CN208237159U - 一种压力控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种压力控制阀，包括：阀本体，所述阀本体包括流体入口端和流体出口端；阀芯部件，所述阀芯部件包括活塞体，所述活塞体的外缘部还设置有环形槽，所述环形槽与所述流体出口端连通；在过流体出口端并垂直于所述阀腔轴向的截面上，所述活塞体的外缘部与所述的阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的投影为开口圆环形，设定所述开口圆环形的面积为S，设定所述环形槽在垂直于流体流动方向的截面为等截面并定义所述截面的面积为S1，则满足S1＞S，本实用新型提供的压力控制阀，通过结构优化提高开阀能力。

Description

一种压力控制阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体涉及一种压力控制阀。

背景技术

压力控制阀主要用于控制流路系统中的流体压力，如应用于制冷系统的冷冻冷藏及变频多联机组中，当压缩机出口侧压力上升至压力控制阀的设定压力后，压力控制阀开阀将使得压缩机排出的流体的压力得到降低，以保护压缩机在可靠工作范围内工作，提高压缩机及热泵系统的使用寿命。

图1和图2为背景技术中压力控制阀分别在闭阀状态下及开阀初始状态下的结构示意图。如图1和图2所示，压力控制阀包括阀本体1'和阀芯部件2'。阀芯部件2'通过弹簧6'抵接于阀腔中，并可沿轴向滑动以开/闭阀口。流体入口端11'设置于阀本体1'的下端部，流体出口端12'设置于阀本体1'的侧部。弹簧6'向阀芯部件2'始终施加一个向下的弹簧力F，使阀芯部件2'趋于关闭流体入口端11'与流体出口端12'之间的流路，保持压力控制阀闭阀的初始状态。

当流体入口端11'压力升高使压力控制阀刚开阀时，部分高压流体(A) 从阀本体1'和阀芯部件2'之间的间隙进入阀体阀腔的上阀腔。如果上阀腔的流体不能及时排出，则会使上阀腔中流体压力P1增大，当P1+弹簧力F 与进口端的流体压力P2趋于平衡时，会影响阀芯部件2'滑动平稳性，降低开阀能力。

有鉴于此，如何优化压力控制阀结构设计，提高阀芯部件开阀时的滑动平稳性，是本领域技术人员所要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种压力控制阀，通过结构优化提高阀芯部件在开阀时的滑动平稳性。

本实用新型给出的压力控制阀包括：阀本体，所述阀本体包括流体入口端和流体出口端，所述流体入口端设置于所述阀本体的下端部，所述流体出口端设置于所述阀本体的侧部；阀芯部件，所述阀芯部件设于所述压力控制阀的阀腔，所述阀芯部件能够沿所述阀腔轴向滑动，所述阀芯部件包括活塞体，所述活塞体包括基部及从所述基部的外缘沿轴向延伸的外缘部，所述外缘部设置有环形槽，所述环形槽与所述流体出口端连通；弹簧，所述阀腔包括位于所述基部上方的上阀腔和位于所述基部下方的下阀腔，所述弹簧置于所述上阀腔并抵接所述基部；在过所述流体出口端并垂直于所述阀本体轴向的截面上，所述外缘部与所述阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影为开口圆环形，定义所述开口圆环形的面积为S，所述环形槽在垂直于流体流动方向的截面为等截面，定义所述截面的面积为 S1，则满足S1＞S。

本实用新型提供的压力控制阀，通过在阀芯部件的活塞体上设置环形槽，并环形槽的截面面积大于活塞体的外缘部与所述的阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影的开口圆环形的面积。所以在压力控制阀刚开阀时，流向上阀腔的流体能及时通过环形槽排出，提高了压力控制阀的阀芯部件滑动平稳性和开阀能力。

