CN116045070B - 一种球笼式降噪调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种球笼式降噪调节阀，所述阀芯的外侧套设有降噪球笼，降噪球笼固定在上套筒和阀座之间，且降噪球笼的内部设有多组缓冲空间，且降噪球笼的表面开设有多组节流小孔，阀体的两端均固定有法兰盘，法兰盘的表面开设有螺栓孔，法兰盘的表面设有螺栓加固组件，对插入螺栓孔内部的连接螺栓限位；有益效果为：本发明提出的球笼式降噪调节阀采用降噪球笼将介质分散为若干小股射流，尽可能多的将介质冲击分散开来，再将各射流互相交错，使得能量被相互抵消，最后经过本发明的降噪球笼，通过更细小的孔径将流经阀芯的介质进一步分解、散射，减小对阀内件的冲蚀损坏，降低了介质冲击的噪声，增强了降压减速的效果。

Description

一种球笼式降噪调节阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种球笼式降噪调节阀。

背景技术

在煤化工、石油天然气、供压供热行业中，随着技术的发展与冶金提炼工艺的进步，高压差、高流速的工况出现的越来越频繁，苛刻的工艺条件使得高压降噪调节阀的使用越来越广泛，尤其是在高压差、高流速的场合。

现有技术中，对于高压差的液体介质，在闪蒸工况下，介质会转变为气液混合两相流，并伴随着高流速、高噪声，仅依靠单座柱塞式阀芯并辅以降噪板的方式并不能有效的完成重要的减压减噪任务，高流速的介质也会对阀内件产生冲击，极大的减少阀内件的使用寿命。

但是，噪声对听力的影响与噪声的强度、频率及受影响长短等因素有关。强度越大，频率越高，作用时间越长，危害就越大。在可压缩流体经调节阀时，在节流截面最小处可能达到或超过声音速度这就形成冲击波、喷射流、旋涡流等凌乱的流体产生气体动力噪声；因此不光噪音对操作人员产生危害；并且对在节流截面最小处可能达到或超过声音速度这就形成冲击波、喷射流、旋涡流等凌乱的流体对承压部件也有相当大的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球笼式降噪调节阀，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种球笼式降噪调节阀，包括阀体，阀体的内部安装有阀座，阀座的上方设有阀芯，阀芯的上方螺接有阀杆，且阀芯的顶部套设有上套筒，阀杆贯穿上套筒，且上套筒通过螺栓紧固件固定在阀体的顶部，所述阀芯的外侧套设有降噪球笼，降噪球笼固定在上套筒和阀座之间，且降噪球笼的内部设有多组缓冲空间，且降噪球笼的表面开设有多组节流小孔，阀体的两端均固定有法兰盘，法兰盘的表面开设有螺栓孔，法兰盘的表面设有螺栓加固组件，对插入螺栓孔内部的连接螺栓限位。

优选的，所述阀杆贯穿阀芯的底板后，阀杆的底端螺接有锁紧螺母，阀芯的顶端固定有阀芯压盖，阀杆的杆体上套设有导向套，上阀盖的底端插接在导向套和阀芯压盖之间空隙中，阀芯的顶端设有缺槽，缺槽呈环形槽，缺槽内部套设有平衡密封圈，平衡密封圈夹持在上套筒、阀芯压盖以及阀芯之间的空隙中。

优选的，所述阀体的顶端固定有密封垫片，密封垫片夹持在阀体和上阀盖之间，上阀盖的顶端设有填料槽，填料槽的孔径大于阀杆贯穿上阀盖的穿孔孔径，填料槽内部填充有填料，填料槽的顶部插接有填料固定压套，且填料固定压套套设在阀杆的杆体上。

优选的，所述降噪球笼包括降噪球笼内桶、降噪球笼中桶以及降噪球笼外桶，降噪球笼中桶呈断面为“匚”字形的圆环板，降噪球笼内桶固定在降噪球笼中桶的内环口处，降噪球笼外桶呈断面为圆弧形的环板，降噪球笼外桶套设在降噪球笼中桶的外侧，降噪球笼内桶、降噪球笼中桶以及降噪球笼外桶的表面均开设有节流小孔，降噪球笼外桶表面的节流小孔倾斜，阀芯的表面开设有节流小孔，阀芯表面的节流小孔自外环至内环向下倾斜。

