CN209856399U - 一种轴流控制阀 - Google Patents

Abstract

一种轴流控制阀，包括阀体，安装于阀体内的阀芯，穿过阀芯控制阀芯移动的阀杆，阀芯由活塞结构组成，包括活塞、活塞轴，活塞轴安装于轴套内，轴套分为出口轴套及进口轴套，出口轴套与进口轴套首尾相接固定，进口轴套通过支撑架固定于阀体内部中心位置；活塞安装于阀体内，活塞外壁与阀体中心内壁贴合并能够滑动；活塞轴侧壁部分加工为活塞轴平面，活塞轴平面上加工有矩形斜齿；阀杆侧壁下半部部分加工为阀杆平面，阀杆平面上加工有矩形斜齿，阀杆由上至下穿过阀体，与活塞轴垂直配合，阀杆平面上的矩形斜齿与活塞轴平面相互配合。保证轴流控制阀开关的传动装置具有自锁性的同时，提高了传动机构的动作灵活可靠性。

Description

一种轴流控制阀

技术领域

本实用新型涉及一种轴流控制阀。

背景技术

在天然气长输管线上，常用轴流式控制阀作为压缩机的防喘阀。

压缩机防喘阀是防止离心气体压缩机在工作中出现喘振现象发生的装置，是保证压缩机正常运行的重要执行元件。

压缩机防喘阀由轴流式控制阀、气动执行机构及附件组成。该防喘阀受压缩机防喘振系统控制，压缩机防喘阀根据防喘振系统输出的信号指令(4～20mA)进行动作。系统要求阀门全开时间极短(信号开阀时间＜2s，紧急开阀时间＜1s)；系统对阀门精度要求高(调节精度±1.0％，基本误差、回差、始终点偏差＜1％，死区＜0.6％)；当压缩机正常运行时防喘阀长时处于关闭状态，系统要求阀门不动则已，动之则灵活可靠。即压缩机防喘阀的动作可靠性要求高，而压缩机防喘阀的调节阀和气动执行机构之间的传动机构是保证压缩机防喘阀动作可靠性的核心元件。

目前同类产品阀芯的动作依靠一对45°斜齿齿条啮合机构或齿轮齿条啮合传动机构来完成；45°斜齿啮合机构的齿面摩擦力相对较大，齿面磨损相对加剧，对执行机构的输出推力要求大；齿轮齿条传动机构的齿形为渐开线齿，传动过程中存在分开的张力，驱动力有效利用率相对较低，同时传动速度不及斜齿直线运动的速度快。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供以下方案：

一种轴流控制阀，包括阀体，安装于阀体内的阀芯，穿过阀芯控制阀芯移动的阀杆，所述阀芯由活塞结构组成，包括活塞、活塞轴，活塞轴安装于轴套内，轴套分为出口轴套及进口轴套，出口轴套与进口轴套首尾相接固定，进口轴套通过支撑架固定于阀体内部中心位置；活塞固定于活塞轴靠近阀体出口的一端，安装于阀体内，活塞外壁与阀体中心内壁贴合并能够滑动；活塞轴侧壁部分加工为活塞轴平面，活塞轴平面上加工有矩形斜齿，活塞轴平面的矩形斜齿与活塞轴的中心线呈60°夹角；所述阀杆侧壁下半部部分加工为阀杆平面，阀杆平面上加工有矩形斜齿，所述阀杆平面的矩形斜齿与阀杆的中心线呈30°夹角；阀杆由上至下穿过阀体，与活塞轴垂直配合，阀杆平面上的矩形斜齿与活塞轴平面相互配合，上下拉动阀杆能够带动活塞轴左右滑动。