同时，本实用新型还提供了一种压力控制阀，包括：阀本体，所述阀本体包括流体入口端和流体出口端，所述流体入口端设置于所述阀本体的下端部，所述流体出口端设置于所述阀本体的侧部；阀芯部件，所述阀芯部件设于所述压力控制阀的阀腔，所述阀芯部件能够沿所述阀腔轴向滑动，所述阀芯部件包括活塞体，所述活塞体包括基部及从所述基部的外缘沿轴向延伸的外缘部，所述外缘部朝向所述流体出口端设有侧向通孔，所述阀腔包括位于所述基部上方的上阀腔和位于所述基部下方的下阀腔，所述侧向通孔与所述上阀腔连通；弹簧，所述弹簧置于所述上阀腔并抵接所述基部；在过所述流体出口端并垂直于所述阀本体轴向的截面上，所述外缘部与所述阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影为开口圆环形，定义所述开口圆环形的面积为S、所述侧向通孔的横截面积为S2，则满足S2＞S。

本实用新型提供的压力控制阀，通过在阀芯部件的活塞体上设置朝向所述流体出口端的侧向通孔，并侧向通孔的截面面积大于活塞体的外缘部与所述的阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影的开口圆环形的面积。在压力控制阀刚开阀时，有利于及时排出流向上阀腔的流体，提高了压力控制阀的阀芯部件在开阀时的滑动平稳性。

附图说明

图1：背景技术中压力控制阀在闭阀状态下的结构示意图；

图2：背景技术中压力控制阀在刚开阀状态下的结构示意图；

图3：本实用新型给出的一种具体形式的压力控制阀的结构示意图；

图4：图3中压力控制阀在A-A位置的截面剖示图；

图5：图3中压力控制阀的阀芯部件的结构示意图；

图6：图5中阀芯部件的局部位置的放大示意图；

图7：本实用新型给出的另一种具体形式的压力控制阀的结构示意图；

图8：图7中压力控制阀在K-K位置的截面剖示图；

图9：本实用新型给出的第三种具体形式的压力控制阀的结构示意图；

图10：图9中阀芯部件的结构示意图。

图3-图10中符号说明：

1-阀本体；

11-流体入口端、12-流体出口端；

2/2A/2B-阀芯部件；

21/21A/21B-活塞体、22-密封体；

211/211B-环形槽、212/212B-侧向通孔；

213-侧壁面；

201-基部、202-外缘部；

3-密封盖；

4-进口接管、5-出口接管；

6-弹簧；

7-阀腔；

71-阀口、72-内壁部；

73-上阀腔、74-下阀腔。

具体实施方式

图3为本实用新型给出的一种具体形式的压力控制阀的结构示意图，图4为压力控制阀在A-A位置的截面剖示图，图5为压力控制阀的阀芯部件的结构示意图，图6为阀芯部件的局部位置的放大示意图。

如图3、图4、图5及图6所示。压力控制阀包括阀本体1和阀芯部件2。阀本体1大致呈圆柱状结构，一般通过金属材料加工制成，在阀本体1内加工有阀腔7，阀腔7大致呈圆孔状，阀本体1包括流体入口端11 和流体出口端12。流体入口端11设置于阀本体1的轴向下端部并与阀腔 7连通；流体出口端12设置于阀本体1的侧部并与阀腔7连通，流体入口端11与阀腔7的连通处形成环形台阶部，该环形台阶部作为阀口71。流体入口端11焊接有进口接管4，流路出口端12焊接有出口接管5。进口接管4与出口接管5大致呈垂直设置。

阀本体1的上端部焊接有密封盖3，密封盖3密闭阀腔7。

阀芯部件2包括外缘呈柱状的活塞体21，活塞体21包括底部的基部 201、从基部201的外缘沿轴向延伸的外缘部202。在活塞体21的基部201 下端部开设有环形槽，其中设置有环形的密封体22，活塞体21设置于阀腔7中，基部201将阀腔7分为上阀腔73及下阀腔74。

