CN206347175U - 新型节流阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型节流阀，包括阀体、阀盖、阀杆、阀杆升降驱动机构和阀芯；阀盖整体呈套筒状且固定安装在阀体上，阀盖包括两段且其中一段为露出段，另一段为插入段；露出段位于阀体的外部，插入段间隙配合地插接在阀体的阀盖安装孔中；阀杆整体呈轴状并插接在阀盖中；阀杆包括两段且其中一段为驱动段，另一段为节流段；驱动段贯穿阀盖的露出段并与阀杆升降驱动机构固定相连；节流段为间隙配合且可滑动地插接在阀盖的插入段中；阀芯固定连接在阀杆的节流段的端部；其特征在于：阀盖的插入段的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔。上述新型节流阀能够有效降低阀杆的操作力矩，降低阀杆的控制难度。

Description

新型节流阀

技术领域

本实用新型属于通过改变过流通道截面以控制流体流量的节流阀门领域，具体涉及一种新型节流阀。

背景技术

节流阀是一种通过改变阀内流体过流孔截面积大小来改变管线流体流量的阀，作为一种关键设备，广泛应用于石油、天然气钻采行业的采油树上，其工作环境极其恶劣，并要求在高压、强腐蚀、强冲蚀环境下，准确可靠地实现不同程度的节流要求。

目前，现有的公告号为：CN202510731U，名为“一种液动楔形节流阀”的技术方案（参见本说明书附图1）包括阀体1、阀盖4、阀杆5、阀瓣3（也称为“阀芯”）、阀座2，阀盖4固定连接在阀体1上，阀座2嵌镶于阀体腔内部，阀杆5间隙配合在阀盖4的孔中，其下部连接有阀瓣3，阀瓣3上设有楔形圆弧面301，所述阀瓣圆弧面301的下部相交连接一直面，且该直面与出口孔101轴线平行。

但上述“一种液动楔形节流阀”仍存有以下不足之处：

当液体流经节流阀时，节流阀内部会承受巨大的液压，其中作用于阀瓣（包括楔形圆弧面）上液压会显著增大阀杆竖向移动（以改变节流截面）的阻力，这样一来，就会大幅增加用于使得阀杆竖向移动的转动组件的转动力矩，增大了阀杆的操控难度。

基于此，申请人考虑设计一种结构合理，能够降低阀杆的操控力矩，使得阀杆更易于操控的新型节流阀。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构合理，能够降低阀杆的操控力矩，使得阀杆更易于操控的新型节流阀。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

新型节流阀，包括阀体、阀盖、阀杆、阀杆升降驱动机构和阀芯；

所述阀体整体呈长条状，且该阀体内部具有沿长度方向贯通的过流通道，所述过流通道在长度方向中部的侧面贯穿设置有一个柱形的阀盖安装孔；

所述阀盖整体呈套筒状且固定安装在所述阀体上，所述阀盖包括两段且其中一段为露出段，另一段为插入段；所述露出段位于所述阀体的外部，所述插入段间隙配合地插接在所述阀盖安装孔中；

所述阀杆整体呈轴状并插接在所述阀盖中；所述阀杆包括两段且其中一段为驱动段，另一段为节流段；所述驱动段贯穿所述阀盖的露出段与所述阀杆升降驱动机构固定相连并能够作升降运动；所述节流段插接在所述阀盖的插入段中并形成间隙配合；

所述阀芯固定连接在所述阀杆的节流段的端部，且所述阀芯用于随所述阀杆的升降来改变所述阀体的过流通道的过流截面；

其特征在于：所述阀盖的插入段的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔。

本实用新型的新型节流阀在安装使用后，因为，阀盖的插入段间隙配合地插接在阀盖安装孔中（也即：阀盖的插入段的外侧面与阀盖安装孔的侧壁之间具有“第一处微间隙”），阀杆的节流段间隙配合且可滑动地插接在阀盖的插入段中（也即：阀杆的节流段的外侧面与阀盖的插入段的内侧面之间具有“第二处微间隙”），所以，在阀盖的插入段的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔能够将上述“第一处微间隙”与“第二处微间隙”之间连通，进而能使得阀杆的节流段的两端的压力趋近相等并平衡，从而降低经阀体的过流通道的液体的高压作用于阀芯并传递给阀杆所形成的阻力，有效降低阀杆的操作力矩，从而降低阀杆的控制难度。

