CN204004722U - 平衡笼式单座调节阀 - Google Patents

Abstract

平衡笼式单座调节阀，从下至上依次包括阀体、阀盖、行程指示器和气动执行器，阀体内设有平衡笼，气动执行器的上端设置有充有介质的容器，该容器内设置有浸入介质的液压活塞和浮于介质面的浮动活塞，所述液压活塞通过推力杆与气动活塞连接，液压活塞在推力杆带动下移动并将容器分为上、下腔室，上、下腔室通过循环管路连通，该循环管路由单向阀控制的第一支路管，以及由节流阀控制的第二支路管组成，单向阀控制介质由下向上流动。本实用新型意能保证阀芯缓慢打开，防止流体冲击力过大造成阀座密封片损坏。

Description

平衡笼式单座调节阀

技术领域

本实用新型属于调节阀的执行器技术领域。

背景技术

调节阀是组合仪表中的一种调控装置，是生产进行过程自动调节系统中的重要装置，广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺等行业。调节阀主要分为单座调节阀和套筒调节阀，单座调节阀由阀体、阀盖、阀座、阀芯、阀杆和填料函等组成，阀杆与执行器连接且在执行器的控制下移动。单座调节阀中常见的有平衡笼式单座调节阀，也有称之为笼式调节阀或鼠笼式调节阀。

现有的平衡笼式单座调节阀包括阀体、与阀体上端连接的阀盖，与阀盖上端连接的行程指示器，以及行程指示器上端的气动执行器。阀体内设有平衡笼，平衡笼与液体管道相通，平衡笼内设有与下阀杆连接的阀芯，阀芯相对于阀座的上下移动即可打开阀门。下阀杆贯穿阀杆插入行程指示器内，阀杆的上端通过哈弗环与上阀杆连接，上阀杆插入气动执行器内并与气动活塞连接。其工作原理为，气动执行器的上下端交错通入压缩气体，从而推动气动活塞移动，气动活塞依次通过上阀杆、下阀杆带动阀芯的上下移动，从而打开或闭合阀门。这种结构的缺点在于：由于气缸开启后，压缩气体快速进入气缸内，气缸活塞到达最大行程的时间非常短，阀芯完全打开阀门的时间也非常短，当液体几乎是瞬时地充入阀门时，阀座受到的冲量非常大，长期使用这种调节阀，阀座密封片会发生变形或者从阀座中脱落，这样就造成阀芯和阀座无法密封，调节阀出现内漏。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种保证阀芯缓慢打开、防止流体冲击力过大造成阀座密封片损坏的平衡笼式单座调节阀。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：平衡笼式单座调节阀，从下至上依次包括阀体、阀盖、行程指示器和气动执行器，阀体内设有平衡笼，平衡笼内置的阀芯通过阀杆与气动执行器内的气动活塞连接，气动活塞的移动带动阀芯上下移动，从而改变阀门的开合面积，所述气动执行器的上端设置有充有介质的容器，该容器内设置有浸入介质的液压活塞和浮于介质面的浮动活塞，所述液压活塞通过推力杆与气动活塞连接，液压活塞在推力杆带动下移动并将容器分为上、下腔室，液压活塞、浮动活塞与容器壁接触的移动面上均设有防止介质通过的密封圈；所述容器的上、下腔室通过循环管路连通，该循环管路由单向阀控制的第一支路管，以及由节流阀控制的第二支路管组成，单向阀控制介质由下向上流动。

上述技术方案与现有技术的区别在于：由于液压活塞、浮动活塞上设置有密封圈，浮动活塞、液压活塞、和容器壁形成充有介质的密封腔室，当推力杆推动液压活塞时，介质只能向旁路的循环管内流动，推力杆移动时杆身上端浸入介质内的体积会改变，容器内介质面也会随之移动，浮动活塞在介质面上升时被其推动上移，在介质面下降时因为负压的作用也随之下移；另外，循环管由第一支管和第二支管构成，它们分别设置有单向阀和节流阀，当阀芯上移动，介质由上腔室向下腔室流动，此时单向阀的单向为由下至上，那么介质只能从节流阀内通过，由于较细的节流阀内流量越小，浮动活塞上移遇到介质的阻力就越强，阀门的开启速度就越慢，从而管道内流体的冲击力就相应的减小；同理，当浮动活塞下移时，介质可通过单向阀、节流阀内，循环管路整体流量增大，浮动活塞下移时遇到介质阻力小于其上移时的阻力，阀门的关闭速度大于阀门的开启速度。

本实用新型通过控制介质流量从而达到控制阀门的开合速度，相比传统的气动执行器直接控制阀门的开合，阀门的开启速度和关闭速度更慢，使得液体逐渐流入阀门，阀座受到的冲击更小，阀座密封片不易损坏。

进一步地，所述第一支路管、第二支路管分离设置，各自的进、出液口均与容器的上、下腔室连通；或第一支路、第二支路组合设置，通过共同的进、出液口与容器的上、下腔室连通，可根据实际需要选择不同的设置方式。

进一步地，所述节流阀为针形节流阀，或沟形节流阀，或窗形节流阀，根据实际需求选择不同类型的节流阀。

进一步地，所述推力杆上端与液压活塞通过螺母固定，推力杆下端设有螺纹沉孔，阀杆的螺纹端贯穿气动活塞并与推力杆下端连接，推力杆与阀杆螺纹固定并与启动活塞形成整体式结构。