优选的，所述阀芯和降噪球笼内桶之间构成第一缓冲空间，降噪球笼内桶和降噪球笼中桶之间构成第二缓冲空间，降噪球笼中桶和降噪球笼外桶之间构成第三缓冲空间，阀芯被阀杆上提后，上阀盖和阀芯压盖之间构成平衡空间，阀芯和阀座的内部以及第一缓冲空间形成第一级降噪结构，阀芯外侧、降噪球笼内桶的内部以及第二缓冲空间构成第二级降噪结构，降噪球笼内桶、降噪球笼中桶以及第三缓冲空间构成第三极降噪结构，流体通路中流体在平衡空间内实现阀芯上部与阀芯下部的流体压力平衡。

优选的，所述螺栓加固组件包括夹持组件以及平推限位机构，夹持组件和平推限位机构均设于法兰盘的表面。

优选的，所述夹持组件包括安装槽、夹持块、穿口、橡胶垫片、限位挡块、橡胶夹条以及斜面一，安装槽呈方形槽，安装槽和螺栓孔一一对应，且安装槽和螺栓孔连通，安装槽的深度小于螺栓孔的深度，夹持块活动插接在安装槽中，且夹持块的一端设有斜面一，夹持块的另一端固定有橡胶垫片，橡胶垫片朝向螺栓孔内侧的一端为圆弧形曲面。

优选的，所述穿口呈方形口，穿口开设在夹持块的表面，限位挡块呈“T”字形板状结构，限位挡块包括长板和垂直长板的连接片，长板的一端固定在安装槽的表面，长板的另一端固定在连接片的表面，连接片的两端分别固定在安装槽的两个相互平行的侧壁上，橡胶夹条固定在限位挡块和穿口之间，且橡胶夹条设有多个，多个橡胶夹条沿着长板排列分布。

优选的，所述平推限位机构包括嵌入槽、橡胶垫条、斜面二、推环以及挡片，嵌入槽呈圆弧形槽，嵌入槽开设在法兰盘的外环面，嵌入槽设有多个，多个嵌入槽沿着法兰盘的外环面排列分布，嵌入槽的长边长度和安装槽的进深相等，橡胶垫条呈圆柱条，橡胶垫条固定在嵌入槽中，且橡胶垫条的一端一体成型有斜面二，斜面二处于嵌入槽的外侧。

优选的，所述推环套设在法兰盘的外侧，拨动推环沿着法兰盘滑行时，推环沿着斜面一挤压夹持块，橡胶夹条被压缩形变，且橡胶垫条夹持在推环的内环面和嵌入槽之间，挡片呈圆弧形板状结构，挡片设有两组，推环处于两组挡片之间，每组挡片设有多个，多个挡片均固定在法兰盘的外环面上，且挡片和安装槽相间分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的球笼式降噪调节阀采用降噪球笼内部的多组小孔将介质分散为若干小股射流，将介质冲击分散开来，使得能量被相互抵消，最后经过本发明的降噪球笼，通过更细小的孔径将流经阀芯的介质进一步分解、散射，减小对阀内件的冲蚀损坏，降低了介质冲击的噪声，增强了降压减速的效果；并且在法兰盘处加装螺栓加固组件，如此避免固定法兰盘的连接螺栓松动产生的抖动噪音。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明降噪球笼安装结构示意图；

