CN118361580B - 一种节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流阀，涉及阀门技术领域，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆以及驱动组件，阀座设置在阀体之内，阀座与阀芯转动连接，阀芯连接有阀杆，阀杆沿其轴线方向延伸至阀体之外并与驱动组件连接，驱动组件用于驱动阀杆转动；阀芯设置的过渡流道为菱形孔且其四角经圆角处理后形成；阀体上侧设置有上阀盖，阀杆穿过上阀盖，阀杆与上阀盖转动连接，阀杆与上阀盖之间通过第一密封件与第二密封件密封，第一密封件设置于第二密封件之上，第一密封件与第二密封件抵接；本发明通过对密封和阀芯的改进，进一步增加了本发明的密封性能和流量控制的精确度。

Description

一种节流阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种节流阀。

背景技术

节流阀是一种用于调节流体流量的控制装置，广泛应用于各类工业管道系统中，包括滑阀式、针阀式、蝶阀式、球阀式等；节流阀通过改变阀口的开度来控制流体的流量和压力，从而实现流体系统的精确控制。

球阀用作节流阀时，利用球体上开设的特定过渡流道形状，通过旋转球体调节过渡流道开度，实现对流体流量的精准控制；相比于传统的节流阀，球阀的优点在于其结构简单、操作便捷、密封性好、耐用性强，且能够在高压、高温及腐蚀性环境中稳定工作；因此，球阀在要求精确流量调节和高可靠性的工业过程控制中被广泛采用，如石油、化工、水处理和电力等行业；通过球阀实现的节流功能，不仅提高了系统的控制精度，还提升了整体的运行效率和安全性。

然而，用作节流领域的球阀仍然存在以下问题：

（1）现有技术中，球阀阀芯通常采用圆形的过渡流道设计；这种设计在阀门开启或关闭时，节流面开口会迅速变化，将该类阀芯应用于节流领域时，阀芯转动会导致流体流速和流量的剧烈变化，这种剧烈的变化可能会影响流量调节的平稳性和控制精度，特别是在需要精确调节流量的应用中；

（2）现有技术中，节流领域使用的球阀通常需要应对高压且具有腐蚀性的流体，例如石油行业中应用的节流球阀，这要求球阀具备卓越的耐腐蚀和耐高压密封性能，尤其是在阀杆转动的位置；目前针对阀杆转动密封的技术通常采用填料密封，即在阀杆周围环绕布置密封填料，通过将填料压紧在阀杆与填料函之间，形成紧密的密封层以防止介质泄漏；然而，填料密封存在磨损和腐蚀老化，导致密封效果下降，需要定期检查和更换，且其密封性能在高压高温或腐蚀性环境下有限，压紧填料会增加阀杆操作力，操作频繁也容易引起微小泄漏。

发明内容

本发明目的在于提供一种节流阀，以解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种节流阀，包括阀体、阀座、阀芯、阀杆以及驱动组件，阀座设置在阀体之内，阀座与阀芯转动连接，阀芯连接有阀杆，阀杆沿其轴线方向延伸至阀体之外并与驱动组件连接，驱动组件用于驱动阀杆转动；

阀体上侧设置有上阀盖，阀杆穿过上阀盖，阀杆与上阀盖转动连接，阀杆与上阀盖之间通过第一密封件与第二密封件密封，第一密封件设置于第二密封件之上，第一密封件与第二密封件抵接，第二密封件在阀门开启的过程中挤压第一密封件。

总体而言，驱动组件带动阀杆转动控制本发明节流阀的开闭，阀杆转动带动阀芯转动，阀芯转动带动其过渡流道与两侧管道连通或关闭，阀座则用于与阀芯转动密封。

在具体设置中，阀芯设置的过渡流道为菱形孔且其四角经圆角处理后形成；阀杆在第一密封件上方还套设有管状的第一衬套，第一衬套上侧还设置有压板，压板通过朝向与阀杆轴线朝向相同的螺栓抵接设置在第一衬套之上，第一衬套用于挤压第一密封件，压板用于挤压第一衬套。阀杆设置于阀芯之上，阀芯之下设置有与阀杆同轴线的平衡杆，平衡杆用于维持阀杆转动的动态平衡（现有技术的阀芯通常只包括阀芯竖直上方的阀杆部分，在高压流体环境下，阀芯会受到流体上游的推动挤压，导致阀杆在微观上会出现偏斜，这也导致了现有技术的阀杆转动平衡能力弱于本发明在阀芯两端设置的阀杆转动平衡能力）。

