CN115306913B - 一种自适配流量的调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适配流量的调节阀，其特征是还包括可根据压力大小自动调节流路的阀芯组件，所述阀芯组件包含滑动安装在阀盖上且一端与执行器连接的大流量阀杆、安装在大流量阀杆另一端的大流量阀芯、滑动安装在大流量阀杆内的小流量阀杆以及安装在小流量阀杆一端且处于大流量阀芯内的小流量阀芯；所述阀盖上还安装有用于调节小流量流路的小流量控制机构。该发明通过根据压力大小自动调节流路的阀芯组件的设置，当压力小流量少的情况下自动开启小流量流路；当压力大流量大的情况下选用大流量流路，根据压力和流量大小自动切换使用相应的流路，从而降低大流量阀芯与阀座之间以及小流量阀芯与小流量阀座之间的摩擦次数，降低磨损，提高使用寿命。

Description

一种自适配流量的调节阀

技术领域

本发明涉及阀门，具体是指一种自适配流量的调节阀。

背景技术

调节阀又名控制阀，一般由执行机构和阀门组成，适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质流路大小的调节，通过执行机构带动阀杆，阀杆带动阀芯进行上下移动从而打开流路，并且通过控制阀芯与阀座之间间隙的大小而控制流路的大小，其驱动方式一般可分为气动、手动、电动、液动以及自力式；

自力式调节阀是根据阀前阀后压力的变化而自行调节阀门的开度，从而对流量的大小进行调节，目前常规的调节阀都是只有一个阀芯，不管是大流量还是小流量都是通过控制阀芯的上下移动进行的，如公开号为CN202220490810.X，专利名称为一种自力式压力调节阀的专利公开了一种自力式压力调节阀，其特征在于：包括阀体、阀盖、膜盖组件和保护罩，所述阀盖、膜盖组件和保护罩的中轴线重合；所述阀体内设有进口通道、阀口和出口通道；沿所述中轴线设置的阀杆部件以及固定在所述阀杆部件端部的阀板，所述阀杆部件沿所述中轴线运动带动所述阀板直线运动，实现阀口开闭的控制；控制所述阀杆部件运动的控制组件（也称为执行器）；所述控制组件包括设置在所述膜盖组件内的膜片组件和设置在所述保护罩内的调节组件；所述膜片组件包括膜片、对所述膜片进行支撑的托盘以及对所述膜片进行定位固定的锁紧件，所述调节组件包括固定在所述上阀杆端部的上压板以及设置在所述保护罩内的弹簧；当上压板跟随上阀杆进行直线运动时，弹簧的一端跟随上压板同步运动，弹簧的另一端固定，从而实现弹簧伸缩量的调节；

该专利通过沿阀体和阀芯的中轴线设置阀杆部件，并通过控制组件控制阀杆部件的运动实现阀板位置的调节，只需通过被调介质自身的动力，即可实现压力调节，同时阀杆部件的运动是直线运动，相对应调节阀的响应速度和控制精度高；

但是该专利与传统的自力式调节阀一样只有一个阀芯，不管是大流量还是小流量都是通过控制阀芯的上下移动进行的，导致阀芯与阀座之间频繁的进行摩擦，很容易导致磨损，磨损快则会导致产生泄漏，无法起到精准的控制流量，使用寿命低；

而为了阀门能够正常精准的进行使用，由于磨损严重，导致使用寿命短的问题因此需要经常对阀门内的阀座和阀芯进行更换，成本较高，且更换较为频繁则会对操作人员的工作造成困扰。为此，提出一种自适配流量的调节阀。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上问题而提出一种自适配流量的调节阀。

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案一种自适配流量的调节阀，包括阀体、安装在阀体上的阀座、安装在阀体上的阀盖、安装在阀盖上的支架以及安装在支架上的执行器，所述阀体内设有进口通道和出口通道；其特征是还包括可根据压力大小自动调节流路的阀芯组件，所述阀芯组件包含滑动安装在阀盖上且一端与执行器连接的大流量阀杆、安装在大流量阀杆另一端的大流量阀芯、滑动安装在大流量阀杆内的小流量阀杆以及安装在小流量阀杆一端且处于大流量阀芯内的小流量阀芯；所述阀盖上还安装有用于调节小流量流路的小流量控制机构。

进一步优选的，所述大流量阀杆上设有与小流量阀杆适配的通孔，大流量阀杆上还设有贯穿通孔的腰型槽；所述小流量控制机构包含安装在阀盖上的机壳、安装在小流量阀杆且两端穿过腰型槽处于机壳内的驱动杆以及安装在机壳内的弹簧。