图3为本发明降噪球笼结构爆炸示意图；

图4为本发明法兰盘结构示意图；

图5为本发明法兰盘结构半剖示意图；

图6为图5中A处结构放大示意图；

图7为本发明夹持块结构示意图；

图8为本发明限位挡块和橡胶夹条连接结构示意图；

图9为本发明橡胶垫条结构示意图；

图10为本发明安装槽结构分布示意图。

图中：阀体1、阀座2、锁紧螺母3、阀芯压盖4、阀芯5、降噪球笼6、降噪球笼内桶61、降噪球笼中桶62、降噪球笼外桶63、导向套7、平衡密封圈8、平衡空间801、第一缓冲空间802、第二缓冲空间803、第三缓冲空间804、上阀盖9、螺栓紧固件10、填料11、填料固定压套12、阀杆13、密封垫片14、上套筒15、法兰盘16、螺栓孔17、连接螺栓18、安装槽19、夹持块20、穿口21、橡胶垫片22、限位挡块23、橡胶夹条24、斜面一25、嵌入槽26、橡胶垫条27、斜面二28、推环29、挡片30、节流小孔31、缺槽32、填料槽33、长板34、连接片35。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种球笼式降噪调节阀，包括阀体1，阀体1的内部固定有阀座2，阀座2的上方搭接阀芯5，阀芯5的上方螺接有阀杆13，且阀芯5的顶部套设有上套筒15，阀杆13贯穿上套筒15，且上套筒15通过螺栓紧固件10固定在阀体1的顶部，所述阀芯5的外侧套设有降噪球笼6，降噪球笼6固定在上套筒15和阀座2之间，且降噪球笼6的内部固定多组缓冲空间，且降噪球笼6的表面开设有多组节流小孔31，阀体1的两端均固定有法兰盘16，法兰盘16的表面开设有螺栓孔17，法兰盘16的表面设有螺栓加固组件，对插入螺栓孔17内部的连接螺栓18限位，阀杆13贯穿阀芯5的底板后，阀杆13的底端螺接有锁紧螺母3，阀芯5的顶端固定有阀芯压盖4，阀杆13的杆体上套设有导向套7，上阀盖9的底端插接在导向套7和阀芯压盖4之间空隙中，阀芯5的顶端开设缺槽32，缺槽32呈环形槽，缺槽32内部套设且固定有平衡密封圈8，平衡密封圈8夹持在上套筒15、阀芯压盖4以及阀芯5之间的空隙中，阀体1的顶端固定有密封垫片14，密封垫片14夹持在阀体1和上阀盖9之间，上阀盖9的表面一体成型有多个翅片，上阀盖9的顶端开设填料槽33，填料槽33的孔径大于阀杆13贯穿上阀盖9的穿孔孔径，填料槽33内部填充有填料11，填料槽33的顶部插接有填料固定压套12，填料固定压套12为“T”字形管，且填料固定压套12套设在阀杆13的杆体上，阀杆13的顶部开设有环形分段槽；采用降噪球笼6将介质分散为若干小股射流，尽可能多的将介质冲击分散开来，再将各射流互相交错，使得能量被相互抵消，最后经过本发明的降噪球笼，通过更细小的孔径将流经阀芯的介质进一步分解、散射，减小对阀内件的冲蚀损坏，降低了介质冲击的噪声，增强了降压减速的效果，提高调节阀使用寿命；并且在法兰盘16处加装螺栓加固组件，如此避免固定法兰盘16的连接螺栓18松动产生的抖动噪音。

实施例二

参照附图2和图3，在实施例一的基础上，为了实现降噪结构的构成，降噪球笼6包括降噪球笼内桶61、降噪球笼中桶62以及降噪球笼外桶63，降噪球笼中桶62呈断面为“匚”字形的圆环板，降噪球笼内桶61固定在降噪球笼中桶62的内环口处，降噪球笼外桶63呈断面为圆弧形的环板，降噪球笼外桶63套设在降噪球笼中桶62的外侧，降噪球笼内桶61、降噪球笼中桶62以及降噪球笼外桶63的表面均开设有节流小孔31，降噪球笼外桶63表面的节流小孔31倾斜，阀芯5的表面开设有节流小孔31，阀芯5表面的节流小孔31自外环至内环向下倾斜；阀芯5和降噪球笼内桶61之间构成第一缓冲空间802，降噪球笼内桶61和降噪球笼中桶62之间构成第二缓冲空间803，降噪球笼中桶62和降噪球笼外桶63之间构成第三缓冲空间804，通过外力抽提阀杆13，外力可采用现有的任意能够抽提阀杆13移动的形式，比如说在阀杆顶部固定手柄，工作人员手动抽拉，或者在阀杆13的顶部加装电动伸缩杆牵引，实现阀杆13被抽提的形式很多，不对其进行具体限定，阀芯5被阀杆13牵引上提后，上阀盖9和阀芯压盖4之间构成平衡空间801，阀芯5和阀座2的内部以及第一缓冲空间802形成第一级降噪结构，阀芯5外侧、降噪球笼内桶61的内部以及第二缓冲空间803构成第二级降噪结构，降噪球笼内桶61、降噪球笼中桶62以及第三缓冲空间804构成第三极降噪结构，流体通路中流体在平衡空间801内实现阀芯5上部与阀芯5下部的流体压力平衡。