进一步地，阀体内部设置有空腔，阀芯设置在空腔之中，且其横向设置有一对贯穿阀体的圆形通口，圆形通口用于固定阀座及其同轴线管道等部件，圆形通口与空腔连通，各圆形通口靠近空腔一侧设置有阀座，阀座外部套设有阀座套，阀座套固定于圆形通口之中，阀座与阀座套之间通过第五密封件进行密封，第五密封件为柔性密封圈，阀座在远离空腔一侧还抵接设置有碟簧，蝶簧在远离空腔的一侧还抵接有碟簧板，碟簧用于推动阀座挤压阀芯，碟簧板在远离碟簧的一侧设置有压盘，压盘的环形边缘设置有外螺纹，所述外螺纹与圆形通口对应设置的内螺纹相互啮合，压盘将前述各部件固定于圆形通口之中。

进一步地，阀体之上设置的上阀盖上方还设置有支架，支架用于转动连接延伸到阀体外部的阀杆以及用于固定驱动组件，支架由H型框以及H型框两侧开口固定的圆盘组成，两个圆盘与阀杆同轴线，其中，H型框由板材组成，两侧开口的圆盘与H型框中部横板平行，支架下端的圆盘与上阀盖连接固定，支架上端的圆盘与驱动组件连接固定。

优选地，第二密封件包括第一转动件、第二转动件以及第三固定件，第一转动件、第二转动件以及第三固定件均设置有筒体，且三者的筒体与阀杆同轴线，其中，第一转动件的筒体设置在第二转动件的筒体之中，第二转动件的筒体转动设置在第三固定件当中，第一转动件固定在阀杆之上，第二转动件滑动设置在第一转动件之上，第三静态组件固定在阀体之上；第一转动件的筒体外侧还设置有朝向与其轴线相同的花键，第二转动件的筒体内侧对应花键设置有花键槽，第一转动件与第二转动件通过花键与花键槽滑动连接；第二转动件的筒体上端与下端还分别设置有第一环板和第一滑轨，第一环板与阀杆的轴线垂直，第一环板内径与第一转动件的筒体内径相同，且其外径与第三固定件的筒体外径相同，第一滑轨与第三固定件对应设置的第二滑轨契合；第三固定件的筒体下端设置有第二环板，第二环板与阀杆的轴线垂直，第二环板内径与第一转动件的筒体内径相同，且其外径与第三固定件的筒体外径相同，第二转动件的筒体设置于第二环板上端，第二环板对应第二转动件的第一滑轨契合设置有第二滑轨；第一滑轨设置有多个圆周均匀分布的螺旋倾斜面，本发明包含的螺旋倾斜面包括两个或三个，在两个螺旋倾斜面的设置中，各螺旋倾斜面占据半圆边，阀杆转动180度以下可以正常工作；在三个螺旋倾斜面的设置中，各螺旋倾斜面占据三分之一圆边，阀杆转动120度以下可以正常工作；现有的球阀转动范围通常为0度至90度，部分带有阻尼流道的球阀转动范围为0度至110度，因此前述两种设置可以确保第二转动件的正常转动和滑移（打开阀门，第二转动件挤压第一密封件进行补偿密封，关闭阀门，第二转动件被第一密封件回推复位），而若采用一个螺旋倾斜面（占据360度的圆边），第二转动件滑移过程中，底部的支点偏向阀杆轴线一侧，滑移受力不平衡，会增加磨损，采用多个则转动角度不足，第二转动件会掉落下来，各螺旋倾斜面处于同一轴段且其相对阀杆轴线中心对称，各螺旋倾斜面在圆周上首尾连接，该设置确保了第二转动件的各螺旋倾斜面圆周依次连接，而非各螺旋倾斜面在圆周上间隔分布（即局部设置），确保了第二转动件转动时有足够的旋转角度和结构强度（径向面都用作设置第一滑轨）；第二滑轨与第一滑轨采用相同的设置方法，且第二滑轨与第一滑轨相互契合，第二滑轨转动支撑第一滑轨在阀杆轴向上进行滑移。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、现有技术中，球阀的阀芯通常设计为圆形过渡流道；这种设计在阀门开启或关闭时，会导致节流面的开口迅速变化，将这种阀芯应用于节流领域，阀芯的转动会引起流体流速和流量的剧烈变化，这种剧烈变化会影响流量调节的平稳性和控制精度，特别是在需要精确调节流量的应用中，并且节流面流量的变化过于剧烈，会导致较为严重的冲蚀和汽蚀，针对这些问题，本发明的阀芯通过将过渡流道设置为四角经过圆角处理的类菱形孔，同时原菱形孔两相对钝角竖直设置（与阀杆朝向一致），使阀芯的过渡流道在阀杆的轴段上更为扁平（过渡流道的边沿除了圆角位置外，其余边沿为直线边沿），这使得阀杆带动阀芯转动的过程中，节流面的开口变化更为的线性，使得阀杆更容易平稳精确的控制节流面流量的变化；另一方面，节流面流量的变化更加的平稳和趋近线性，通过阀体内部的流体对节流面相关部件的冲蚀和汽蚀影响更小，在高压和腐蚀性流体环境下，本发明阀芯过渡流道的设计能够有效提高阀门使用寿命；