弹簧6设置于活塞体21上部的上阀腔73，弹簧6的一端抵接密封盖3，另一端抵接活塞体21的基部201，弹簧6向活塞体21施加朝向阀口71方向的恒定的弹簧力F1。活塞体21的的外缘部202与阀阀本体1的内壁部 72之间具有配合间隙，便于活塞体21在阀腔7中沿轴向滑动。实现密封体22与阀口71之间远离或接触，以开启或关闭流体入口端11与流体出口端12之间的流体通道。

在闭阀状态，活塞体21受到向下的弹簧6的恒定弹簧力F1的作用；活塞体21同时受到向上的流体入口端11的高压流体压力P2的作用(参见图3)。

在本实施例中，活塞体21的外缘部202与阀本体1的内壁部72之间的配合间隙连通上阀腔73与下阀腔74，该"配合间隙"定义为侧向流体通道 T；活塞体21的外缘部202上设有第一流体通道T1，作为一种具体的实施方案，活塞体21的外缘部201上设置有环形槽211，环形槽211作为第一流体通道T1，T1连通侧向流体通道T与流体出口端12。

只要第一流体通道T1的当量流通面积大于侧向流体通道T的当量流通面积。这样当压力控制阀刚开阀时，部分从流体进口腔11通过侧向流体通道T流向上阀腔73的高压流体，会通过第一流体通道T1直接流向流体出口端12，不会积聚在上阀腔73产生对活塞体21向下的流体压力，使活塞组件滑动平稳，提高了开阀能力。(本专利中所引入的“当量流通面积”是对流道的单位时间内流体通过能力的指标，流道的流通面积折算到等效不变值，作为“当量流通面积”，当量流通面积”越大，则该通道的流体流通单位时间流通能力越大)。

具体而言，侧向流体通道T的当量流通面积确定如下：在过流体出口端12并垂直于阀腔7轴向的截面上，(即图3中A-A截面，如图4)，活塞体21的外缘部202与阀本体1的内壁部之间的配合间隙区域的投影为开口圆环形Q，开口圆环形的面积S为侧向流体通道T的当量流通面积(因为通道T需要排除流体出口端12的截面区域，所以垂直于阀腔7轴向的截面，需要“过流体出口端12”，并为“开口圆环形”)，如设定开口圆环形的宽度为W，开口圆环形Q的开口角度为B(参见图4)，则开口圆环形Q 的面积S为S＝2πW(360-B)/360；

设定所述环形槽211在垂直于流体流动方向的截面为等截面并定义面积为S1，则满足S1＞S。

在上述技术方案中，为使第一流体通道T1的流体阻力减小，环形槽 211的朝向流体入口端一侧的侧壁面213为开口渐大的锥面，便于侧向流体通道T内的流体快速流向第一流体通道T1。

图7为本实用新型给出的另一种具体形式的压力控制阀的结构示意图，图8为图7中压力控制阀在K-K位置的截面剖示图。

如图7和图8所示。与前述技术方案不同点在于，在本实施例中，阀芯部件2A的活塞体21A的外缘部202上设有第二流体通道T2，第二流体通道T2直接连通上阀腔73与流体出口端12。第二流体通道T2的当量流通面积大于侧向流体通道T的当量流通面积。这样当压力控制阀刚开阀时，从流体进口腔11通过侧向流体通道T流进上阀腔73的流体，会通过第二流体通道T2流向流体出口端12，不会积聚在上阀腔73产生对活塞体21A 向下的流体压力，从而使提开阀能力。

作为一种具体的实施方案，在朝向流体出口端12的活塞体21A的外缘部上202设有侧向通孔212，侧向通孔212直接连通上阀腔73与流体出口端12。设定所述侧向通孔212的横截面积为S2，则根据定义，侧向流体通道T的当量流通面积为S，第二流体通道T2的当量流通面积为S2，满足S2＞S。

图9为本实用新型给出的第三种具体形式的压力控制阀的结构示意图，图10为图9中阀芯部件的结构示意图。

如图9和图10所示。在本实施例中，结合采用了前述两个技术方案的结构。在阀芯部件2B的活塞体21B的外缘部202设置有环形槽211B，在朝向流体出口端12的环形槽211B中还设有侧向通孔212B，环形槽211B 作为第一流体通道(T1)，侧向通孔212B作第二流体通道(T2)。