作为优选，新型节流阀，还包括连接座、连接环和阀盖螺母；

所述阀体上围绕所述阀盖安装孔的外侧面外凸形成有一个圆筒状的所述连接座，所述连接座的外侧面具有外螺纹；

所述阀盖的外侧面外凸形成有一圈圆环形的所述连接环，所述连接环的外直径小于所述连接座的外直径；所述连接环支承连接在所述连接座上；

所述阀盖螺母为具有内螺纹的套筒型结构，所述阀盖整体套在所述连接环与连接座的外部，且所述阀盖螺母通过内螺纹与所述连接座的外螺纹相连接；

所述阀盖螺母还具有定位凸环，所述阀盖螺母上远离所述连接座的一端内凸形成一圈所述定位凸环，所述定位凸环与所述连接环上远离连接座的端面限位相连。

设置了上述连接座、连接环和阀盖螺母后，使得阀盖螺母与连接座之间具有更大的螺纹旋接面，阀盖螺母与连接环之间具有更大的限位连接面，故能够促使连接座与连接环之间在有效的减小节流阀的体积和重量的同时，具有更为牢固的连接结构，且也使得整体结构使结构更紧凑。

作为优选，所述定位凸环与所述连接环之间限位连接的两个表面均为锥形斜面。

采用上述优选结构后，可使得定位凸环与连接环之间具有更大的接触面积，提升阀盖螺母的定位凸环对阀盖的连接环的限位效果，确保阀盖的装配更为牢固。

作为优选，新型节流阀还包括第一密封圈，所述连接环与所述连接座相接触的表面对应设置有用于安装所述第一密封圈的环形槽，所述第一密封圈嵌套设置该环形槽内。

采用上述优选结构后，能够通过第一密封圈来提升连接环与所述连接座之间的密封性，进而防止阀体过流通道内的液体经阀盖安装孔渗出的可能性，使得井控效果更好，更好的预防井喷事故的发生。

作为优选，新型节流阀还包括防砂结构，所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段的外侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第二密封圈。

上述第二密封圈的设置，能够进一步加强阀盖与阀体之间密封性。

作为优选，所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段的内侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第三密封圈。

实施上述防砂结构后。在阀体与阀盖之间，阀杆与阀盖之间，都设计了密封圈，这样就能够防止砂子等杂质进入（手轮组件的）盘根，既能保护盘根不被冲蚀，也能防止阀杆操作时卡阻，增加使用寿命。

作为优选，所述阀盖的连接环与所述阀体的连接座之间相连接的两个面上正对设置有定位用盲孔，该定位用盲孔内插接设置有定位销。

采用上述优选结构后，即可通过定位用盲孔与定位销来防止阀盖与阀体之间的相对转动，提升阀盖与阀体的装配与定位精度。

作为优选，所述阀体的过流通道包括流入通道和流出通道，所述流入通道和流出通道均为直通型通道且两者之间具有90度夹角，并使得该新型节流阀构成角式节流阀；

所述阀杆的节流段的外端正对所述流出端通道，所述阀芯为能够堵住所述流出端通道的柱形结构；所述阀芯上邻近所述流入通道一侧设置有导流斜面，所述导流斜面与垂直于所述流入通道的长度方向的参照平面之间的夹角为26至28度。

相较于现有的角式节流阀中，导流斜面与上述参照平面之间的夹角均为30度的设计，本实用新型中，采用上述夹角为26至28度的导流斜面，这样一来，不会出现因导流斜面与参照平面之间因角度过小，致使经流入通道流过的流体对导流斜面的冲蚀过大的情况，起到保护导流斜面的作用的同时；还能够提高节流的调节精度。

此外，相对于现在市场上的针式节流阀而言，本方案中的阀芯背离流入通道的一侧始终能够与阀座相接触，进而不会产生振动，稳定性更好。

作为优选，新型节流阀还包括用于防止阀杆转动的防转结构，所述防转结构包括对应设置的防转用凹槽和防转销；

所述防转用凹槽凹陷形成于所述阀杆的节流段的外侧面上远离所述阀芯的一端，所述防转用凹槽为与该节流段长度方向一致的长条形；

所述防转销凸起形成于所述阀盖的插入段的内侧面上远离阀体过流通道的一端且插接至所述防转用凹槽内。

上述防转结构的设置，能够防止阀芯转动，确保阀芯的导流斜面始终正对流入通道，防止阀芯冲蚀过快。

作为优选，所述防转用凹槽和防转销为在围绕所述阀杆的圆周方向上间隔设置的多组。

这样，即能够起到更好地防止阀芯和阀杆的节流段在圆周方向上的转动的作用。

附图说明

图1为公告号为：CN202510731U，名为“一种液动楔形节流阀”的结构示意图。图1中标记为：1阀体、101出口孔、2阀座、3阀瓣、301楔形圆弧面、302直面、4阀盖、5阀杆。