2、现有技术中，阀杆转动密封的技术通常采用填料（在本发明中为第一密封件）密封，即在阀杆周围环绕布置填料，并将其压紧在阀杆的圆周边侧，形成紧密的密封层以防止介质泄漏，然而，填料密封存在磨损和腐蚀老化，导致密封效果逐渐下降；此外，填料密封在高压、高温或腐蚀性环境下的密封性能有限；填料的压紧程度会增加阀杆的操作力（扭矩），频繁操作也容易出现微小泄漏；针对填料（第一密封件）对阀杆进行转动密封存在的问题，实施例采用对应设置的第二密封件进行再密封（根据阀杆动作，进行密封动作），第二密封件包括第一转动件、第二转动件以及第三固定件，其中，第一转动件、第二转动件以及第三固定件均以筒体作为基体，第一转动件套设固定在阀杆上，第二动态组件轴向滑动设置在第一转动件上，第三固定件固定在阀体上，并且第二转动件底部与第三固定件分别设置有第一滑轨和第二滑轨，阀杆转动时（打开过渡流道使流体通过时，此时过渡流道会通过大量的高压腐蚀性流体，阀杆位置泄漏可能性增加），第一转动件带动第二转动件转动的过程中，第三固定件通过第二滑轨与第一滑轨的滑动配合上顶第二转动件，第二转动件上端再挤压第一密封件，完成补偿密封动作，该设计相较于现有技术，有效提高了本发明阀杆的转动密封性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为实施例节流阀的结构示意图；

图2为实施例去除阀体后内部结构示意图；

图3为实施例阀杆及阀芯结构示意图；

图4为实施例节流阀圆形通口一侧切割示意图；

图5为图4中A处细节示意图；

图6为图4中B处细节示意图；

图7为图4中C处细节示意图；

图8为图4中D处细节示意图；

图9为实施例节流阀相对于图4另一视角切割示意图；

图10为图9中E处细节示意图；

图11为图9中F处细节示意图；

图12为第二密封件轴向切割示意图；

图13为第二密封件径向切割示意图；

图14为第二密封件去除第一转动件后轴向切割示意图；

图15为第一转动件结构示意图；

图16为第二转动件结构示意图；

图17为第三固定件结构示意图。

附图标记所代表的为：1-阀体，2-支架，3-底盖，4-上阀盖，5-阀芯，6-阀杆，7-压盘，8-过渡流道，9-压板，10-螺母盘，11-第一衬套，12-第一密封件，13-第二密封件，14-第二衬套，15-第三密封件，16-第四密封件，17-平衡杆，18-阀座套，19-蝶簧，20-第五密封件，21-碟簧板，22-阀座，23-第一转动件，24-第二转动件，25-第三固定件，26-花键，27-花键槽，28-第一环板，29-第一滑轨，30-第二滑轨，31-第二环板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

