CN204493731U - 平衡阀芯及调压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平衡阀芯及包含该平衡阀芯的调压阀，所述平衡阀芯包括：阀杆；活塞套筒，固定在所述阀杆上；以及固定件，套接在所述阀杆与所述活塞套筒之间，且所述固定件沿着平行于所述阀杆轴线的方向设置。本实用新型一个实施例通过在阀的执行器上连接固定件，且所述固定件沿着所述阀杆轴线方向设置于所述阀杆与所述活塞套筒之间，从而起到对阀杆的导向作用，同时还起隔绝进口压力与出口压力的密封作用。这种设计相比相关技术结构简单。

Description

平衡阀芯及调压阀

技术领域

本实用新型属于流体控制领域，具体而言，涉及一种平衡阀芯，还涉及一种包含该平衡阀芯的调压阀。

背景技术

在调压器设计中，因为进口压力作用到阀座上会产生一个额外的力，这个力直接影响到调压器产品的性能，所以通常会设计平衡阀芯的结构。

图1是目前平衡阀芯的一种设计方法，在这种设计方式中，n形膜片的一端与阀杆固定连接，n形膜片的另一端与阀体或连接件(连接阀体与执行器)固定连接，其中n形膜片与阀杆连接的一端需要用固定件将n形膜片固定在阀杆上。从图1中可以看出，这种平衡阀芯结构复杂，零件数量较多，成本相对较高。

图2是目前平衡阀芯的另一种设计方法，这种设计方式采用阀杆移动式活塞结构，在活塞套筒上设置O型圈20，以起隔绝进口压力与出口压力的密封作用，但是这种结构不利于导向(因为O型圈有弹性，所以阀杆会晃动)；同时活塞套筒与O型圈接触的圆柱面的光洁度难以保证，为了导向需要另加导向套30，而安装导向套需要在阀的纵向空间增加额外空间，这会使阀的结构比较复杂。

实用新型内容

为了解决目前平衡阀芯结构复杂的问题，本实用新型提供了一种平衡阀芯以及包含该平衡阀芯的调压阀。

一方面，本实用新型实施例公开了一种平衡阀芯，包括：

阀杆；

活塞套筒，固定在所述阀杆上；以及

固定件，套接在所述阀杆与所述活塞套筒之间，且所述固定件沿着平行于所述阀杆轴线的方向设置。

上述活塞套筒包括筒体和底部，所述活塞套筒的底部固定在所述阀杆上，且所述活塞套筒的筒体内壁与所述阀杆的外壁之间设有第一间隙。

上述固定件与所述活塞套筒的筒体之间设有第一密封部件。

另一方面，本实用新型实施例公开了一种调压阀，包括：

设有阀腔的阀体；

与所述阀体固定连接的执行器；以及

上述平衡阀芯。

上述固定件固定连接在所述执行器上。

上述执行器包括：

调压装置；

膜盖组件，包括第一膜盖和第二膜盖，所述第一膜盖与调压装置连接，所述第二膜盖与所述阀体连接，所述第一膜盖与所述第二膜盖配合形成中空的内部；以及

膜片组件，包括膜片，所述膜片位于所述第一膜盖与所述第二膜盖之间。

上述固定件固定在所述第二膜盖上；或者，上述固定件与所述第二膜盖一体成型。

上述调压阀还包括固定在所述第二膜盖上的导向套，所述导向套为环绕所述阀杆横截面的环。

可替代地，上述调压阀还包括位于所述阀杆外圆周上的导向套。

上述导向套至少为两个。

上述活塞套筒的底部包括沿着所述阀杆轴线方向向外延伸的延伸部，所述延伸部紧贴固定在所述阀杆上。

上述阀杆与所述活塞套筒一体成型。

上述阀杆与所述活塞套筒底部的连接处设有第二密封部件。

本实用新型一个实施例通过在阀的执行器上连接固定件，且所述固定件沿着所述阀杆轴线方向设置于所述阀杆与所述活塞套筒之间，从而起到对阀杆的导向作用，同时还起隔绝进口压力与出口压力的密封作用。这种设计相比相关技术结构简单。

附图说明

图1是相关技术之一的平衡阀芯的结构示意图；

图2是相关技术之二的平衡阀芯的结构示意图；

图3是本实用新型实施例之一提供的平衡阀芯结构示意图；

图4是本实用新型实施例之一提供的调压阀的结构示意图；

图5是本实用新型实施例之二提供的平衡阀芯结构示意图；

图6是本实用新型实施例之三提供的平衡阀芯结构示意图。

图号说明：11-阀杆，111-第一端，112-第二端，12-活塞套筒，121-筒体，122-底部，123-延伸部，13-阀座，14-固定件，A-第一间隙，B-第二间隙，C-第三间隙，D-第四间隙，15-第一密封部件，16-第二密封部件，17-导向套，2-阀体，21-进口，22-出口，23-阀腔，231-第-区域，232-第二区域，233-阀口，311-第一膜盖，312-第二膜盖，321-膜片，322-第一膜板，323-第二膜板，331-弹簧，332-调节杆，3321-第三端，3322-第四端，4-第三密封部件。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。