图2和图3均为本新型节流阀的结构示意图。

图4为图3中A处放大图。

图5为图3中B处放大图。

图6为图3中C处放大图。

图2至图6中标记为：

1阀体；1a连接座、1b流入通道、1c流出通道；

阀盖：2a露出段、2b插入段、2c压力平衡用通孔、2d连接环、2e防转销；

阀杆：3a驱动段、3b节流段、3c防转用凹槽；

4阀芯：4a导流斜面；

5手轮组件；

6阀盖螺母：6a定位凸环；

7第一密封圈；

8第二密封圈；

9第三密封圈；

10定位销；

11阀座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。其中，针对描述采用诸如上、下、左、右等说明性术语，目的在于帮助读者理解，而不旨在进行限制。

具体实施时：如图2至图6所示，新型节流阀，包括阀体1、阀盖、阀杆、阀杆升降驱动机构和阀芯4；

所述阀体1整体呈长条状，且该阀体1内部具有沿长度方向贯通的过流通道，所述过流通道在长度方向中部的侧面贯穿设置有一个柱形的阀盖安装孔；

所述阀盖整体呈套筒状且固定安装在所述阀体1上，所述阀盖包括两段且其中一段为露出段2a，另一段为插入段2b；所述露出段2a位于所述阀体1的外部，所述插入段2b间隙配合地插接在所述阀盖安装孔中；

所述阀杆整体呈轴状并插接在所述阀盖中；所述阀杆包括两段且其中一段为驱动段3a，另一段为节流段3b；所述驱动段3a贯穿所述阀盖的露出段2a与所述阀杆升降驱动机构固定相连并能够作升降运动；所述节流段3b插接在所述阀盖的插入段2b中并形成间隙配合；

所述阀芯4固定连接在所述阀杆的节流段3b的端部，且所述阀芯4用于随所述阀杆的升降来改变所述阀体1的过流通道的过流截面；

所述阀盖的插入段2b的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔2c。

本实用新型的新型节流阀在安装使用后，因为，阀盖的插入段2b间隙配合地插接在阀盖安装孔中（也即：阀盖的插入段2b的外侧面与阀盖安装孔的侧壁之间具有“第一处微间隙”），阀杆的节流段3b间隙配合且可滑动地插接在阀盖的插入段2b中（也即：阀杆的节流段3b的外侧面与阀盖的插入段2b的内侧面之间具有“第二处微间隙”），所以，在阀盖的插入段2b的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔2c能够将上述“第一处微间隙”与“第二处微间隙”之间连通，进而能使得阀杆的节流段3b的两端的压力趋近相等并平衡，从而降低经阀体1的过流通道的液体的高压作用于阀芯4并传递给阀杆所形成的阻力，有效降低阀杆的操作力矩，从而降低阀杆的控制难度。

实施时，优选所述压力平衡用通孔2c的长度方向与阀杆的径向一致。这样一来，即可使得压力平衡用通孔2c的轴向长度最短，从而更便于加工。此外，优选“第一处微间隙”与“第二处微间隙”均大于零小于0.05毫米，所述压力平衡用通孔2c的直径小于0.05mm；且该压力平衡用通孔2c为在阀杆的节流段3b的圆周方向上均匀间隔设置的两个。这样一来，不仅能够有效防止过流通道内的液体以及其中砂砾进入“第一处微间隙”与“第二处微间隙”，还能够有效的将阀杆的操作力矩减小一半以上，使得阀杆操控起来更为精准容易。