如图1至图17所示，本实施例涉及一种节流阀，包括阀体1、阀座22、阀芯5、阀杆6以及驱动组件，阀座22设置在阀体1之内，阀座22与阀芯5转动连接，阀芯5连接有阀杆6，阀杆6沿其轴线方向延伸至阀体1之外并与驱动组件连接，驱动组件用于驱动阀杆6转动（实施例驱动组件固定于阀杆6的上部，其可以是自动化控制的驱动组件，也可以是手动控制的驱动组件，作为优选实施方式，实施例的阀杆6采用自动化控制的驱动组件）。

实施例的阀芯5为中部设置有过渡流道8的球状体，过渡流道8为类菱形孔（初始菱形孔四角经过圆角处理后形成）。过渡流道8中两相对圆角的延伸方向上设置有阀杆6（所述两相对圆角对应所述初始菱形两相对钝角，使得过渡流道8在阀杆6轴段上更扁平），阀杆6的轴线与阀芯5的圆心重合，且阀杆6竖直设置于阀体1上侧，其下侧还设置有平衡杆17，平衡杆17用于平衡阀杆6的转动。阀芯5左右两侧还设置有阀座22，阀芯5与阀座22抵接设置，阀芯5能够相对于阀座22转动（阀芯5转动带动过渡流道8与两侧阀座22端头连通或闭合，两侧阀座22端头还分别固定有管道，阀芯5转动使其过渡流道8与阀座22内的管道连通或闭合），值得说明的是，阀芯5的过渡流道8设置的类菱形流道相较于现有技术中阀芯5的圆形流道，在转动过程中流量变化更为平滑，使本实施例能够更精确的进行节流控制，现有技术的阀芯5采用圆形流道的设计，在阀芯5转动的过程中节流面变化剧烈，通过阀管的流体流量会随着节流面的变化同步变化（跟随节流面的剧烈变化程度发生变化），这使得采用圆形流道阀芯5用作节流控制的难度大幅上升（精度不好控制，在非常小的角度转动角度内，流量变化剧烈，很难控制流体通过的准确流量），而实施例的阀芯5采用类菱形孔的过渡流道8（除了四个圆角位置外，其余位置由倾斜直线构成），在阀芯5转动的过程中，节流面的变化相较于圆形流道更为缓和（直线构成的边缘使通过节流面开口大小变化更趋近线性），使本实施例的阀芯5用作节流阀更具备优势。

阀体1内部设置有空腔，且其左右两侧分别同轴设置有圆形通口（阀杆6方向为竖直方向，圆形通口分为左右两侧，见图9），各圆形通口均连通阀体1内部的空腔，且各圆形通口在靠近内部空腔的位置均同轴固定有阀座套18（阀座套18为环形件），阀座22同轴套接在阀座套18之内。阀座22与阀座套18之间设置有第五密封件20，第五密封件20为套设在阀座22之外的环形密封圈，第五密封件20用于密封阀座22与阀座套18之间的间隙，各阀座22在远离阀体1内部空腔一侧还抵接设置有蝶簧19，碟簧在远离阀体1内部空腔一侧还抵接设置有碟簧板21，碟簧板21配合碟簧能够推动阀座22在阀体1的圆形通口轴线上挤压并与阀芯5密封，使阀芯5能够与阀座22之间进行紧密贴合密封（碟簧板21为环形板），碟簧板21在远离碟簧的一侧还同轴设置有压盘7，压盘7为边缘设置有外螺纹的环形盘，阀体1两侧的圆形通口在远离阀体1内部空腔一侧设置有内螺纹，压盘7通过外螺纹与圆形通口的内螺纹啮合固定，压盘7用于固定设置于阀体1圆形通道内的各组件。阀芯5设置于阀体1的空腔之中，且其设置有两侧的阀座22之间，阀杆6与阀芯5连接，并竖直设置于阀体1之中，阀体1在阀芯5的竖直下方和竖直上方分别设置有底盖3和上阀盖4，上阀盖4与阀杆6转动连接（阀体1上下两端的中部位置分别设置有连通空腔的通口，上端的通口通过上阀盖4进行密封，下端的通口通过底盖3进行密封，上阀盖4和底盖3与阀体1之间均通过第四密封件16进行静态密封，第四密封件16为环形密封垫），阀杆6延其轴线方向竖直向上穿过上阀盖4延伸到阀体1外部，值得一提的是，阀杆6与上阀盖4之间为转动密封，长期有效密封高压且具备腐蚀性的流体难度较大，上阀盖4和底盖3与阀体1之间为静态密封，长期有效的密封高压且具备腐蚀性的流体难度较低。