本实施例公开的平衡阀芯位于调压阀中，如图4所示，该调压阀包括阀体、平衡阀芯、和执行器。阀体2包括进口21、出口22和阀腔23。执行器与阀体固定连接。本披露提供的调压阀，进口压力可以是气体压力，也可以是液体压力，相应地，出口压力可以是气体压力，也可以是液体压力。

如图3和4所示，平衡阀芯包括阀杆11、活塞套筒12、阀座13、和固定件14。阀杆11包括第一端111和第二端112，其中阀杆的第一端111置于阀的执行器中，阀杆的第二端112固定在阀座13内。阀座13活动地设置于阀腔23中。活塞套筒12包括筒体121和底部122，其中活塞套筒的底部122固定在阀杆11上，且活塞套筒的筒体内壁与阀杆的外壁之间设有第一间隙A。固定件14固定在阀的执行器上，且所述固定件14沿着所述阀杆轴线方向设置于所述阀杆11与所述活塞套筒12之间。所述阀杆11、所述活塞套筒12连同所述阀座13能够沿着阀杆轴线方向运动。

固定件14在此起对阀杆11的导向作用，同时还起隔绝进口压力与出口压力的密封作用。为了保证密封效果，可在固定件14与活塞套筒12的筒体121之间设置第一密封部件15。第一密封部件15可以是O型圈，还可以是密封填料等。需要说明的是，这里的密封是动密封，因为固定件14与活塞套筒12之间是相对运动的。之所以要隔绝进口压力和出口压力，是因为调压阀的目的是为了保持一个稳定的出口压力，但是进口压力一定是比出口压力高的，如果不隔绝，那么出口压力就会一直上升。

为了保证阀杆11、活塞套筒12连同阀座13能够沿着阀杆轴线方向运动，如图3所示，本实施例在固定件14与活塞套筒的底部122之间设有第二间隙B，在调压阀的执行器与活塞套筒之间设有第三间隙C，在阀体与活塞套筒之间设有第四间隙D。

阀腔23包括与进口21连通的第一区域231、与出口22连通的第二区域232、以及连通第一区域231与第二区域232的阀口233。当阀杆11运动时，阀座13在阀口233与第二区域232之间运动。

执行器包括膜盖组件、膜片组件和调压装置。其中，膜盖组件包括第一膜盖311和第二膜盖312，第一膜盖311与调压装置连接，第二膜盖312与阀体2连接，第一膜盖311与第二膜盖312配合形成中空的内部。膜片组件包括膜片321、第一膜板322和第二膜板323，膜片321被压在所述第一膜板322和所述第二膜板323之间，且膜片321位于第一膜盖311与第二膜盖312之间，第一膜板322位于膜片321与第一膜盖311形成的空腔内，第二膜板323位于膜片321与第二膜盖312形成的空腔内。调压装置包括弹簧331和调节杆332，弹簧331位于第一膜盖311内部，调节杆332包括第三端3321和第四端3322，调节杆的第三端3321穿过第一膜盖311与弹簧331接触，调节杆的第四端3322悬空，且调节杆固定在第一膜盖311上。

第一膜板322还起支撑弹簧331、传递弹簧力的作用。第二膜板323还起隔绝出口压力与外界的作用。

具体地，阀杆的第一端111穿过膜片321固定在第一膜板322上。固定件14固定在第二膜盖312上。固定件14与第二膜盖312可以一体成型，也可以作为一独立的部件固定在第二膜盖312上。图4所示为固定件14与第二膜盖312一体成型。需要说明的是，固定件14不拘泥于固定在第二膜盖312上，只要是满足本实用新型的实质，无论是与执行器还是与阀体固定都是可以的。

为了使阀杆沿着直线运动，起到导向作用，实施例的调压阀还包括导向套17，该导向套17固定在第二膜盖312上，所述导向套17为环绕阀杆横截面的环，图3所示导向环为两个。当然，导向环也可以是一个或者多个；如果阀杆11所接触的导向面充分光滑的话，也可以没有导向环，图6所示为没有导向套的平衡阀芯。导向套17的材质可以是黄铜、PTFE、等。导向套17对阀杆11起导向作用，还起到减小摩擦的作用。

可替代地，导向套17还可位于阀杆11的外圆周上(而不是执行器的第二膜盖上)，大致位于阀杆中间部位的外圆周上，其中阀杆中间部位是指阀杆第一端111与活塞套筒12之间的部位。

在制作上，阀杆11与活塞套筒12可以是两个独立的部件，也可以一体成型。若是两个独立的部件，为了隔绝进口压力与出口压力，在阀杆11与活塞套筒底部122的连接处设置第二密封部件16，以起到密封的作用。第二密封部件16可以是O型圈，还可以是密封填料等。需要说明的是，这里的密封是静密封，因为固定件14与活塞套筒12之间是相对静止的。之所以要隔绝进口压力和出口压力，是因为调压阀的目的是为了保持一个稳定的出口压力，但是进口压力一定是比出口压力高的，如果不隔绝，那么出口压力就会一直上升。