实施时，所述阀杆升降驱动机构可为液压缸或手轮组件5（或电动组件）；且当阀杆升降驱动机构采用手轮组件5时，还需配合设置如下结构：所述阀盖的露出段2a的内侧面设置有内螺纹，所述阀杆的驱动段3a与节流段3b之间为能够绕自身轴向转动的连接；所述阀杆的驱动段3a的顶部固定安装有用于转动该阀杆的驱动段3a的所述手轮组件5，所述阀杆的驱动段3a长度方向中部的外侧面具有外螺纹且旋接安装在所述阀盖的露出段2a中。这样一来，即可通过转动手轮组件5来使得阀杆在阀盖内升降，从而进行节流调控。

上述手轮组件5（或电动组件）为现有技术，在此不作赘述。

上述阀杆的驱动段3a与节流段3b之间为能够绕自身轴向转动的连接可采用以下现有技术方案中的任意一种连接结构（1、公开号：CN105020468A，名为“新型的阀瓣与阀杆的连接结构”；2、公告号：CN201170331，名为“一种阀瓣体与阀杆的连接结构”；3、公告号：CN203718143U，名为“一种阀瓣与阀杆的连接结构”），在此不作赘述。

其中，新型节流阀还包括连接座1a、连接环2d和阀盖螺母6；

所述阀体1上围绕所述阀盖安装孔的外侧面外凸形成有一个圆筒状的所述连接座1a，所述连接座1a的外侧面具有外螺纹；

所述阀盖的外侧面外凸形成有一圈圆环形的所述连接环2d，所述连接环2d的外直径小于所述连接座1a的外直径；所述连接环2d支承连接在所述连接座1a上；

所述阀盖螺母6为具有内螺纹的套筒型结构，所述阀盖整体套在所述连接环2d与连接座1a的外部，且所述阀盖螺母6通过内螺纹与所述连接座1a的外螺纹相连接；

所述阀盖螺母6还具有定位凸环6a，所述阀盖螺母6上远离所述连接座1a的一端内凸形成一圈所述定位凸环6a，所述定位凸环6a与所述连接环2d上远离连接座1a的端面限位相连。

设置了上述连接座1a、连接环2d和阀盖螺母6后，使得阀盖螺母6与连接座1a之间具有更大的螺纹旋接面，阀盖螺母6与连接环2d之间具有更大的限位连接面，故能够促使连接座1a与连接环2d之间在有效的减小节流阀的体积和重量的同时，具有更为牢固的连接结构，且也使得整体结构使结构更紧凑。

其中，所述定位凸环6a与所述连接环2d之间限位连接的两个表面均为锥形斜面。

其中，新型节流阀还包括第一密封圈7，所述连接环2d与所述连接座1a相接触的表面对应设置有用于安装所述第一密封圈7的环形槽，所述第一密封圈7嵌套设置该环形槽内。

其中，新型节流阀还包括防砂结构，所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段3b的外侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第二密封圈8。

其中，所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段3b的内侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第三密封圈9。

实施时，所述阀盖的压力平衡用通孔2c位于阀盖的长度方向上所述第二密封圈8和第三密封圈9之间的位置，且所述第三密封圈9距离阀体1的过流通道最近。这样一来，即能够确保压力平衡用通孔2c用于平衡阀杆的节流阀的两头的压力的作用。

其中，所述阀盖的连接环2d与所述阀体1的连接座1a之间相连接的两个面上对应设置有定位用盲孔，该定位用盲孔内插接设置有定位销10。

其中，所述阀体1的过流通道包括流入通道1b和流出通道1c，所述流入通道1b和流出通道1c均为直通型通道且两者之间具有90度夹角，并使得该新型节流阀构成角式节流阀；

所述阀杆的节流段3b的外端正对所述流出端通道，所述阀芯4为能够堵住所述流出端通道的柱形结构；所述阀芯4上邻近所述流入通道1b一侧设置有导流斜面4a，所述导流斜面4a与垂直于所述流入通道1b的长度方向的参照平面之间的夹角为26至28度。实施时，最优选为27度。

其中，新型节流阀，还包括用于防止阀杆转动的防转结构，所述防转结构包括对应设置的防转用凹槽3c和防转销2e；

所述防转用凹槽3c凹陷形成于所述阀杆的节流段3b的外侧面上远离所述阀芯4的一端，所述防转用凹槽3c为与该节流段3b长度方向一致的长条形；

所述防转销2e凸起形成于所述阀盖的插入段2b的内侧面上远离阀体1过流通道的一端且插接至所述防转用凹槽3c内。

其中，所述防转用凹槽3c和防转销2e为在围绕所述阀杆的圆周方向上间隔设置的多组。

以上仅是本实用新型优选的实施方式，需指出是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，上述变形和改进的技术方案应同样视为落入本申请要求保护的范围。