进一步地，容器上端设有防雨盖，防止雨水落入容器中。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型平衡笼式单座调节阀实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型平衡笼式单座调节阀实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1所示，平衡笼式单座调节阀，从下至上依次包括阀体1、阀盖2、行程指示器3和气动执行器4和缓冲机构。

阀体1内部的管道安置有平衡笼11，平衡笼11笼壁上开有供流体通过的阀孔，平衡笼11内安装有阀芯12，阀芯12上端与下阀杆5螺接，阀芯12下端与阀体1内的阀座配合，阀座上安装有密封片。阀芯12在下阀杆5带动进行上移时，阀孔露出的面积越大，即是本调节阀的阀门开启，相反，阀芯12在下阀杆5带动进行下移时，阀孔露出的面积越小，即是本调节阀的阀门关闭。

阀盖2通过双头螺栓与阀体1中法兰连接成一体，下阀杆5贯穿阀盖2的内孔中，下阀杆5与阀盖2内孔填料密封。下阀杆5上端插入形成指示器3内，并与上阀杆6下端通过哈佛接头紧固。哈佛接头7上带有行程指示标，上阀杆6和下阀杆5的移动行程可以通过行程指示标的指示表盘得知。

气动执行器4内安装有气动活塞42，该气动活塞42的周壁通过截面L形密封圈与气动执行器4内壁接触，气动执行器4的上、下端均开有压缩气体通孔41，压缩气体通孔42外接压缩气体推动气动活塞42移动。上阀杆6的上端制有螺纹并插入气动活塞42的连接孔中，推力杆9的下端开有螺纹沉孔，推力杆9下端插入气动活塞42的连接孔中并与上阀杆6螺纹连接。

气动执行器4上端增加了缓冲机构，该缓冲结构包括筒体8，筒体8上端罩有防雨盖12。推力杆9的上端穿透气动执行器4顶板插入该筒体8内，推力杆9与穿透气动执行器4顶板通过O形密封圈密封。筒体1从上之下依次安装有浮动活塞11和液压活塞10，液压活塞10与推力杆9上端通过螺母紧固连接成一体，液压活塞10、浮动活塞11与筒体8内壁接触的移动面上安装有O形密封圈，浮动活塞12与筒体8内底之间充满了液压油，液压活塞10进入液压油中并将筒体8分为上、下腔室。筒体8的上、下腔室通过U形的第一支路管连通，该第一支路管上安装有针阀13，该U形的第一支路管的直管段通过第二支路管连通，该第二支路管上安装有单向阀14，该单向阀14控制介质由下腔室单向朝上腔室流动。选用液压油作为筒体8内的介质是因为它由于压缩比很小，通常被认为是不可压缩的液体，当然，本实施例还可以选用其他的压缩比较小的流体介质充入筒体8中。

实施例2：如图2所示，与实施例1的不同之处在于，筒体8的上、下腔室通过U形的第一支路管连通，该第一支路管上安装有针阀13。筒体8的上、下腔室还通过U形的第二支路管连通，第二支路管上安装有单向阀14，该单向阀14控制介质由下腔室单向朝上腔室流动。

实施例3：与实施例2和实施例3不同之处的在于，第一支路管上采用沟形节流阀或窗形节流阀替换针阀。

以上所述仅为本实用新型较佳实施例的详细说明，并非用来限制本实用新型，凡依本实用新型的创作精神所作的类似变化的实施例，皆应包含于本实用新型保护范围之中。

Claims (5)

1.平衡笼式单座调节阀，从下至上依次包括阀体、阀盖、行程指示器和气动执行器，阀体内设有平衡笼，平衡笼内置的阀芯通过阀杆与气动执行器内的气动活塞连接，气动活塞的移动带动阀芯上下移动，从而改变阀门的开合面积，其特征在于：所述气动执行器的上端设置有充有介质的容器，该容器内设置有浸入介质的液压活塞和浮于介质面的浮动活塞，所述液压活塞通过推力杆与气动活塞连接，液压活塞在推力杆带动下移动并将容器分为上、下腔室，液压活塞、浮动活塞与容器壁接触的移动面上均设有防止介质通过的密封圈；所述容器的上、下腔室通过循环管路连通，该循环管路由单向阀控制的第一支路管，以及由节流阀控制的第二支路管组成，单向阀控制介质由下向上流动。

2. 根据权利要求1所述的平衡笼式单座调节阀，其特征在于：所述第一支路管、第二支路管分离设置，各自的进、出液口均与容器的上、下腔室连通；或第一支路、第二支路组合设置，通过共同的进、出液口与容器的上、下腔室连通。

3.根据权利要求2所述的平衡笼式单座调节阀，其特征在于：所述节流阀为针形节流阀，或沟形节流阀，或窗形节流阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的平衡笼式单座调节阀，其特征在于：所述推力杆上端与液压活塞通过螺母固定，推力杆下端设有螺纹沉孔，阀杆的螺纹端贯穿气动活塞并与推力杆受力端连接。

5.根据权利要求4所述的平衡笼式单座调节阀，其特征在于：所述容器上端设有防雨盖。