CN116658632B - 一种角座阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角座阀，包括阀体、套筒、阀芯、阀盖，阀体内部具有阀腔，套筒套设于阀腔内，阀芯套设于套筒内，阀芯内设有弧形的阀芯通道，阀芯两端分别设有弹簧，套筒侧壁设有多孔减压部，阀芯出口可通过多孔减压部与出口通道连通，阀芯出口与出口通道具有相同的流通面积，阀体上设有旁通通道，旁通通道连接出口通道与第二腔体。通过上述设置，使得本发明的角座阀结构简单，工作稳定，具有截止、主动调节、被动调节或止回等多种功能，实现了角座阀的多功能的设置，能够适用于更多的应用场景，提高了角座阀的使用价值。

Description

一种角座阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种角座阀。

背景技术

角座阀是阀门领域常用的一种阀门类型，广泛用于各行业的流体控制，其具有结构简单、成本低等优点，但是，常见的角座阀通常只具有截止的功能，通过手动操作角座阀使其打开或关闭，单一的功能严重限制了角座阀的应用场景，使得角座阀的使用受限。

目前，除了阀门的截止功能之外，调节功能和止回功能也是常常需要的，但是，现有技术中的多功能阀门，结构复杂，容易产生故障，急需要一种结构简单、工作稳定、功能齐全的阀门，本发明在此背景下经过深入研究而产生。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷与不足，而提出一种结构简单、工作稳定、功能多样的角座阀。

为了实现上述目的，根据本文的第一方面，本发明提供了一种角座阀，包括阀体、套筒、阀芯、阀盖，阀盖固定设于阀体上端，阀体内部具有阀腔，套筒套设于阀腔内，阀芯套设于套筒内，阀体下端设有与阀腔连通的进口通道，阀体侧壁设有与阀腔连通的出口通道，进口通道垂直于出口通道；阀芯将阀腔分隔为位于下部的第一腔体和位于上部的第二腔体，阀芯内设有弧形的阀芯通道，阀芯通道一端为能与进口通道连通的阀芯进口，阀芯通道另一端为能与出口通道连通的阀芯出口；第一腔体内设有两端分别抵接阀芯和阀体的第一弹簧，第二腔体内设有两端分别抵接阀芯和阀盖的第二弹簧，阀芯顶部设有操作阀芯转动的驱动装置；套筒侧壁设有多孔减压部，阀芯出口可通过多孔减压部与出口通道连通，阀芯出口与出口通道具有相同的流通面积。

优选的，阀体上设有旁通通道，套筒侧壁还设有旁通通道连接口，旁通通道一端通过旁通通道入口连接出口通道，旁通通道另一端通过旁通通道出口连接旁通通道连接口，旁通通道连接口与第二腔体连通。

优选的，驱动装置包括阀杆和手轮，阀杆上端穿过阀盖并与手轮固定连接，阀杆下端与阀芯周向相对固定且轴向可相对移动；更优的，阀芯上端设有凸出部，凸出部内部设有限位槽，阀杆下端伸入到限位槽内，阀杆与限位槽的截面为非圆形；更优的，阀杆与限位槽的截面为三角形、四边形或D形。

优选的，旁通通道的流通面积大于多孔减压部的流通面积。

优选的，多孔减压部上具有多个减压孔，减压孔的形状为圆柱形、漏斗形或沙漏形。

优选的，当阀腔内没有流体介质时，在第一弹簧和第二弹簧的作用下使阀芯处于初始位置处，此时，阀芯出口、多孔减压部、出口通道完全连通，流通面积最大；当进口通道有流体介质流入时，第一腔体的压力大于第二腔体的压力，使得阀芯向上移动，阀芯出口与多孔减压部的连通面积逐渐降低，直至阀芯两端压力达到平衡；当出口通道有流体介质倒流时，流体介质通过旁通通道进入第二腔体，第二腔体的压力大于第一腔体的压力，使得阀芯向下移动，阀芯出口与多孔减压部的连通面积逐渐降低，直至完全关闭。