上阀盖4对应阀杆6设置有填料函（圆孔），阀杆6与填料函同轴线，填料函靠近阀体1中部空腔位置设置有第二密封件13，第二密封件13同轴套设在阀杆6之上，第二密封件13上方还抵接设置有第一密封件12（第一密封件12为密封填料），第一密封件12环绕阀杆6设置，第一密封件12之上设置有管状的第一衬套11，第一衬套11同轴套设在阀杆6之上，第一衬套11与阀杆6之间通过第三密封件15进行密封，实施例第三密封件15采用环形密封圈，第三密封件15设置有两层，且两层第三密封件15之间设置有间隙（一是防止第一衬套11与阀杆6接触，不同材质金属长期接触容易发生电化学腐蚀，二是使第一衬套11平衡的滑动连接在阀杆6之上），第一衬套11之上还设置有压板9，压板9通过朝向与阀杆6轴线朝向相同的螺栓抵接固定在第一衬套11之上（后期维护可以通过螺栓继续下压压板9加强密封），压板9能够带动第一衬套11在阀杆6轴向上运动。

上阀盖4上侧固定有支架2，作为一种优选实施方式，实施例采用支架2由H型框以及H型框两侧开口固定的圆盘组成，H型框由板材组成（其在与板材平行的视角下为H型），其中，两侧开口固定的圆盘与H型框中部横板平行，在平行于H型框各板面的水平朝向视角上，支架2为日字型。压板9则设置在H型框的底部圆盘上方，其中部和边缘均设置有圆孔，阀杆6穿过压板9中部的圆孔，压板9的边缘圆孔通过竖直的螺栓进行连接（螺栓带动压板9向下压，第一衬套11抵接压板9，进而固定压板9），在后期维护的过程中，当第一密封件12出现密封不严密甚至泄漏的情况，可以通过螺栓进一步下压压板9，使第一密封件12受到更大的挤压力，让第一密封件12加强对阀杆6的转动密封。阀杆6靠近上端的位置还设置有螺纹轴段，所述螺纹轴段的阀杆6穿过支架2中部的横板，所述横板在阀杆6穿过位置上下两侧均设置有压力轴承，两个压力轴承通过上下两侧设置的螺母盘10进行固定（螺母盘10与阀杆6的螺纹啮合固定，上下两个压力轴承被螺母盘10夹在所述横板两侧），该设计确保了阀杆6与支架2转动连接的稳定平衡。阀杆6上端则用于连接驱动组件，驱动组件固定于支架2上侧圆盘之上，并与阀杆6的上端连接。

值得一提的是，第一密封件12为密封填料，其通过第一衬套11下压进行密封，但长期在高压且具备腐蚀性流体环境下，第一密封件12会出现磨损和腐蚀老化，导致密封效果减弱，需要定期检查或更换（调整螺栓下压压板9，使第一密封件12更紧密，能够增加密封性）。此外，在高压高温或腐蚀性环境下，其密封性能有限，过度压紧第一密封件12还会增加阀杆6的转动扭矩，提高阀门的开闭难度，尤其当第一密封件12压的太紧时，阀杆6长期不使用并再次转动时，可能出现阀杆6不能转动的情况，并且阀杆6频繁转动也容易使第一密封件12与阀杆6密封位置出现微小泄漏。