因为在阀芯开启过程中，若为直孔，随着流通面积的不断增大,可压缩流体在节流截面最小处可能达到或超过音速，流体互相对撞和冲击，就形成冲击波、喷射流、旋涡，同时产生气体动力噪声；改为斜孔，根据力的分解，一个水平方向，一个垂直方向的分力；在水平方向的分力，可压缩流体互相对撞和冲击形成冲击波，减缓流体通过时的流速及噪声，还可根据需求，调整不同的角度，减少不同等级的噪声；在垂直方向的分力，对调节阀刚开启时，这个力的帮助下可减少执行机构的拉力。这样的结构解决了阀芯开始时的前拖现象，能够辅助迅速开启；对于含有颗粒及杂质的流体，斜孔在一定程度上还可以减少杂质堵塞。流体介质在进入第一、第二、第三缓冲空间后，依照中国科学院-马大猷教授的小孔喷注消音器的设计机理：流体被筒壁的小孔进行饱和分散，通过移频作用，可以大大减少流体噪声对人的干扰作用及可听声频段内的声辐射，将喷注噪声将移到人耳不敏感的频率范围，根据这一机理将一个大的喷口改为许多小孔来代替，便能达到降声的目的；在流体介质流经第三缓冲空间804，穿出降噪球笼外筒63时，降噪球笼外筒63的球形圆筒筒壁上均匀分布着大量消音小孔，如附图3所示，基于仿真设计，由于是球状体，承压面小孔是中心发散，受力分布均匀，球体自然形成角度分散，能够更好的更均匀的将介质分解、发散至阀体1的腔体内，同时这也使得小孔之间孔承压均匀，降噪负担均摊，以达到更好的效果；为保证球形筒壁的曲率及解决装配问题，减少装配尺寸紧配合影响；可以利用材料的热胀冷缩的原理来保证紧密配合效果，先使用液氮进行冷处理，再利用专用液压装置逐级压入每级套筒，使装配简单化。加工方面由于小孔数量较多且包含球形筒壁，因此加工时采用冲压的方式冲出小孔，在粗加工后进行调质处理工序增加筒板的强度和韧性，再精加工（抛光）到尺寸，最后将多个圆筒进行冷压组合。

节流小孔31的布设方法如下：

步骤S1:初始化行序值；根据调节阀截面精度和总行程，计算截面之间的距离h；

例如：所述调节阀的截面精度为10等分，总行程30mm，h为3mm；等分数越高，截面精度越高；

步骤S2：计算近似降噪窗口宽度：具体的：基于当前行序值确定所述行序对应的窗口数量Z；采用下式计算窗口宽度；

1）；

其中：

——当前截面内的窗口宽度（cm）；截面即为在阀门开启高度h时，流体介质 所能流过的面积；

——前一截面内的窗口宽度（cm）；

——当前截面内的窗口的开启面积（cm2）；

Z——窗口数目；

h——截面之间的距离（cm）；

——前一截面内的窗口开启面积（cm2）；

也就是说，通孔的数量和形程高度也就是其对应的行序直接相关；而由于打孔尺寸可以通过计算和加工来保持精度，本发明提出阶段性固定打孔数量的方式减少计算复杂度；也就是说，基于行程高度来阶段性的而改变通孔数量，使得行序分为不同的行序组，组内的多个行序对应的通孔数量是相同的，而不同行序组对应的通孔数量是不同的；例如：第1-5行为30个通孔，第6-10行为20个通孔，第11-14行为根据现场测试打孔调整；

