量的挤压变形，从而增强了与柱塞座前端的外圆锥面与壳体的锥形倒角之间的密封性能，由此可以大幅度减少高温高压流体柱塞孔板的内泄漏，进而提高柱塞孔板的通量精度，提高柱塞孔板的可靠性。

第二，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，改进结构的柱塞与柱塞座的配合结构，并将节流孔设置在柱塞座上，使得柱塞的外径尺寸可以设计得较小，从而有利于减少柱塞与柱塞座在直径方向的名义尺寸，从而使得柱塞与柱塞座之间在同等制造公差等级下具有更小的配合间隙，由此可以减少柱塞与柱塞座之间的内泄量，从而进一步提高了柱塞孔板的通量精度，提高了柱塞孔板的可靠性。

第三，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，改进结构的柱塞与柱塞座的配合结构，使得柱塞座上能够根据设计的需要在轴向布置更多的节流孔，从而提高了高压流体柱塞孔板的适应性。

第四，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，配套设置有联动锁紧一体化调试工具，联动锁紧一体化调试工具除了作为调试柱塞孔板内柱塞轴向位置的调试工具外，在调试完成将六角柱的一端调试段切除后，还能够作为柱塞孔板产品的一部分安装到柱塞孔板的内部，利用联动锁紧体上的六角柱和定位圈的内六角孔，配合蝶形弹簧组件的轴向顶紧作用，实现了柱塞座与柱塞的联动锁紧，从而使得柱塞孔板在核电领域的高温高压振动等恶劣环境下，其柱塞孔板内部的内芯组件不会发生移位，由此增强了柱塞孔板在核电领域应用的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构的结构示意图；

图2是在图1的基础上增加设置了联动锁紧一体化调试工具后的结构示意图；

图3是图2中的联动锁紧体的结构示意图。

图中：1、壳体，2、内芯组件，3、第一内螺纹孔，4、第一通道孔，5、第二通道孔，6、锥形倒角，7、第三通道孔，8、柱塞座，9、柱塞，10、螺纹套，11、光孔套，12、节流孔，13、螺柱，14、圆柱，15、外圆锥面，16、第二内螺纹孔，17、压紧螺塞，18、密封垫片，19、第三内螺纹孔，20、第四内螺纹孔，21、环形空隙，22、内六角孔，23、外六角，24、联动锁紧体，25、蝶形弹簧组件，26、底盘，27、六角柱，28、定位圈，29、内六角孔，30、联动锁紧段，31、调试加长段，32、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至3所示为本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构的实施例，包括壳体1和设置在所述壳体1中的内芯组件2，所述壳体1上沿纵向同轴设置有依次连通的第一内螺纹孔3、第一通道孔4和第二通道孔5，且所述第一内螺纹孔3的孔径大于所述第一通道孔4的孔径，所述第一通道孔4的孔径大于所述第二通道孔5的孔径，在所述第二通道孔5上位于与所述第一通道孔4相邻的台阶面的孔口位置设置有一锥形倒角6；所述壳体1上沿横向设置有与所述第一通道孔4相连通的第三通道孔7；所述内芯组件2包括柱塞座8和设置在所述柱塞座8内的柱塞9，所述柱塞座8包括轴向相邻连接的一段螺纹套10和一段光孔套11，所述螺纹套10上同轴设置有外螺纹和内螺纹孔，所述光孔套11上同轴设置有外圆和内孔，且所述光孔套11的外圆上间隔设置有与所述光孔套11的内孔相连通的N对节流孔12；所述柱塞9包括轴向相邻连接的一段螺柱13和一段圆柱14；所述柱塞座8的光孔套11部分安装于所述壳体的第一通道孔4内，所述柱塞座8的螺纹套10部分的外螺纹与所述壳体1的第一内螺纹孔3螺纹配合连接，所述柱塞9的圆柱14部分安装在所述柱塞座8的光孔套11内孔中并与所述光孔套11内孔滑动配合连接，所述柱塞9的螺柱13部分与所述柱塞座8的螺纹套10部分的内螺纹孔螺纹配合连接；在所述柱塞座8的光孔套11外圆前端同轴设置有一外圆锥面15，且所述光孔套11外圆前端的外圆锥面15顶压连接在所述壳体1的锥形倒角6的面上从而形成与所述锥形倒角6之间的密封连接。