优选的，阀杆与阀盖螺纹传动连接。

优选的，阀芯与套筒之间设有密封圈。

本发明提出的一种角座阀，有益效果在于：

1、本发明的角座阀具有截止、主动调节、被动调节或止回等多种功能，实现了角座阀的多功能的设置，能够适用于更多的应用场景，提高了角座阀的使用价值。

2、本发明的角座阀结构简单，工作稳定，通过简单的阀芯、套筒、弹簧、阀杆结构，就实现了截止、主动调节、被动调节或止回等多种功能。

3、旁通通道的流通面积大于所述多孔减压部的流通面积，使第二腔体相对于阀芯通道，对出口通道的压力更加敏感，使阀芯对于流体的倒流更加敏感，实现止回功能的快速响应。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的角座阀在处于初始状态下的结构示意图；

图2为本发明的角座阀在出口压力大于入口压力时的结构示意图；

图3为本发明的角座阀在入口压力大于出口压力时的结构示意图；

图4为本发明的角座阀在通过驱动装置旋转关闭后的结构示意图；

图5为本发明的角座阀的套筒的结构示意图；

图6为本发明的角座阀的阀芯的结构示意图。

图中：阀体1，进口通道101，出口通道102，旁通通道入口103，旁通通道104，旁通通道出口105，套筒2，第一腔体201，第二腔体202，多孔减压部203，旁通通道连接口204，阀芯3，阀芯进口301，阀芯通道302，阀芯出口303，凸出部304，限位槽305，阀盖4，阀杆5，手轮6，第一弹簧7，第二弹簧8。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。

具体实施方式

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

参照图1-图6，本发明提出了一种角座阀，包括阀体1、套筒2、阀芯3、阀盖4，所述阀盖4固定设于阀体1上端，所述阀体1内部具有阀腔，所述套筒2套设于所述阀腔内，所述阀芯3套设于所述套筒2内，所述阀芯3与所述套筒2均呈圆柱状，所述阀芯3与所述套筒2之间设有密封圈，所述阀体1下端设有与所述阀腔连通的进口通道101，所述阀体1侧壁设有与阀腔连通的出口通道102，所述进口通道101垂直于所述出口通道102；所述阀芯3将所述阀腔分隔为位于下部的第一腔体201和位于上部的第二腔体202，所述阀芯3内设有弧形的阀芯通道302，所述阀芯通道302一端为能与进口通道101连通的阀芯进口301，所述阀芯通道302另一端为能与出口通道102连通的阀芯出口303；所述第一腔体201内设有两端分别抵接阀芯3和阀体1的第一弹簧7，所述第二腔体202内设有两端分别抵接阀芯3和阀盖4的第二弹簧8，所述阀芯3顶部设有操作阀芯3转动的驱动装置；所述套筒2侧壁设有多孔减压部203，所述阀芯出口303可通过多孔减压部203与出口通道102连通，所述阀芯出口303与所述出口通道102具有相同的流通面积。本发明的角座阀具有截止、调节的功能，其中，采用驱动装置转动阀芯，使阀芯出口与多孔减压部之间的流通面积改变，从而能够实现主动调节流量的功能；当转动阀芯使阀芯出口与多孔减压部完全阻断时，则能够实现截止的功能；同时，当阀芯出口与多孔减压部处于同一轴线上时，两者截面重叠，此时，若进口通道有流体介质进入时，第一腔体的压力增大，会驱动阀芯向上移动，从而降低阀芯出口与多孔减压部的重叠面积，使流通面积下降，降低流量，入口压力越大，流通面积下降幅度越大，从而能够在入口压力增大时，降低出口流量的增大幅度，实现流量的被动调节。