进一步优选的，所述驱动杆设有弹簧导向柱，所述机壳上设有与驱动杆适配的滑动槽，所述机壳上还安装调节螺杆，调节螺杆处于机壳内的一端安装有弹簧限位套，所述弹簧安装在弹簧导向柱和弹簧限位套之间。

进一步优选的，所述大流量阀芯内设有连通进口通道和出口通道的小流量通道，所述小流量通道内安装有与小流量阀芯配合的小流量阀座。

进一步优选的，所述阀座、小流量阀座、大流量阀芯以及小流量阀芯表面均设有涂层。

进一步优选的，所述涂层的涂料为氮化硅、硅微粉、硅酸锆混合后制成。

进一步优选的，所述执行器包含与支架固定连接的下膜盖、安装在下膜盖上的上膜盖、安装在下膜盖与上膜盖之间的膜片、安装在膜片上且与大流量阀杆连接的托盘、设置在上膜盖上的调节套筒、安装在调节套筒内的调节座以及安装在调节座与托盘之间的大流量弹簧。

本发明通过根据压力大小自动调节流路的阀芯组件的设置，当压力小，流量少的情况下自动开启小流量流路；当压力大，流量大的情况下选用大流量流路，根据压力和流量大小自动切换使用相应的流路，从而降低大流量阀芯与阀座之间以及小流量阀芯与小流量阀座之间的摩擦次数，从而降低磨损，提高使用寿命；

通过小流量控制机构的设置，可调节小流量阀芯开启时所需的最小压力以及开启时能够开启的最大流路；

通过在阀座、小流量阀座、大流量阀芯以及小流量阀芯表面均设有涂层，增加表面的强度、硬度，从而提高抗冲刷性、耐磨性，耐高温性能，并且只需定期对阀座、小流量阀座、大流量阀芯以及小流量阀芯进行维护即可，维护时在表面重新喷涂一层涂层即可，无需进行更换，降低成本。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明中小流量控制机构具局部放大结构示意图；

附图3是本发明中阀芯组件处局部结构示意图。

图例说明：1、阀体；11、进口通道；12、出口通道；2、阀座；3、阀盖；4、支架；5、执行器；51、下膜盖；52、上膜盖；53、膜片；54、托盘；55、调节套筒；56、调节座；57、大流量弹簧；6、阀芯组件；61、大流量阀杆；611、通孔；612、腰型槽；62、大流量阀芯；63、小流量阀杆；64、小流量阀芯；65、小流量通道；66、小流量阀座；7、小流量控制机构；71、机壳；72、驱动杆；73、弹簧；74、弹簧导向柱；75、滑动槽；76、调节螺杆；77、弹簧限位套。

具体实施方式

下面我们结合附图对本发明所述的一种自适配流量的调节阀做进一步的说明。

参阅图1-3中所示，一种自适配流量的调节阀，包括阀体1、通过螺钉安装在阀体1上的阀座2、通过螺栓安装在阀体1上的阀盖3、通过螺栓安装在阀盖3上的支架4以及通过螺栓安装在支架4上的执行器5，所述阀体1内设有进口通道11和出口通道12；其特征是还包括可根据压力大小自动调节流路的阀芯组件6，所述阀芯组件6包含滑动安装在阀盖3上且一端与执行器5连接的大流量阀杆61、通过螺纹安装在大流量阀杆61另一端的大流量阀芯62、滑动安装在大流量阀杆61内的小流量阀杆63以及通过螺纹安装在小流量阀杆63一端且处于大流量阀芯62内的小流量阀芯64；所述阀盖3上还安装有用于调节小流量流路的小流量控制机构7；通过根据压力大小自动调节流路的阀芯组件6的设置，当压力小，流量少的情况下自动开启小流量流路；当压力大，流量大的情况下选用大流量流路，根据压力和流量大小自动切换使用相应的流路，从而降低大流量阀芯62与阀座2之间以及小流量阀芯64与小流量阀座66之间的摩擦次数，从而降低磨损，提高使用寿命；通过小流量控制机构7的设置，可调节小流量阀芯64开启时所需的最小压力以及开启时能够开启的最大流路。

进一步，所述大流量阀杆61上设有与小流量阀杆63适配的通孔611，大流量阀杆61上还设有贯穿通孔611的腰型槽612；所述小流量控制机构7包含通过螺栓安装在阀盖3上的机壳71、安装在小流量阀杆63且两端穿过腰型槽612处于机壳71内的驱动杆72以及安装在机壳71内的弹簧73；通过腰型槽612的设置，对驱动杆72的上下移动起导向和限位作用，同时通过腰型槽612的设置，使驱动杆72能够贯穿过大流量阀杆61与小流量阀杆63连接，通过弹簧73的设置，通过弹簧73的复位力对驱动杆72形成向下的挤压力，从而对小流量阀杆63和小流量阀芯64形成向下的压力，驱使小流量阀芯64与小流量阀座66配合关闭流路。