针对第一密封件12对阀杆6进行转动密封存在的问题，实施例对应设置有第二密封件13进行补偿密封（根据阀杆6动作，进行密封动作），第二密封件13包括第一转动件23、第二转动件24以及第三固定件25，其中，第一转动件23、第二转动件24以及第三固定件25均以筒体作为基体，第一转动件23同轴设置第二转动件24之中，第二转动件24同轴套设第三固定件25之中，第一转动件23固定在阀杆6之上，在阀杆6转动时跟随阀杆6同步转动，第一转动件23的筒体外侧还设置有花键26，花键26朝向与阀杆6轴线朝向一致，第二转动件24的筒体内侧对应设置有契合花键26的花键槽27，第一转动件23通过花键26滑动设置在第二转动件24之中，第一转动件23随阀杆6转动的过程中能够带动第二转动件24转动。第二转动件24的筒体顶端设置有第一环板28，第一环板28与阀杆6的轴线垂直，第一环板28的内径与第一转动件23的筒体内径相同，第一环板28的外径与第三固定件25的外径相同，第二转动件24的筒体底端还设置有第一滑轨29，第一滑轨29用于在第二转动件24随阀杆6转动的过程中，带动第二转动件24沿阀杆6的轴向进行滑动。第三固定件25固定于阀体1之上，且其底部设置有第二环板31，第二环板31的内径与第一转动件23的筒体内径相同，第二环板31的外径与第三固定件25的外径相同，第一转动件23的底部筒体贴合设置在第二环板31之上，第二环板31对应第二转动件24的第一滑轨29契合设置有第二滑轨30，第二滑轨30用于在第二转动件24转动的过程中，推动第二转动件24沿阀杆6轴向滑移。第一滑轨29设置有两个沿第二转动件24的轴线中心对称的螺旋倾斜面，各螺旋倾斜面圆周首尾连接（螺旋倾斜面最高点与相邻的螺旋倾斜面最低点连接），在第二转动件24的轴向视角下，每个螺旋倾斜面占第二转动件24的筒体半个圆边，两个螺旋倾斜面占第二转动件24的筒体整个圆边（两个螺旋倾斜面占据整个筒体径向面），第三固定件25的第二滑轨30契合第一滑轨29设置，即同样设置有两个螺旋倾斜面，第二转动件24与第三固定件25在初始配合状态下，两者为紧密契合状态，当阀杆6转动带动第一转动件23转动时，第一转动件23带动第二转动件24转动，第二转动件24在转动的过程中，第二转动件24的第一滑轨29在第二滑轨30的滑动推动下，第二转动件24能够朝向第一密封件12滑移一小段距离，第二转动件24的第一环板28则会挤压到第一密封件12，完成补偿密封。值得一提的是，实施例的第一滑轨29与第二滑轨30采用圆周均匀分布的两端螺旋倾斜面构成，每个螺旋倾斜面径向占第二转动件24筒体圆周的一半，该设置仅作为实施例的优选实施方式，即第一滑轨29与第二滑轨30也可以是圆周均匀分布的3个螺旋倾斜面，所述3个螺旋倾斜面圆周均匀分布且圆周对称（每个螺旋倾斜面圆周占据三分之一）。实施例采用的两个圆周对称的螺旋倾斜面，一是防止只采用一个螺旋倾斜面可能出现的不平衡问题（占据整个圆周面的螺旋倾斜面，在转动的过程中，会出现上顶第二转动件24的支点偏向于第一转动件23轴线的一侧的情况，会导致第二转动件24与第一转动件23之间滑移受力不平衡，采用至少两个螺旋倾斜面，第二转动件24在第三固定件25之上至少有两个圆周对称的支点，确保了第二转动件24的轴向滑动过程中的平衡，减少磨损），二是采用2个螺旋倾斜面或者3个螺旋倾斜面可以防止阀杆6在转动的过程当中，出现第二转动件24回落复位的情况（通常球阀旋转角度为90度，部分球阀旋转角度能够到达110度，例如带有阻尼流道类的球阀，采用2个或3个螺旋倾斜面，可以确保至少在转动少于120度的情况下，第二转动件24持续朝阀杆6轴线的一个方向进行滑移，避免了阀杆6转到一定角度，第二转动件24就回复到初始位置的情况）。