步骤S3：推导窗口打孔半径r；将窗口转换成通孔；在行序值小于行序最大值时，行序值递增，返回步骤S2；否则，计算结束；

所述：推导窗口打孔半径r；将窗口转换成通孔，具体为：根据套筒窗口面积与套筒孔面积相等的方式将窗口转化为圆孔；采用下式进行推导；

；2）

其中：r——打孔的孔半径（cm）；

根据平均分配设置的方式将通孔排布在降噪上，使得通孔位置与h呈位置相关；还包括根据不同开度下配合不同尺寸的孔径及排布，用以实现不同的开度调节能力，大孔+小孔的方式能够在保证流体调节的前提下实现降噪分流，通过小孔射流的方式将压力冲击从阀芯密封面均匀分摊到各个小孔内，实现降噪分流的效果。

步骤S4：推导阀芯小孔倾角；将步骤S3推到而得小孔排布布局，进行倾角设计，根据三角函数的方式进行计算可得：

表1 倾斜角度表

倾斜角度一般不建议大于45°，因为过大的倾斜角会影响阀芯节流孔的流通能力，产生阻碍介质流动的阻塞流，影响阀芯的调节能力。

步骤S5：计算降噪球笼的打孔排布；根据科学院声学研究证明，只有当小孔总面积与排气截面积之比为1.6时，才能使排气无阻。将S2、S3步骤中计算所得的阀芯近似流通面积带入式中，采用下式进行推导；

设定阀芯近似流通面积为S0，介质流动方向为流开：

则：3）

降噪球笼内筒流通面积

=1.6×

；

降噪球笼中筒流通面积

=

×

；

降噪球笼外筒流通面积

=

×

；

以此方式即可推导出各个筒壁的近似流通面积，重复进行步骤S3即可获得3种降噪型面及小孔排布。

步骤S6：根据步骤S3、步骤S4、步骤S5所得的阀芯小孔排布与降噪球笼小孔排布计算噪声；以计算的方式进行噪声验算。

流体介质噪声计算可以采用以下公式：

水蒸气；4）

；

除水蒸气外的气体； 5）

其中：

——计算噪声值（dB）；

——阀的流通能力；

——介质流量；

——阀前压力（bar）；

——阀后压力（bar）；

——调节阀下游的管道直径；

——音响效率；

——介质流通时间；

——管道壁厚（mm）；

sh——蒸汽过热温度；

——由调节阀型号和阀的开度与压力比的校正量，标准单座阀和双座阀可以 忽略不计；

取得每层的计算降噪值进行求和，即为装置总体降噪值。

以一台6寸调节阀，根据管径DN150，结合阀门流通系数，选择阀座内孔直径Dc= 143mm，选择对应的最大流通Cv=246%，流通面积为5880

。以套筒窗口可以计算得到套筒 内通孔数据：再根据上述公式计算出降噪球笼内通孔数据：

表2 降噪球笼内通孔数据表

阀芯流通面积

=5880

；

降噪球笼内筒面积

=1.6×

≈9408

；

表3 内筒小孔孔数表

降噪球笼中筒面积

=

×

≈15052

；

表4 中筒小孔孔数表

降噪球笼外筒面积

=

×

≈24083

；

表5 外筒小孔孔数表

针对上述示例具体计算降噪上打孔排布如附图4所示，可以看出通孔的排布按照以及尺寸和上述计算结果相关，通孔随着流体流动的方向由大变小；在根据不同开度下配合不同尺寸的孔径进行排布后，所述通孔的排布是无规律设置的；也就是先确定通孔的数量和尺寸，再做位置的推算；上述计算方式可以应用于所有降噪的打孔设计；

以另一台6寸高温高压调节阀为例，阀前压力为9.8MPa(G)，阀后压力为4.3MPa(G)，温度为540℃，计算Cv=226.903；根据上述计算方法预估阀门的噪声为：

；

135；

降噪球笼取3三层，有效行程为60mm，流通能力取阀芯的1.6倍，机械结构的效率取0.9，三层降噪球笼的直径及孔径分别为：

降噪球笼内筒，第一级小孔喷注粗消音，直径

=150mm，小孔孔径

=4mm

降噪球笼中筒，第二级小孔喷注中消音，直径

=165mm，小孔孔径

=3mm

降噪球笼外筒，第三级小孔喷注细消音，直径

=180mm，小孔孔径

=2mm

第三级降噪球笼外筒有一定扩容，介质发散喷注，降噪效果更佳。

降噪球笼小孔喷注消音器辐射的消音量，根据上述公式计算：

=27.5-30

=9.43dB；

=27.5-30

=13.18dB；

=27.5-30

=18.47dB；

=

+

+

=41.08dB；

实际阀门噪声为：

=

-

≈135-41=74dB；

安装降噪球笼后的降噪幅度基本为55%左右，若阀芯同时进行声源处理操作，阀芯的降噪幅度基本为15%左右，那么总体的降噪幅度可以达到70%左右如图6所示，能够明显看到对于阀后管道的降噪作用。