本实施例中，在所述壳体1上靠所述第一内螺纹孔3的一端还设置有第二内螺纹孔16，所述第二内螺纹孔16的孔径大于所述第一内螺纹孔3的孔径，所述第二内螺纹孔16内安装有压紧螺塞17，所述压紧螺塞17的前端设置有密封垫片18，所述密封垫片18压紧在位于所述第二内螺纹孔16与第一内螺纹孔3邻接处的台阶面上。

本实施例中，在所述壳体1上位于所述第三通道孔7的外侧端设置有与所述第三通道孔7相连通的第三内螺纹孔19，在所述壳体1上位于所述第二通道孔5的外侧端设置有与所述第二通道孔5相连通的第四内螺纹孔20；所述第三内螺纹孔19的孔径大于所述第三通道孔7的孔径，所述第四内螺纹孔20的孔径大于所述第二通道孔5的孔径。

优选的，所述壳体1的第一通道孔4与所述柱塞座8的光孔套11外圆之间设置有高压流体进入的环形空隙21。

优选的，所述节流孔12的数量有三对，且三对所述节流孔12沿所述柱塞座8的光孔套11横向贯穿设置。

本实施例中，所述柱塞9的圆柱14部分一端设置有内六角孔22。

本实施例中，所述柱塞座8的螺纹套10一端还设置有一段外六角23。

优选的，所述壳体1上的锥形倒角6的长度为1mm、倒角的角度为45°。

优选的，所述密封垫片18为石墨不锈钢复合垫片，所述石墨不锈钢复合垫片包括不锈钢垫片和分别一体化连接在所述不锈钢垫片两面的石墨垫片。

本实施例中，所述高压流体的压力为8～15MPa。

优选的，所述高压流体为高温高压气体。

作为进一步改进，本发明的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构还配套设置有联动锁紧一体化调试工具，所述联动锁紧一体化调试工具包括联动锁紧体24和蝶形弹簧组件25，所述联动锁紧体24包括底盘26、设置在所述底盘26正面中心位置的六角柱27、设置在所述底盘26正面且与所述六角柱27同轴的定位圈28、设置在所述定位圈28上的内六角孔29；其中，所述六角柱27的形状尺寸与所述柱塞9上的内六角孔22的形状尺寸相适配，所述定位圈28上的内六角孔29与所述柱塞座8上外六角23的形状尺寸相适配；其中，所述六角柱27由一段联动锁紧段30和一段调试加长段31一体化同轴连接所组成。

优选的，所述底盘26上沿周向设置有方便底盘旋转操作的四个通孔32。

调试前将内芯组件2安装至壳体1内，调试时压紧螺塞17先不装，将联动锁紧体24上六角柱27的调试加长段前端插入到柱塞9的内六角孔22中，操作底盘26旋转，使得柱塞9调整到合适的轴向位置，经流量测试到位后拆下联动锁紧体24，通过切削设备将联动锁紧体24上的调试加长段31切去，然后将蝶形弹簧组件25外套在柱塞座8的外六角23上，再依次安装联动锁紧体24、密封垫片18和压紧螺塞17，使得联动锁紧体24位于所述压紧螺塞17与所述柱塞座8之间，并使得联动锁紧体24上六角柱27的一段联动锁紧段30前端定位于所述柱塞9的内六角孔22中，同时使得联动锁紧体24上定位圈28的内六角孔29外套在柱塞座8的外六角23上，联动锁紧体24上定位圈28的前端顶压住所述蝶形弹簧组件25，拧紧压紧螺塞17，完成柱塞孔板的调试。