此外，第二转动件24竖直上方设置的第一环板28还抵接在第一密封件12上， 第一密封件12为密封填料，通常挤压的越紧密，其密封性能越好，实施例中，在阀杆6转动打开阀门时，第二转动件24的第一环板28才上顶挤压第一密封件12，使第一密封件12的密封性能上升，这样设计的好处在于，避免了第一密封件12挤压的过于紧密，阀杆6的静摩擦力上升，长时间静置后阀杆6可能出现打不开的情况（第一密封件12与第二密封件13作为两层独立的密封设置，并配合两者之间的补偿密封动作，第一密封件12的挤压程度保持在一个合理的挤压压力范围之内即可）。补偿密封具体流程为，在阀杆6转动的过程中（打开阀门的过程），第二转动件24上顶挤压第一密封件12（第一环板28挤压），在阀门完全打开后，第二转动件24挤压第一密封件12的挤压行程达到最大（第二转动件24再挤压第一密封件12完成进一步密封），因此，在阀杆6转动的过程中，第一密封件12的带给阀杆6的摩擦阻力是变化的，而不是一个恒定的阻力值，第一密封件12在第二转动件24挤压行程最大时，摩擦阻力才最大（此时密封性能也最好），因此该设计提高了阀杆6转动的可操作性，也提高了阀杆6与上阀盖4之间的密封性。在阀杆6转动回复到圆周初始位置之后（关断阀门的转动），第二转动件24在第一转动件23的带动下转动至圆周初始位置，其轴向上在第一密封件12的回弹力作用下（第一密封件12具备弹性，挤压后具备弹性回复力）回复至轴向初始位置，第二转动件24回复至初始位置；值得一提的是，实施例采用的阀芯5为四角经过圆角处理的菱形孔（开口横向距离更长），其在阀门开启的过程中，流体容易溢入到阀芯5与阀体1之间的间隙中，因此实施例的第一密封件12在阀芯5开启的情况下面临的密封环境相较于现有技术的圆形流道设计的阀芯5更为严苛（圆形流道与阀座22的端部形状相近，更容易与阀座22契合导通，不容易溢入到所述间隙中），实施例通过设置第二密封件13在阀门开启的过程中挤压第一密封件12，使第一密封件12在阀门开启时的密封能力上升，则有效应对了该问题。另外，实施例阀门在关闭之后，流体被阻挡于一侧，阀芯5与阀体1之间间隙的流体压力下降，此时第二密封件13减低对第一密封件12的挤压，确保了第一密封件12的寿命（弹性材质如果经过长期挤压而不恢复，会使得其弹性下降，寿命缩短）。

位于阀芯5之下的平衡杆17套接有管状的第二衬套14，第二衬套14设置在阀体1下端设置的通口之中（阀体1下端通口为圆形），第二衬套14以及平衡杆17均被底盖3密封在阀体1之中，平衡杆17与第二衬套14转动设置，阀杆6与上阀盖4转动设置配合平衡杆17与底盖3的转动设置，确保了阀杆6带动阀芯5转动时的动态平衡，现有技术的阀杆6通常只设置在阀芯5的上方，这使得该类阀芯5与阀杆6结合部件在应对高压流体时，阀杆6的受力不均衡，导致阀杆6在微观尺度上出现偏斜，进而导致出现阀杆6密封泄漏、扭矩上升以及阀芯5闭合不严密等问题。值得一提的是，实施例的第二衬套14可以使用第二密封件13进行替换（使用第二密封件13时，将第二密封件13的第二转动件24的第一环板28朝下设置，并在第二环板31之下再抵接设置一层弹性密封圈，通过弹性密封圈调整第二转动件24的位置），实施例阀门主要应用于石油领域，阀门需要应对高压且具备腐蚀性的流体，在这样的使用环境之下，阀杆6与阀体1之间的金属接触位置有可能发生腐蚀（锈蚀），这会导致阀杆6转动扭矩上升甚至不能转动，采用第二密封件13替换第二衬套14后，平衡杆17转动会带动第二转动件24进行轴向运动（第一转动件23与第二转动件24跟随阀杆6旋转，第三固定件25固定于阀体1之上），这大大增加了各转动件与第三固定件25之间的可转动性（轴向线性运动产生的相对运动可以有效去除锈蚀产生的静态结合力），确保了阀杆6的转动稳定性（设置于阀芯5上方的第二密封件13同样具备该优势）。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节流阀，包括阀体（1）、阀座（22）、阀芯（5）、阀杆（6）以及驱动组件，其特征在于，阀座（22）设置在阀体（1）之内，阀座（22）与阀芯（5）转动连接，阀芯（5）连接有阀杆（6），阀杆（6）沿其轴线方向延伸至阀体（1）之外并与驱动组件连接，驱动组件用于驱动阀杆（6）转动；阀体（1）上侧设置有上阀盖（4），阀杆（6）穿过上阀盖（4），阀杆（6）与上阀盖（4）转动连接，阀杆（6）与上阀盖（4）之间通过第一密封件（12）与第二密封件（13）密封，第一密封件（12）设置于第二密封件（13）之上，第一密封件（12）与第二密封件（13）抵接，第二密封件（13）在阀门开启的过程中挤压第一密封件（12）；