进一步，所述驱动杆72设有弹簧导向柱74，所述机壳71上设有与驱动杆72适配的滑动槽75，所述机壳71上还安装调节螺杆76，调节螺杆76处于机壳71内的一端通过螺钉安装有弹簧限位套77，所述弹簧73安装在弹簧导向柱74和弹簧限位套77之间；通过滑动槽75的设置，对驱动杆72的移动起避让作用，从而使驱动杆72能够进行上下移动；通过调节螺杆76的设置，调节螺杆76与机壳71之间通过螺纹连接，通过旋动调节螺杆76，调节螺杆76向上或向下动作，向下则对弹簧73形成挤压，弹簧73压缩后对驱动杆72的挤压力增大，从而推动小流量阀芯64向上移动的最低压力值增大，调节螺杆76向上动作，弹簧73复位，降低对驱动杆72的压力，从而降低推动小流量阀芯64向上移动所需求的最低压力值，从而通过调节螺杆76的设置，调节对弹簧73的挤压力，从而调节打开小流量阀芯64时所需的最低压力值；通过弹簧导向柱74和弹簧限位套77的设置，对弹簧73的位置形成限位。

进一步，所述大流量阀芯62内设有连通进口通道11和出口通道12的小流量通道65，所述小流量通道65内安装有与小流量阀芯64配合的小流量阀座66；通过在大流量阀芯62上开设小流量通道，在小流量通道内安装小流量阀座66，通过小流量阀芯64与小流量阀座66的配合，当压力小，流量小时，进入进口通道11的介质对大流量阀芯62和小流量阀芯64形成推力，当压力达到能够推动小流量阀芯64的压力值时，推动小流量阀芯64向上动作，从而打开小流量通道65，进行小流量输送，当进入进口通道11的介质压力大，推动大流量阀芯62向上动作，打开大流量通道，进行大流量输送，自动根据阀前压力而切换相应的流路。

进一步，所述阀座2、小流量阀座66、大流量阀芯62以及小流量阀芯64表面均设有涂层；通过在阀座2、小流量阀座66、大流量阀芯62以及小流量阀芯64表面均设有涂层，增加表面的强度、硬度，从而提高抗冲刷性、耐磨性，耐高温性能，并且只需定期对阀座2、小流量阀座66、大流量阀芯62以及小流量阀芯64进行维护即可，维护时在表面重新喷涂一层涂层即可，无需进行更换，节省成本。

进一步，所述涂层的涂料为氮化硅、硅微粉、硅酸锆混合后制成，采用硅微粉，是因为硅微粉颗粒形态与矿相结构，当硅灰在形成过程中，因相变的过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体，不易与其他物质反应，与大部分酸、碱不起化学反应，其颗粒均匀覆盖在物件表面，具有较强的抗腐蚀能力，并且硅微粉颗粒级配合理，使用时能减少和消除沉淀、分层现象；可使固化物的抗拉、抗压强度增强，耐磨性能提高；

采用氮化硅是因为氮化硅属高温难溶化合物，无熔点，抗高温蠕变能力强，不含粘结剂的反应烧结氮化硅负荷软化点在1800℃以上；氮化硅的强度很高，尤其是热压氮化硅，是世界上最坚硬的物质之一，它极耐高温，强度一直可以维持到1200℃的高温而不下降，受热后不会熔成融体，一直到1900℃才会分解，并有惊人的耐化学腐蚀性能，能耐几乎所有的无机酸和30％以下的烧碱溶液，也能耐很多有机酸的腐蚀；

采用硅酸锆是因为硅酸锆的熔点高，在2500摄氏度，因此能够提高耐高温性；

采用氮化硅、硅微粉、硅酸锆混合后制成涂料，并将其喷涂在阀座2、小流量阀座66、大流量阀芯62以及小流量阀芯64表面，从而增加阀座2、小流量阀座66、大流量阀芯62以及小流量阀芯64表面的耐高温性，抗腐蚀性，硬度，耐磨性，从而提高整体的使用寿命。

进一步，所述执行器5包含与通过螺栓与支架4固定连接的下膜盖51、通过螺栓安装在下膜盖51上的上膜盖52、安装在下膜盖51与上膜盖52之间的膜片53、安装在膜片53上且与大流量阀杆61连接的托盘54、设置在上膜盖52上的调节套筒55、通过螺纹安装在调节套筒55内的调节座56以及安装在调节座56与托盘54之间的大流量弹簧57；通过调节调节座56在调节套筒55内的位置，从而调节大流量弹簧57对托盘54以及大流量阀杆61的挤压力，调节大流量阀芯62向上移动所需的最低压力值，从而调节开启大流量流路时的最低压力值，只有当进口通道11内的压力大于开启大流量流路的最低压力值，才能推动大流量阀芯62向上移动，打开大流量流路。