实施例三

参照附图4至图10，在实施例二的基础上，为了实现对连接螺栓18安装后的加固，螺栓加固组件包括夹持组件以及平推限位机构，夹持组件和平推限位机构均设于法兰盘16的表面，夹持组件包括安装槽19、夹持块20、穿口21、橡胶垫片22、限位挡块23、橡胶夹条24以及斜面一25，安装槽19呈方形槽，安装槽19和螺栓孔17一一对应，且安装槽19和螺栓孔17连通，安装槽19的深度小于螺栓孔17的深度，夹持块20活动插接在安装槽19中，且夹持块20的一端开设斜面一25，夹持块20的另一端固定有橡胶垫片22，橡胶垫片22朝向螺栓孔17内侧的一端为圆弧形曲面，穿口21呈方形口，穿口21开设在夹持块20的表面，限位挡块23呈“T”字形板状结构，限位挡块23包括长板34和垂直长板34的连接片35，长板34的一端固定在安装槽19的表面，长板34的另一端固定在连接片35的表面，连接片35的两端分别固定在安装槽19的两个相互平行的侧壁上，橡胶夹条24固定在限位挡块23和穿口21之间，且橡胶夹条24设有多个，多个橡胶夹条24沿着长板34排列分布，平推限位机构包括嵌入槽26、橡胶垫条27、斜面二28、推环29以及挡片30，嵌入槽26呈圆弧形槽，嵌入槽26开设在法兰盘16的外环面，嵌入槽26设有多个，多个嵌入槽26沿着法兰盘16的外环面排列分布，嵌入槽26的长边长度和安装槽19的进深相等，橡胶垫条27呈圆柱条，橡胶垫条27固定在嵌入槽26中，且橡胶垫条27的一端一体成型有斜面二28，斜面二28处于嵌入槽26的外侧；推环29套设在法兰盘16的外侧，由于降噪调节阀安装在管路上，即降噪调节阀暴露在外侧，便于使用者用手拨动推环29沿着法兰盘16滑行时，或者使用时借助现有的电动推杆顶推推环29沿着法兰盘16滑行，推环29沿着斜面一25挤压夹持块20，橡胶夹条24被压缩形变，且橡胶垫条27夹持在推环29的内环面和嵌入槽26之间，挡片30呈圆弧形板状结构，挡片30设有两组，推环29处于两组挡片30之间，每组挡片30设有多个，多个挡片30均固定在法兰盘16的外环面上，且挡片30和安装槽19相间分布。

当法兰盘16和对应管路的法兰对接后，将连接螺栓18穿过螺栓孔17后，拨动推环29沿着法兰盘16滑行时，推环29沿着斜面一25挤压夹持块20，橡胶夹条24被压缩形变，且橡胶垫条27夹持在推环29的内环面和嵌入槽26之间，此时连接螺栓18被夹持块20夹持，且橡胶垫条27的回弹力顶撑推环29，避免推环29随意滑动。