由于联动锁紧一体化调试工具具有联动锁紧作用，从而使得在拧紧压紧螺塞17的过程中，其联动锁紧体24不会发生旋转移位，从而能够保证柱塞9的轴向位置不变，并起到对于柱塞座8和柱塞9的联合防松动作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体中的内芯组件，所述壳体上沿纵向同轴设置有依次连通的第一内螺纹孔、第一通道孔和第二通道孔，且所述第一内螺纹孔的孔径大于所述第一通道孔的孔径，所述第一通道孔的孔径大于所述第二通道孔的孔径，在所述第二通道孔上位于与所述第一通道孔相邻的台阶面的孔口位置设置有一锥形倒角；所述壳体上沿横向设置有与所述第一通道孔相连通的第三通道孔；所述内芯组件包括柱塞座和设置在所述柱塞座内的柱塞，所述柱塞座包括轴向相邻连接的一段螺纹套和一段光孔套，所述螺纹套上同轴设置有外螺纹和内螺纹孔，所述光孔套上同轴设置有外圆和内孔，且所述光孔套的外圆上间隔设置有与所述光孔套的内孔相连通的N对节流孔；所述柱塞包括轴向相邻连接的一段螺柱和一段圆柱；所述柱塞座的光孔套部分安装于所述壳体的第一通道孔内，所述柱塞座的螺纹套部分的外螺纹与所述壳体的第一内螺纹孔螺纹配合连接，所述柱塞的圆柱部分安装在所述柱塞座的光孔套内孔中并与所述光孔套内孔滑动配合连接，所述柱塞的螺柱部分与所述柱塞座的螺纹套部分的内螺纹孔螺纹配合连接；在所述柱塞座的光孔套外圆前端同轴设置有一外圆锥面，且所述光孔套外圆前端的外圆锥面顶压连接在所述壳体的锥形倒角的面上从而形成与所述锥形倒角之间的密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，在所述壳体上靠所述第一内螺纹孔的一端还设置有第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔的孔径大于所述第一内螺纹孔的孔径，所述第二内螺纹孔内安装有压紧螺塞，所述压紧螺塞的前端设置有密封垫片，所述密封垫片压紧在位于所述第二内螺纹孔与第一内螺纹孔邻接处的台阶面上。

3.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，在所述壳体上位于所述第三通道孔的外侧端设置有与所述第三通道孔相连通的第三内螺纹孔，在所述壳体上位于所述第二通道孔的外侧端设置有与所述第二通道孔相连通的第四内螺纹孔；所述第三内螺纹孔的孔径大于所述第三通道孔的孔径，所述第四内螺纹孔的孔径大于所述第二通道孔的孔径。

4.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，所述壳体的第一通道孔与所述柱塞座的光孔套外圆之间设置有高压流体进入的环形空隙。

5.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，所述节流孔的数量有三对，且三对所述节流孔沿所述柱塞座的光孔套横向贯穿设置。

6.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，所述柱塞的圆柱部分一端设置有内六角孔。

7.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，所述柱塞座的螺纹套一端还设置有一段外六角。

8.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，所述壳体上的锥形倒角的长度为1mm、倒角的角度为45°。

9.根据权利要求1所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，还配套设置有联动锁紧一体化调试工具，所述联动锁紧一体化调试工具包括联动锁紧体和蝶形弹簧组件，所述联动锁紧体包括底盘、设置在所述底盘正面中心位置的六角柱、设置在所述底盘正面且与所述六角柱同轴的定位圈、设置在所述定位圈上的内六角孔；其中，所述六角柱的形状尺寸与所述柱塞上的内六角孔的形状尺寸相适配，所述定位圈上的内六角孔与所述柱塞座上外六角的形状尺寸相适配；其中，所述六角柱由一段联动锁紧段和一段调试加长段一体化同轴连接所组成。

10.根据权利要求9所述的一种能够减少内泄量的高压流体柱塞孔板改进结构，其特征在于，调试前将内芯组件安装至壳体内，调试时压紧螺塞先不装，将联动锁紧体上六角柱的调试加长段前端插入到柱塞的内六角孔中，操作底盘旋转，使得柱塞调整到合适的轴向位置，经流量测试到位后拆下联动锁紧体，通过切削设备将联动锁紧体上的调试加长段切去，然后将蝶形弹簧组件外套在柱塞座的外六角上，再依次安装联动锁紧体、密封垫片和压紧螺塞，使得联动锁紧体位于所述压紧螺塞与所述柱塞座之间，并使得联动锁紧体上六角柱的一段联动锁紧段前端定位于所述柱塞的内六角孔中，同时使得联动锁紧体上定位圈的内六角孔外套在柱塞座的外六角上，联动锁紧体上定位圈的前端顶压住所述蝶形弹簧组件，拧紧压紧螺塞，完成柱塞孔板的调试。

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