所述驱动装置包括阀杆5和手轮6，所述阀杆5上端穿过阀盖4并与手轮6固定连接，所述阀杆5与所述阀盖4螺纹传动连接，所述阀杆5下端与所述阀芯3周向相对固定且轴向可相对移动；优选的，所述阀芯3上端设有凸出部304，所述凸出部304内部设有限位槽305，所述阀杆5下端伸入到限位槽305内，所述阀杆5与限位槽305的截面为非圆形；更优的，所述阀杆5与限位槽305的截面为三角形、四边形或D形。本发明中，阀杆与阀芯滑动连接，但是两者周向相对固定，使得阀芯可以沿阀杆方向自由滑动，而通过手轮带动阀杆转动时，也能够带动阀芯同步转动，从而实现阀芯的主动控制。

所述阀体1上设有旁通通道104，所述套筒2侧壁还设有旁通通道连接口204，所述旁通通道104一端通过旁通通道入口103连接出口通道102，所述旁通通道104另一端通过旁通通道出口105连接旁通通道连接口204，所述旁通通道连接口204与第二腔体202连通；所述旁通通道104的流通面积大于所述多孔减压部203的流通面积。通过设置旁通通道，使出口通道与第二腔体连通，出口通道的压力等于第二腔体的压力，当发生流体倒流时，流体介质从出口通道通过多孔减压部倒流到阀芯通道中， 由于多孔减压部的减压作用，阀芯通道的流体介质的压力低于出口通道的介质压力，使得第二腔体的压力大于第一腔体的压力，从而在流体压力作用下驱动阀芯向下移动，降低阀芯的流通面积，直至关闭阀芯，从而能够减少倒流量或阻止倒流，实现止回的功能。旁通通道的流通面积大于所述多孔减压部的流通面积，能够使第二腔体相对于阀芯通道，对出口通道的压力更加敏感，即，当出口通道的流体介质压力增大，发生倒流时，第二腔体内的压力迅速增大，而流体介质经过多孔减压部的流通面积相对更小，使得阀芯通道内的介质压力变化的更慢，进而使得第一腔体内的介质压力变化更慢，从而在一定程度上增大了第一腔体和第二腔体之间瞬时的压力差，促进阀芯快速向下移动，实现止回功能的快速响应。

所述多孔减压部203上具有多个减压孔，所述减压孔的形状为圆柱形、漏斗形或沙漏形，这样设置多孔减压部，使得多孔减压部具有双向减压的功能，流体经过多孔减压部，就能够降低压力。

本发明的工作原理如下：流体介质一定是从高压区域流向低压区域，假定进口通道和第一腔体的压力为P1，出口通道和第二腔体压力为P2。

初始状态下，阀芯在第一弹簧和第二弹簧的作用下，处于初始位置处，阀芯出口、多孔减压部、出口通道完全连通，流通面积最大。

当流体介质正向流动时，即流体介质从进口通道101向出口通道102流动，由于多孔减压部的存在，使得第一腔体的压力P1始终大于第二腔体的压力P2，阀芯两端的压差推动阀芯向上移动，压缩第二弹簧，第一弹簧的弹力逐渐减小，第二弹簧的弹力逐渐增大，最终第一腔体、第二腔体的压力以及第一弹簧、第二弹簧的弹力的合力达到平衡，使阀芯保持在初始位置以上的某个位置处，通过调整第一弹簧和第二弹簧的弹力系数，能够调整在相同介质压力下的阀芯的平衡位置。

当流体介质反向流动时，即流体介质从出口通道102向进口通道101流动，由于多孔减压部的存在，使得第二腔体的压力P2始终大于第一腔体的压力P1，阀芯两端的压差推动阀芯向下移动，压缩第一弹簧，第二弹簧的弹力逐渐减小，第一弹簧的弹力逐渐增大，最终第一腔体、第二腔体的压力以及第一弹簧、第二弹簧的弹力的合力达到平衡，使阀芯保持在初始位置以下的某个位置处，通过调整第一弹簧和第二弹簧的弹力系数，能够调整在相同介质压力下的阀芯的平衡位置，若阀芯处于该平衡位置处时，阀芯能够完全关闭，则能够使阀芯起到防止倒流或减少倒流的作用。