实际使用时，采用降噪球笼6将介质分散为若干小股射流，尽可能多的将介质冲击分散开来，再将各射流互相交错，使得能量被相互抵消，最后经过本发明的降噪球笼，通过更细小的孔径将流经阀芯的介质进一步分解、散射，减小对阀内件的冲蚀损坏，降低了介质冲击的噪声，增强了降压减速的效果，提高调节阀使用寿命；并且在法兰盘16处加装螺栓加固组件，如此避免固定法兰盘16的连接螺栓18松动产生的抖动噪音；通过外力抽提阀杆13，阀芯5被阀杆13牵引上提后，上阀盖9和阀芯压盖4之间构成平衡空间801，阀芯5和阀座2的内部以及第一缓冲空间802形成第一级降噪结构，阀芯5外侧、降噪球笼内桶61的内部以及第二缓冲空间803构成第二级降噪结构，降噪球笼内桶61、降噪球笼中桶62以及第三缓冲空间804构成第三极降噪结构，流体通路中流体在平衡空间801内实现阀芯5上部与阀芯5下部的流体压力平衡；在流体介质流经第三缓冲空间804，穿出降噪球笼外筒63时，降噪球笼外筒63的球形圆筒筒壁上均匀分布着大量消音小孔，如附图3所示，基于仿真设计，由于是球状体，承压面小孔是中心发散，受力分布均匀，球体自然形成角度分散，能够更好的更均匀的将介质分解、发散至阀体1的腔体内，同时这也使得小孔之间孔承压均匀，降噪负担均摊，以达到更好的效果；为保证球形筒壁的曲率及解决装配问题，减少装配尺寸紧配合影响；可以利用材料的热胀冷缩的原理来保证紧密配合效果，先使用液氮进行冷处理；

使用者用手拨动推环29沿着法兰盘16滑行时，推环29沿着斜面一25挤压夹持块20，橡胶夹条24被压缩形变，且橡胶垫条27夹持在推环29的内环面和嵌入槽26之间；当法兰盘16和对应管路的法兰对接后，将连接螺栓18穿过螺栓孔17后，拨动推环29沿着法兰盘16滑行时，推环29沿着斜面一25挤压夹持块20，橡胶夹条24被压缩形变，且橡胶垫条27夹持在推环29的内环面和嵌入槽26之间，此时连接螺栓18被夹持块20夹持，且橡胶垫条27的回弹力顶撑推环29，避免推环29随意滑动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种球笼式降噪调节阀，包括阀体（1），阀体（1）的内部安装有阀座（2），阀座（2）的上方设有阀芯（5），阀芯（5）的上方螺接有阀杆（13），且阀芯（5）的顶部套设有上套筒（15），阀杆（13）贯穿上套筒（15），且上套筒（15）通过螺栓紧固件（10）固定在阀体（1）的顶部，其特征在于：所述阀芯（5）的外侧套设有降噪球笼（6），降噪球笼（6）固定在上套筒（15）和阀座（2）之间，且降噪球笼（6）的内部设有多组缓冲空间，且降噪球笼（6）的表面开设有多组节流小孔（31），阀体（1）的两端均固定有法兰盘（16），法兰盘（16）的表面开设有螺栓孔（17），法兰盘（16）的表面设有螺栓加固组件，对插入螺栓孔（17）内部的连接螺栓（18）限位；

螺栓加固组件包括夹持组件以及平推限位机构，夹持组件和平推限位机构均设于法兰盘（16）的表面；夹持组件包括安装槽（19）、夹持块（20）、穿口（21）、橡胶垫片（22）、限位挡块（23）、橡胶夹条（24）以及斜面一（25），安装槽（19）呈方形槽，安装槽（19）和螺栓孔（17）一一对应，且安装槽（19）和螺栓孔（17）连通，安装槽（19）的深度小于螺栓孔（17）的深度，夹持块（20）活动插接在安装槽（19）中，且夹持块（20）的一端设有斜面一（25），夹持块（20）的另一端固定有橡胶垫片（22），橡胶垫片（22）朝向螺栓孔（17）内侧的一端为圆弧形曲面；穿口（21）呈方形口，穿口（21）开设在夹持块（20）的表面，限位挡块（23）呈“T”字形板状结构，限位挡块（23）包括长板（34）和垂直长板（34）的连接片（35），长板（34）的一端固定在安装槽（19）的表面，长板（34）的另一端固定在连接片（35）的表面，连接片（35）的两端分别固定在安装槽（19）的两个相互平行的侧壁上，橡胶夹条（24）固定在限位挡块（23）和穿口（21）之间，且橡胶夹条（24）设有多个，多个橡胶夹条（24）沿着长板（34）排列分布；平推限位机构包括嵌入槽（26）、橡胶垫条（27）、斜面二（28）、推环（29）以及挡片（30），嵌入槽（26）呈圆弧形槽，嵌入槽（26）开设在法兰盘（16）的外环面，嵌入槽（26）设有多个，多个嵌入槽（26）沿着法兰盘（16）的外环面排列分布，嵌入槽（26）的长边长度和安装槽（19）的进深相等，橡胶垫条（27）呈圆柱条，橡胶垫条（27）固定在嵌入槽（26）中，且橡胶垫条（27）的一端一体成型有斜面二（28），斜面二（28）处于嵌入槽（26）的外侧。