第二密封件（13）包括第一转动件（23）、第二转动件（24）以及第三固定件（25），第一转动件（23）、第二转动件（24）以及第三固定件（25）均以筒体作为基体，且三者的筒体与阀杆（6）同轴线，其中，第一转动件（23）的筒体设置在第二转动件（24）的筒体之中，第二转动件（24）的筒体转动设置在第三固定件（25）当中；第一转动件（23）的筒体外侧还设置有朝向与其轴线相同的花键（26），第二转动件（24）的筒体内侧对应花键（26）设置有花键槽（27），第一转动件（23）与第二转动件（24）通过花键（26）与花键槽（27）滑动连接；第二转动件（24）的筒体上端与下端还分别设置有第一环板（28）和第一滑轨（29），第一环板（28）与阀杆（6）的轴线垂直，第一环板（28）内径与第一转动件（23）的筒体内径相同，且其外径与第三固定件（25）的筒体外径相同，第一滑轨（29）与第三固定件（25）对应设置的第二滑轨（30）契合；第三固定件（25）的筒体下端设置有第二环板（31），第二环板（31）与阀杆（6）的轴线垂直，第二环板（31）内径与第一转动件（23）的筒体内径相同，且其外径与第三固定件（25）的筒体外径相同，第二转动件（24）的筒体设置于第二环板（31）上端，第二环板（31）对应第二转动件（24）的第一滑轨（29）契合设置有第二滑轨（30）；

第一滑轨（29）设置有多个圆周均匀分布的螺旋倾斜面，各螺旋倾斜面处于同一轴段且其相对阀杆（6）轴线中心对称，各螺旋倾斜面在圆周上首尾连接；

第一转动件（23）固定在阀杆（6）上，第三固定件（25）固定于阀体（1）上。

2.如权利要求1所述的一种节流阀，其特征在于，阀芯（5）设置有贯穿的过渡流道（8），所述过渡流道（8）为四角经圆角处理的菱形孔。

3.如权利要求1所述的一种节流阀，其特征在于，阀杆（6）在第一密封件（12）上方还套设有管状的第一衬套（11），第一衬套（11）上侧还设置有压板（9），压板（9）通过朝向与阀杆（6）轴线朝向相同的螺栓抵接设置在第一衬套（11）之上，第一衬套（11）用于挤压第一密封件（12），压板（9）用于挤压第一衬套（11）。

4.如权利要求1所述的一种节流阀，其特征在于，阀杆（6）设置于阀芯（5）之上，阀芯（5）之下设置有与阀杆（6）同轴线的平衡杆（17）。

5.如权利要求1所述的一种节流阀，其特征在于，阀体（1）内部设置有空腔，且其横向设置有一对贯穿阀体（1）的圆形通口，圆形通口与空腔连通，各圆形通口靠近空腔一侧设置有阀座（22），阀座（22）外部套设有阀座套（18），阀座套（18）固定于圆形通口之中，阀座（22）与阀座套（18）之间通过第五密封件（20）进行密封，阀座（22）在远离空腔一侧还抵接设置有碟簧，蝶簧（19）在远离空腔的一侧还抵接有碟簧板（21），碟簧用于推动阀座（22）挤压阀芯（5），碟簧板（21）在远离碟簧的一侧设置有压盘（7），压盘（7）的环形边缘设置有外螺纹，所述外螺纹与圆形通口对应设置的内螺纹相互啮合。

6.如权利要求1所述的一种节流阀，其特征在于，上阀盖（4）之上还设置有支架（2），支架（2）由H型框以及H型框两侧开口固定的圆盘组成，两个圆盘与阀杆（6）同轴线，其中，H型框由板材组成，两侧开口的圆盘与H型框中部横板平行，支架（2）下端的圆盘与上阀盖（4）连接固定，支架（2）上端的圆盘与驱动组件连接固定。