进一步的，所述出口轴套外壁向外延伸有固定面，压环抵于固定面并使用螺栓与支撑架固定使出口轴套与进口轴套固定。

进一步的，所述活塞轴靠近阀体出口的一端侧壁开有平键，活塞与活塞轴固定位置设置有卡口，卡口与平键配合防止活塞与活塞轴发生相对转动。

进一步的，所述阀杆下端外套有滑动轴承；阀杆侧壁与阀体顶端之间设置有压盖，压盖底端、滑动轴承顶端及位于阀体内的阀杆侧壁形成啮合腔，啮合腔内注有润滑油。

阀杆的上端连接有气动执行机构，气动执行机构带动阀杆上下运动。阀杆上矩形斜齿和活塞轴上矩形斜齿构成一个90°的传动机构，将气动执行机构在垂直方向上的上下运动转换为活塞轴在活塞轴套内沿水平中心线的左右运动，从而带动活塞在水平方式上的左右运动。当活塞向阀体出口滑动时，活塞侧壁将阀体内的水流通道逐渐遮挡，减少水流通道的流量，直至活塞侧壁完全将水流通道遮挡完全，此时控制阀完全关闭；相反的，活塞向进口端滑动时，活塞侧壁遮挡水流通道的面积逐渐减少，直至水流通道完全开放，此时控制阀完全开启，如此实现阀门不同开度的调节。

压盖7与阀杆之间设置的密封9以及压盖7与阀体之间设的密封 10形成一个封闭的啮合腔，啮合腔内注入有适量的润滑油(脂)，保证矩形斜齿的相对滑动及阀杆8、活塞轴3滑动过程中的良好润滑。

本发明的有益效果为：

1.阀杆与活塞轴采用矩形斜齿的啮合方式，齿与齿啮合时不存在向外的张力，配合精度高，阀门自身造成的误差小，传动推力的有效利用率高。

2.采用与垂直中心线夹角为30°(水平方向60°)的矩形齿啮合方式，齿与齿之间的摩擦力小，传动机构的相对运动平滑顺畅，在保证传动机构具有自锁性的同时，提高了传动机构的动作灵活可靠性；运动副之间的良好润滑，减少了摩擦阻力的同时，减少了接触面的磨损，齿面及各运动部件表面的硬化处理，提高运动幅表面耐磨能力。

3.采用与垂直中心线夹角为30°(水平方向60°)的矩形齿啮合方式，在活塞左右运动摩擦力一定的情况下，阀杆上的轴向推动力要求相对更小，从而要求的执行器输出推力更小，在一定程度上能缩小执行机构的规格尺寸，能够提高阀门快开时气路的可靠性；同时能节约执行机构的原材料，减少成本，节能环保。

4、采用与垂直中心线夹角为30°(水平方向60°)的啮合角度，垂直方向上的行程与水平方向上的行程比为能更精细的调节。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为阀杆结构图；

图3为阀杆正视图；

图4为阀杆平面矩形锯齿截面图；

图5为活塞轴结构图；

图6为活塞轴正视图；

图7为活塞轴平面矩形截面图。

图中：1.阀体；2.阀体进口；3.阀体出口；4.进口轴套；5.出口轴套；6.活塞；7.活塞轴；8.压环；9.固定面；10.平键；11.支撑架； 12.阀杆；13.压盖；14.滑动轴承；15.水流通道；16.啮合腔。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型进行详细说明：

实施例1：如图1-7所示，一种轴流控制阀，包括阀体1，安装于阀体1内的阀芯，穿过阀体控制阀芯移动的阀杆12，所述阀芯由活塞结构组成，包括活塞6、活塞轴7，活塞轴7安装于轴套内，轴套分为出口轴套5及进口轴套4，出口轴套5与进口轴套4首位相接固定，进口轴套4通过支撑架11固定于阀体1内部中心位置；活塞 6固定于活塞轴7靠近阀体出口3的一端，安装于阀体1内，活塞6 外壁与阀体1中心内壁贴合并能够滑动；活塞轴7侧壁部分加工为活塞轴平面，活塞轴平面上加工有矩形斜齿，活塞轴平面的矩形斜齿与活塞轴7的中心线呈60°夹角；所述阀杆12侧壁下半部部分加工为阀杆平面，阀杆平面上加工有矩形斜齿，所述阀杆平面的矩形斜齿与阀杆12的中心线呈30°夹角；阀杆12由上至下穿过阀体1，与活塞轴7垂直配合，阀杆12平面上的矩形斜齿与活塞轴平面相互配合，上下拉动阀杆12能够带动活塞轴7左右滑动。