2.根据权利要求1所述的一种球笼式降噪调节阀，其特征在于：所述阀杆（13）贯穿阀芯（5）的底板后，阀杆（13）的底端螺接有锁紧螺母（3），阀芯（5）的顶端固定有阀芯压盖（4），阀杆（13）的杆体上套设有导向套（7），上阀盖（9）的底端插接在导向套（7）和阀芯压盖（4）之间空隙中，阀芯（5）的顶端设有缺槽（32），缺槽（32）呈环形槽，缺槽（32）内部套设有平衡密封圈（8），平衡密封圈（8）夹持在上套筒（15）、阀芯压盖（4）以及阀芯（5）之间的空隙中。

3.根据权利要求1所述的一种球笼式降噪调节阀，其特征在于：所述阀体（1）的顶端固定有密封垫片（14），密封垫片（14）夹持在阀体（1）和上阀盖（9）之间，上阀盖（9）的顶端设有填料槽（33），填料槽（33）的孔径大于阀杆（13）贯穿上阀盖（9）的穿孔孔径，填料槽（33）内部填充有填料（11），填料槽（33）的顶部插接有填料固定压套（12），且填料固定压套（12）套设在阀杆（13）的杆体上。

4.根据权利要求1所述的一种球笼式降噪调节阀，其特征在于：所述降噪球笼（6）包括降噪球笼内桶（61）、降噪球笼中桶（62）以及降噪球笼外桶（63），降噪球笼中桶（62）呈断面为“匚”字形的圆环板，降噪球笼内桶（61）固定在降噪球笼中桶（62）的内环口处，降噪球笼外桶（63）呈断面为圆弧形的环板，降噪球笼外桶（63）套设在降噪球笼中桶（62）的外侧，降噪球笼内桶（61）、降噪球笼中桶（62）以及降噪球笼外桶（63）的表面均开设有节流小孔（31），降噪球笼外桶（63）表面的节流小孔（31）倾斜，阀芯（5）的表面开设有节流小孔（31），阀芯（5）表面的节流小孔（31）自外环至内环向下倾斜。

5.根据权利要求4所述的一种球笼式降噪调节阀，其特征在于：所述阀芯（5）和降噪球笼内桶（61）之间构成第一缓冲空间（802），降噪球笼内桶（61）和降噪球笼中桶（62）之间构成第二缓冲空间（803），降噪球笼中桶（62）和降噪球笼外桶（63）之间构成第三缓冲空间（804），阀芯（5）被阀杆（13）上提后，上阀盖（9）和阀芯压盖（4）之间构成平衡空间（801），阀芯（5）和阀座（2）的内部以及第一缓冲空间（802）形成第一级降噪结构，阀芯（5）外侧、降噪球笼内桶（61）的内部以及第二缓冲空间（803）构成第二级降噪结构，降噪球笼内桶（61）、降噪球笼中桶（62）以及第三缓冲空间（804）构成第三极降噪结构，流体通路中流体在平衡空间（801）内实现阀芯（5）上部与阀芯（5）下部的流体压力平衡。

6.根据权利要求5所述的一种球笼式降噪调节阀，其特征在于：所述推环（29）套设在法兰盘（16）的外侧，拨动推环（29）沿着法兰盘（16）滑行时，推环（29）沿着斜面一（25）挤压夹持块（20），橡胶夹条（24）被压缩形变，且橡胶垫条（27）夹持在推环（29）的内环面和嵌入槽（26）之间，挡片（30）呈圆弧形板状结构，挡片（30）设有两组，推环（29）处于两组挡片（30）之间，每组挡片（30）设有多个，多个挡片（30）均固定在法兰盘（16）的外环面上，且挡片（30）和安装槽（19）相间分布。

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