需要说明的是，活塞套筒的主要作用是承载向上的平衡力，以平衡进气压力(或进液压力)对阀座产生的向下压力，因此，只要是满足本实用新型主旨的其它活塞套筒结构也是可以的，不局限于图3和4所示的活塞套筒结构。例如，为了便于工艺上制作，活塞套筒的底部122还可以包括沿着阀杆轴线方向向外延伸的延伸部123，该延伸部123紧贴固定在阀杆11上，如图5和6所示。

执行器的第二膜盖312与阀体2之间通过螺钉固定连接，如图4所示，还可以是其它固定连接方式。如果第二膜盖312与阀体2的接触部密封不好的话，可以在此接触部位设置第三密封部件4，以隔绝阀体内的介质与外部环境，起到密封作用。第三密封部件可以是O型圈，也可以是密封填料等。

以上实施例的设计简化了现有调压阀(主要是平衡阀芯部分)的结构，减少了零件数量，从而降低了成本，同时阀杆导向套不需要在纵向方向增加额外空间。

如图4所示，上述调压阀的工作原理是：气体或者液体从进口沿着第一区域进入阀中，进口压力作用到阀座上产生一向下的压力，平衡阀芯的作用是产生一向上的力来平衡该向下的压力；其中，活塞套筒的底部起到承载向上压力的作用。根据需要，用户通过调节杆调节弹簧力的大小来设定所需的出口压力大小。在弹簧力的作用下，会使阀杆上下运动，这时阀座在第二区域与阀口之间上下运动。当阀座运动到最下端时，阀口的开度最大，这时第二区域的出口压力变小；当阀座向上运动时，阀口的开度变小，这时第二区域的出口压力变大；直到出口压力的大小达到所需值，阀杆停止运动，调压阀处于平衡状态。

在平衡阀芯产品设计之初，可以根据实际需要，通过改变活塞套筒底部与进气压力(或进液压力)的接触面积来改变进口压力对阀座产生力的大小，从而满足实际需要。在调压阀产品设计之初，可以根据实际需要，调整膜片的大小来找到最适合的膜片尺寸以输出所需的出口压力大小。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管在此可以使用术语第一、第二、第三等等以描述各种元件、部件或部分，但这些元件、部件或部分不应被这些术语限制；这些术语可仅用于区别一个元件、部件或部分。当在此使用术语如″第一″、″第二″及其他数值术语时，其并不包含顺序或次序，除非上下文中明确指出。因此，在不脱离示例性实施例的说明的情况下，以下所述第一元件、部件、部分可以解释为术语第一元件、部件、部分。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (12)

1.一种平衡阀芯，其特征在于，包括：

阀杆；

活塞套筒，固定在所述阀杆上；以及

固定件，套接在所述阀杆与所述活塞套筒之间，且所述固定件沿着平行于所述阀杆轴线的方向设置。

2.根据权利要求1所述的平衡阀芯，其特征在于，所述活塞套筒包括筒体和底部，所述活塞套筒的底部固定在所述阀杆上，且所述活塞套筒的筒体内壁与所述阀杆的外壁之间设有第一间隙。

3.根据权利要求2所述的平衡阀芯，其特征在于，所述固定件与所述活塞套筒的筒体之间设有第一密封部件。

4.一种调压阀，其特征在于，包括：

设有阀腔的阀体；

与所述阀体固定连接的执行器；所述执行器包括：

调压装置；

膜盖组件，包括第一膜盖和第二膜盖，所述第一膜盖与所述调压装置连接，所述第二膜盖与所述阀体连接，所述第一膜盖与所述第二膜盖配合形成中空的内部；以及

膜片组件，包括膜片，所述膜片位于所述第一膜盖与所述第二膜盖之间；

以及

如权利要求1-3任一所述的平衡阀芯。

5.根据权利要求4所述的调压阀，其特征在于，所述固定件固定连接在所述执行器上。

6.根据权利要求5所述的调压阀，其特征在于，所述固定件固定在所述第二膜盖上；或者，所述固定件与所述第二膜盖一体成型。

7.根据权利要求4所述的调压阀，其特征在于，所述调压阀还包括固定在所述第二膜盖上的导向套，所述导向套为环绕所述阀杆横截面的环。

8.根据权利要求4所述的调压阀，其特征在于，所述调压阀还包括位于所述阀杆外圆周上的导向套。

9.根据权利要求7或8所述的调压阀，其特征在于，所述导向套至少为两个。

10.根据权利要求4所述的调压阀，其特征在于，所述活塞套筒的底部包括沿着所述阀杆轴线方向向外延伸的延伸部，所述延伸部紧贴固定在所述阀杆上。

11.根据权利要求4-8、10中任一所述的调压阀，其特征在于，所述阀杆与所述活塞套筒一体成型。

12.根据权利要求4-8、10中任一所述的调压阀，其特征在于，所述阀杆与所述活塞套筒底部的连接处设有第二密封部件。