Claims (10)

1.新型节流阀，包括阀体、阀盖、阀杆、阀杆升降驱动机构和阀芯；

所述阀体整体呈长条状，且该阀体内部具有沿长度方向贯通的过流通道，所述过流通道在长度方向中部的侧面贯穿设置有一个柱形的阀盖安装孔；

所述阀盖整体呈套筒状且固定安装在所述阀体上，所述阀盖包括两段且其中一段为露出段，另一段为插入段；所述露出段位于所述阀体的外部，所述插入段间隙配合地插接在所述阀盖安装孔中；

所述阀杆整体呈轴状并插接在所述阀盖中；所述阀杆包括两段且其中一段为驱动段，另一段为节流段；所述驱动段贯穿所述阀盖的露出段与所述阀杆升降驱动机构固定相连并能够作升降运动；所述节流段插接在所述阀盖的插入段中并形成间隙配合；

所述阀芯固定连接在所述阀杆的节流段的端部，且所述阀芯用于随所述阀杆的升降来改变所述阀体的过流通道的过流截面；

其特征在于：所述阀盖的插入段的侧壁上贯穿设置有至少一个压力平衡用通孔。

2.根据权利要求1所述的新型节流阀，其特征在于：还包括连接座、连接环和阀盖螺母；

所述阀体上围绕所述阀盖安装孔的外侧面外凸形成有一个圆筒状的所述连接座，所述连接座的外侧面具有外螺纹；

所述阀盖的外侧面外凸形成有一圈圆环形的所述连接环，所述连接环的外直径小于所述连接座的外直径；所述连接环支承连接在所述连接座上；

所述阀盖螺母为具有内螺纹的套筒型结构，所述阀盖整体套在所述连接环与连接座的外部，且所述阀盖螺母通过内螺纹与所述连接座的外螺纹相连接；

所述阀盖螺母还具有定位凸环，所述阀盖螺母上远离所述连接座的一端内凸形成一圈所述定位凸环，所述定位凸环与所述连接环上远离连接座的端面限位相连。

3.根据权利要求2所述的新型节流阀，其特征在于：所述定位凸环与所述连接环之间限位连接的两个表面均为锥形斜面。

4.根据权利要求2所述的新型节流阀，其特征在于：还包括第一密封圈，所述连接环与所述连接座相接触的表面对应设置有用于安装所述第一密封圈的环形槽，所述第一密封圈嵌套设置该环形槽内。

5.根据权利要求1所述的新型节流阀，其特征在于：还包括防砂结构，所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段的外侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第二密封圈。

6.根据权利要求5所述的新型节流阀，其特征在于：所述防砂结构包括在所述阀杆的节流段的内侧面凹陷形成的一圈环形凹槽，所述环形凹槽内嵌套设置第三密封圈。

7.根据权利要求2所述的新型节流阀，其特征在于：所述阀盖的连接环与所述阀体的连接座之间相连接的两个面上正对设置有定位用盲孔，该定位用盲孔内插接设置有定位销。

8.根据权利要求1所述的新型节流阀，其特征在于：所述阀体的过流通道包括流入通道和流出通道，所述流入通道和流出通道均为直通型通道且两者之间具有90度夹角，并使得该新型节流阀构成角式节流阀；

所述阀杆的节流段的外端正对所述流出端通道，所述阀芯为能够堵住所述流出端通道的柱形结构；所述阀芯上邻近所述流入通道一侧设置有导流斜面，所述导流斜面与垂直于所述流入通道的长度方向的参照平面之间的夹角为26至28度。

9.根据权利要求8所述的新型节流阀，其特征在于：还包括用于防止阀杆转动的防转结构，所述防转结构包括对应设置的防转用凹槽和防转销；

所述防转用凹槽凹陷形成于所述阀杆的节流段的外侧面上远离所述阀芯的一端，所述防转用凹槽为与该节流段长度方向一致的长条形；

所述防转销凸起形成于所述阀盖的插入段的内侧面上远离阀体过流通道的一端且插接至所述防转用凹槽内。

10.根据权利要求9所述的新型节流阀，其特征在于：所述防转用凹槽和防转销为在围绕所述阀杆的圆周方向上间隔设置的多组。