出口轴套5外壁向外延伸有固定面9，压环8抵于固定面9并使用螺栓与支撑架11固定使出口轴套5与进口轴套4固定。

活塞轴7靠近阀体出口3的一端侧壁开有平键10，活塞6与活塞轴7固定位置设置有卡口，卡口与平键10配合防止活塞6与活塞轴7发生相对转动。

阀杆12下端外套有滑动轴承14；阀杆12侧壁与阀体1顶端之间设置有压盖13，压盖13底端、滑动轴承14顶端及位于阀体1内的阀杆12侧壁形成啮合腔16，啮合腔16内注有润滑油。

阀杆12的上端连接有气动执行机构，气动执行机构带动阀杆12 上下运动。阀杆12上矩形斜齿和活塞轴7上矩形斜齿构成一个90°的传动机构，将气动执行机构在垂直方向上的上下运动转换为活塞轴 7在轴套内沿水平中心线的左右运动，从而带动活塞6在水平方式上的左右运动。当活塞6向阀体出口3滑动时，活塞6侧壁将阀体1内的水流通道15逐渐遮挡，减少水流通道15的流量，直至活塞6侧壁完全将水流通道15遮挡，此时控制阀完全关闭；相反的，活塞6向阀体进口2滑动时，活塞6侧壁遮挡水流通道15的面积逐渐减少，直至水流通道15完全开放，此时控制阀完全开启，如此实现阀门不同开度的调节。

啮合腔16内注入有适量的润滑油(脂)，保证矩形斜齿的相对滑动及阀杆12、活塞轴7滑动过程中的良好润滑。

依据本发明创造的发明精神和原理还可以做出很多的变型和改进，以上实例所述仅是本发明对该结构的发明思想、原理及实施方式的其中一种阐述，本说明书内容不应成为对本发明的一种限制。对于本领域的技术人员来说，在不改变基本工作原理和本发明的构思情况下做出的多种变型和改进都应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种轴流控制阀，包括阀体，安装于阀体内的阀芯，穿过阀芯控制阀芯移动的阀杆，其特征在于：所述阀芯由活塞结构组成，包括活塞、活塞轴，活塞轴安装于轴套内，轴套分为出口轴套及进口轴套，出口轴套与进口轴套首尾相接固定，进口轴套通过支撑架固定于阀体内部中心位置；活塞固定于活塞轴靠近阀体出口的一端，安装于阀体内，活塞外壁与阀体中心内壁贴合并能够滑动；活塞轴侧壁部分加工为活塞轴平面，活塞轴平面上加工有矩形斜齿，活塞轴平面的矩形斜齿与活塞轴的中心线呈60°夹角；所述阀杆侧壁下半部部分加工为阀杆平面，阀杆平面上加工有矩形斜齿，所述阀杆平面的矩形斜齿与阀杆的中心线呈30°夹角；阀杆由上至下穿过阀体，与活塞轴垂直配合，阀杆平面上的矩形斜齿与活塞轴平面相互配合，上下拉动阀杆能够带动活塞轴左右滑动。

2.如权利要求1中所述一种轴流控制阀，其特征在于：所述出口轴套外壁向外延伸有固定面，压环抵于固定面并使用螺栓与支撑架固定使出口轴套与进口轴套固定。

3.如权利要求1中所述一种轴流控制阀，其特征在于：所述活塞轴靠近阀体出口的一端侧壁开有平键，活塞与活塞轴固定位置设置有卡口，卡口与平键配合防止活塞与活塞轴发生相对转动。

4.如权利要求1中所述一种轴流控制阀，其特征在于：所述阀杆下端外套有滑动轴承；阀杆侧壁与阀体顶端之间设置有压盖，压盖底端、滑动轴承顶端及位于阀体内的阀杆侧壁形成啮合腔，啮合腔内注有润滑油。