在本实施例中，满足：第一流体通道(T1)的当量流通面积大于侧向流体通道(T)的当量流通面积的0.5倍；第二流体通道(T2)的当量流通面积大于侧向流体通道(T)的当量流通面积的0.5倍。

如设定环形槽211B的横截面积为S1，侧向通孔212的横截面积为S2，则根据定义，侧向流体通道T的当量流通面积为S，第一流体通道T1的当量流通面积为S1，第二流体通道T2的当量流通面积为S2，则满足S1＞0.5 ×S，和S2＞0.5×S。

该具体实施方案也能起到前述技术方案的有益效果，在此不再赘述。

考虑到阀体结构对流阻的具体影响，作为另一种技术方案，设计为S1 ＞S，和S2＞0.5×S。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种压力控制阀，包括：

阀本体，所述阀本体包括流体入口端和流体出口端，所述流体入口端设置于所述阀本体的下端部，所述流体出口端设置于所述阀本体的侧部；

阀芯部件，所述阀芯部件设于所述压力控制阀的阀腔，所述阀芯部件能够沿所述阀腔轴向滑动，所述阀芯部件包括活塞体，所述活塞体包括基部及从所述基部的外缘沿轴向延伸的外缘部；

弹簧，所述阀腔包括位于所述基部上方的上阀腔和位于所述基部下方的下阀腔，所述弹簧置于所述上阀腔并抵接所述基部；

其特征在于，所述外缘部设置有环形槽，所述环形槽与所述流体出口端连通，在过所述流体出口端并垂直于所述阀本体轴向的截面上，所述外缘部与所述阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影为开口圆环形，定义所述开口圆环形的面积为S，所述环形槽在垂直于流体流动方向的截面为等截面，定义所述截面的面积为S1，则满足S1＞S。

2.如权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于，所述环形槽的朝向所述流体入口端一侧的侧壁面为开口渐大的锥面。

3.如权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于，所述环形槽在朝向所述流体出口端设有侧向通孔，所述侧向通孔与所述上阀腔连通；定义所述开口圆环形的面积为S，所述环形槽在垂直于流体流动方向的截面为等截面，定义所述截面的面积为S1、所述侧向通孔的横截面积为S2，则满足S1＞0.5×S，和S2＞0.5×S。

4.如权利要求3所述的压力控制阀，其特征在于，定义所述开口圆环形的面积为S，所述环形槽在垂直于流体流动方向的截面为等截面，定义所述截面的面积为S1、所述侧向通孔的横截面积为S2，则满足S1＞S，和S2＞0.5×S。

5.一种压力控制阀，包括：

阀本体，所述阀本体包括流体入口端和流体出口端，所述流体入口端设置于所述阀本体的下端部，所述流体出口端设置于所述阀本体的侧部；

阀芯部件，所述阀芯部件设于所述压力控制阀的阀腔，所述阀芯部件能够沿所述阀腔轴向滑动，所述阀芯部件包括活塞体，所述活塞体包括基部及从所述基部的外缘沿轴向延伸的外缘部；

弹簧，所述阀腔包括位于所述基部上方的上阀腔和位于所述基部下方的下阀腔，所述弹簧置于所述上阀腔并抵接所述基部；

其特征在于，所述外缘部朝向所述流体出口端设有侧向通孔，所述侧向通孔与所述上阀腔连通，在过所述流体出口端并垂直于所述阀本体轴向的截面上，所述外缘部与所述阀本体的内壁部之间的配合间隙区域的轴向投影为开口圆环形，定义所述开口圆环形的面积为S、所述侧向通孔的横截面积为S2，则满足S2＞S。

6.如权利要求1-5任一项所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括密封体，所述密封体设于所述活塞体的下端部，所述密封体能够与所述阀本体的阀口抵接。