上述工作原理与本发明的结构特征相结合，能够更加清楚的展示本发明的技术方案。

尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本文范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种角座阀，包括阀体（1）、套筒（2）、阀芯（3）、阀盖（4），所述阀盖（4）固定设于阀体（1）上端，所述阀体（1）内部具有阀腔，所述套筒（2）套设于所述阀腔内，所述阀芯（3）可上下移动地套设于所述套筒（2）内，所述阀体（1）下端设有与所述阀腔连通的进口通道（101），所述阀体（1）侧壁设有与阀腔连通的出口通道（102），所述进口通道（101）垂直于所述出口通道（102）；

其特征在于，所述阀芯（3）将所述阀腔分隔为位于下部的第一腔体（201）和位于上部的第二腔体（202），所述阀芯（3）内设有弧形的阀芯通道（302），所述阀芯通道（302）一端为能与进口通道（101）连通的阀芯进口（301），所述阀芯通道（302）另一端为能与出口通道（102）连通的阀芯出口（303）；所述第一腔体（201）内设有两端分别抵接阀芯（3）和阀体（1）的第一弹簧（7），所述第二腔体（202）内设有两端分别抵接阀芯（3）和阀盖（4）的第二弹簧（8），所述阀芯（3）顶部设有操作阀芯（3）转动的驱动装置；

所述套筒（2）侧壁设有多孔减压部（203），所述阀芯出口（303）可通过多孔减压部（203）与出口通道（102）连通，所述阀芯出口（303）与所述出口通道（102）具有相同的流通面积；

所述阀体（1）上设有旁通通道（104），所述套筒（2）侧壁还设有旁通通道连接口（204），所述旁通通道（104）一端通过旁通通道入口（103）连接出口通道（102），所述旁通通道（104）另一端通过旁通通道出口（105）连接旁通通道连接口（204），所述旁通通道连接口（204）与第二腔体（202）连通；

当所述阀腔内没有流体介质时，在所述第一弹簧（7）和所述第二弹簧（8）的作用下使所述阀芯（3）处于初始位置处，此时，所述阀芯出口（303）、所述多孔减压部（203）、所述出口通道（102）完全连通，流通面积最大；

当所述进口通道（101）有流体介质流入时，所述第一腔体（201）的压力大于所述第二腔体（202）的压力，使得所述阀芯（3）向上移动，所述阀芯出口（303）与所述多孔减压部（203）的连通面积逐渐降低，直至所述阀芯（3）两端压力达到平衡；

当所述出口通道（102）有流体介质倒流时，流体介质通过所述旁通通道（104）进入所述第二腔体（202），所述第二腔体（202）的压力大于所述第一腔体（201）的压力，使得所述阀芯（3）向下移动，所述阀芯出口（303）与所述多孔减压部（203）的连通面积逐渐降低，直至完全关闭。

2.根据权利要求1所述的角座阀，其特征在于，所述驱动装置包括阀杆（5）和手轮（6），所述阀杆（5）上端穿过阀盖（4）并与手轮（6）固定连接，所述阀杆（5）下端与所述阀芯（3）周向相对固定且轴向可相对移动。

3.根据权利要求2所述的角座阀，其特征在于，所述阀芯（3）上端设有凸出部（304），所述凸出部（304）内部设有限位槽（305），所述阀杆（5）下端伸入到限位槽（305）内，所述阀杆（5）与限位槽（305）的截面为非圆形。

4.根据权利要求3所述的角座阀，其特征在于，所述阀杆（5）与限位槽（305）的截面为三角形、四边形或D形。

5.根据权利要求1所述的角座阀，其特征在于，所述旁通通道（104）的流通面积大于所述多孔减压部（203）的流通面积。

6.根据权利要求5所述的角座阀，其特征在于，所述多孔减压部（203）上具有多个减压孔，所述减压孔的形状为圆柱形、漏斗形或沙漏形。

7.根据权利要求2所述的角座阀，其特征在于，所述阀杆（5）与所述阀盖（4）螺纹传动连接。

8.根据权利要求1所述的角座阀，其特征在于，所述阀芯（3）与所述套筒（2）之间设有密封圈。