本发明的使用过程：

当阀前压力小时，介质通过管路进入进口通道11后对对大流量阀芯62和小流量阀芯64形成推力，当压力达到能够推动小流量阀芯64的压力值时，推动小流量阀芯64向上动作，小流量阀芯64带动小流量阀杆63向上动作，小流量阀杆63带动驱动杆72沿着腰型槽612向上移动，驱动杆72向上移动的过程中对弹簧73形成挤压，从而打开小流量通道65，进口通道11内的介质通过小流量通道65进入出口通道后输出，进行小流量输送；

当进入进口通道11的介质压力逐渐增大，单依靠小流量通道65无法释放阀前的压力时，进口通道11内的介质压力大于大流量阀芯62开启的最低压力值后，推动大流量阀芯62向上动作，大流量阀芯62向上动作的同时带动小流量阀座66向上动作，打开大流量通道的同时逐渐减小小流量通道65的流量，甚至关闭小流量通道65，大流量阀芯62向上动作时带动大流量阀杆61向上动作，进行大流量输送；

当阀前压力逐渐减小后通过执行器内的大流量弹簧57的复位力推动大流量阀杆61向下动作，大流量阀杆61带动大流量阀芯62向下动作，直至大流量阀芯62与阀座2配合切断大流量流路，当阀前压力小于打开小流量流路的最低压力值时，通过弹簧73的复位力推动驱动杆72向下动作，驱动杆72带动小流量阀杆63向下动作，小流量阀杆63带动小流量阀芯64向下动作，直至小流量阀芯64与小流量阀座66配合关闭小流量流路。

本发明的保护范围不限于以上实施例及其变换。本领域内技术人员以本实施例的内容为基础进行的常规修改和替换，均属于本发明的保护范畴。

Claims (5)

1.一种自适配流量的调节阀，包括阀体（1）、安装在阀体（1）上的阀座（2）、安装在阀体（1）上的阀盖（3）、安装在阀盖（3）上的支架（4）以及安装在支架（4）上的执行器（5），所述阀体（1）内设有进口通道（11）和出口通道（12）；其特征是还包括可根据压力大小自动调节流路的阀芯组件（6），所述阀芯组件（6）包含滑动安装在阀盖（3）上且一端与执行器（5）连接的大流量阀杆（61）、安装在大流量阀杆（61）另一端的大流量阀芯（62）、滑动安装在大流量阀杆（61）内的小流量阀杆（63）以及安装在小流量阀杆（63）一端且处于大流量阀芯（62）内的小流量阀芯（64）；所述阀盖（3）上还安装有用于调节小流量流路的小流量控制机构（7）；所述大流量阀杆（61）上设有与小流量阀杆（63）适配的通孔（611），大流量阀杆（61）上还设有贯穿通孔（611）的腰型槽（612）；所述小流量控制机构（7）包含安装在阀盖（3）上的机壳（71）、安装在小流量阀杆（63）且两端穿过腰型槽（612）处于机壳（71）内的驱动杆（72）以及安装在机壳（71）内的弹簧（73）；所述驱动杆（72）设有弹簧导向柱（74），所述机壳（71）上设有与驱动杆（72）适配的滑动槽（75），所述机壳（71）上还安装调节螺杆（76），调节螺杆（76）处于机壳（71）内的一端安装有弹簧限位套（77），所述弹簧（73）安装在弹簧导向柱（74）和弹簧限位套（77）之间。

2.根据权利要求1所述的一种自适配流量的调节阀，其特征在于：所述大流量阀芯（62）内设有连通进口通道（11）和出口通道（12）的小流量通道（65），所述小流量通道（65）内安装有与小流量阀芯（64）配合的小流量阀座（66）。

3.根据权利要求1所述的一种自适配流量的调节阀，其特征在于：所述阀座（2）、小流量阀座（66）、大流量阀芯（62）以及小流量阀芯（64）表面均设有涂层。

4.根据权利要求3所述的一种自适配流量的调节阀，其特征在于：所述涂层的涂料为氮化硅、硅微粉、硅酸锆混合后制成。

5.根据权利要求1所述的一种自适配流量的调节阀，其特征在于：所述执行器（5）包含与支架（4）固定连接的下膜盖（51）、安装在下膜盖（51）上的上膜盖（52）、安装在下膜盖（51）与上膜盖（52）之间的膜片（53）、安装在膜片（53）上且与大流量阀杆（61）连接的托盘（54）、设置在上膜盖（52）上的调节套筒（55）、安装在调节套筒（55）内的调节座（56）以及安装在调节座（56）与托盘（54）之间的大流量弹簧（57）。

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