CN219712447U - 一种集成减压泄放功能的调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成减压泄放功能的调节阀，涉及阀门技术领域，包括阀体以及分别与阀体相连接的阀座组件、执行组件和压力调节组件；阀座组件包括阀杆、阀座以及与阀座相配合的阀芯，阀杆的一端连接有阀芯；执行组件包括均自下而上套设在阀杆上的下膜盖、膜片以及上膜盖，膜片与上膜盖和下膜盖之间形成有用于拉动阀杆的变形腔室；阀体包括可连通的上游腔室与下游腔室，下游腔室与变形腔室通过设有减压阀的主管路连通，主管路上设有支管路，支管路上设有泄放阀；静压保压状态下，当阀芯处发生泄漏且下游水压过大时，泄放阀将下游的部分水排出，降低下游压力，防止下游管道发生管爆，且减压阀使得作用至执行组件上的压力不会过大而导致其损坏。

Description

一种集成减压泄放功能的调节阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及一种集成减压泄放功能的调节阀。

背景技术

专利文件CN105042141A中阀体远离阀芯的一端连接有活塞，且位于活塞腔内，活塞腔通过控制管线与进水腔相连，阀杆贯穿执行机构安装腔，且安装腔内设有套设在阀杆上的压板，压板底部与回位弹簧相连，回位弹簧与安装腔底部相连；当进水腔即上游水压过大时，通过控制管线以及活塞结构可实现阀体开度的调节；在静压保压状态下，当阀体或阀芯处发生泄漏时，下游水压将逐步增大，最终导致下游管道爆管，并且在下游水压增大的过程中，过大的水压将造成活塞以及阀体其它结构的损坏。

专利文件CN202580066U中阀杆的下端连接有头端塞入阀座内的阀芯，阀杆的上端连接有气动薄膜执行机构，气动薄膜执行机构收到信号可对调节阀的开度进行调节；但在静压保压状态下，若阀体与阀芯处发生泄漏，由于下游管道处于关闭状态，下游水压将持续升高导致下游管道爆管。

申请人在仔细研究上述文件后发现：采用上述专利文件中的调节阀不仅无法在静压保压状态下防止下游管道爆管，且压力过大的下游水会对膜片等执行机构造成损伤，故如何在静压保压状态下有效防止下游管道爆管，并同时降低下游水对膜片等执行机构的损坏程度成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种集成减压泄放功能的调节阀，以解决上述现有技术存在的问题，在静压保压状态下有效防止下游管道爆管的同时，降低下游水对膜片等执行机构的损坏程度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种集成减压泄放功能的调节阀，包括阀体以及分别与所述阀体相连接的阀座组件、执行组件和压力调节组件；

所述阀座组件包括阀杆、阀座以及与所述阀座相配合的阀芯，所述阀杆的一端连接有所述阀芯；

所述执行组件包括均自下而上套设在所述阀杆上的下膜盖、膜片以及上膜盖，所述膜片与所述上膜盖和所述下膜盖之间形成有用于拉动所述阀杆的变形腔室；

所述阀体包括可连通的上游腔室与下游腔室，所述上游腔室的顶部形成有用于承载所述阀座的支撑板，所述下游腔室的顶部与所述下膜盖的两端、所述膜片的两端以及所述上膜盖的两端依次连接，所述下游腔室与所述变形腔室通过设置有减压阀的主管路连通，所述减压阀用于降低作用至所述膜片上的水压，所述主管路上设有支管路，所述支管路上设有用于排出所述下游腔室内水的泄放阀；

所述压力调节组件包括与所述上膜盖相连的调节筒，以及位于所述调节筒顶部的端盖，所述调节筒内设有与所述阀杆另一端相连的弹性组件。

优选地，所述上膜盖的下端面设有第一导向套，所述下膜盖的下端面设有第二导向套，所述第一导向套与所述第二导向套内均穿设有所述阀杆。

优选地，所述第一导向套与所述阀杆之间，所述第二导向套与所述阀杆之间均设有密封件。

优选地，所述调节筒内还设有密封填料，所述密封填料位于所述弹性组件上方。

优选地，所述第二导向套与所述阀座之间设有波纹管，所述波纹管套设于所述阀杆上。

优选地，所述第二导向套与所述波纹管之间设有波纹管压紧件，所述下游腔室内设有用于安装所述波纹管压紧件的台阶。

优选地，所述阀杆的一端设有用于固定所述阀芯的锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述阀芯下方。

优选地，所述下游腔室内设有套设于所述阀杆上的圆柱形套筒，所述圆柱形套筒位于所述第二导向套与所述阀座之间。

优选地，所述圆柱形套筒的顶端位于所述第二导向套与所述阀杆之间，所述圆柱形套筒与所述第二导向套之间设有密封圈。

优选地，所述阀杆外套设有油管，且所述油管内盛装有润滑油。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本实用新型采用在与下游腔室相连的支管路上设有泄放阀的方式，在静压保压状态下且阀体或阀芯处发生泄漏时，泄放阀可将下游腔室以及下游管道内的部分水排放，降低下游水压，防止下游管道爆管，且本实用新型还采用在下游腔室与执行机构变形腔室的主管路上设有减压阀的方式，使得下游水作用至膜片等执行机构处前，经过减压阀降低其压强，防止下游过高的水压对膜片等执行机构造成损坏。

2.本实用新型采用在阀芯的下端套接设置压紧垫片，在压紧垫片上端嵌设倾斜密封面超过压紧垫片的外侧边缘的方式，使得阀芯卡入阀座内时，可形成软密封，从而提高阀芯与阀座之间的密封性。

3.本实用新型采用在第二导向套与阀座之间设置圆柱形套筒的方式，令阀座可采用无螺纹结构，通过圆柱形套筒可将阀座稳固的定位在支撑板上，使得阀座损坏时，将阀座从支撑板上直接取下即可，从而降低了阀座更换时的繁琐性，且采用将阀座设置为双密封面的方式，使得阀座上密封面发生破损后，仅需将阀座下密封面向上放置，即可继续使用，省去了阀座拆装的步骤，从而进一步降低了阀座更换的繁琐性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为集成减压泄放功能的调节阀的结构示意图；

图2为阀座组件的结构示意图；

图3为软密封时阀芯的结构示意图；

其中，1、阀体；2、密封件一；3、阀座；4、锁紧螺母；5、阀芯；6、钢球；7、密封件二；8、阀杆；9、密封件三；10、第二导向套；11、下膜盖；12、螺母；13、密封件四；14、膜片；15、上膜盖；16、第一导向套；17、密封件五；18、密封套；19、调节筒；20、回位弹簧；21、压板；22、端盖；23、减压阀；24、泄放阀；25-1、主管路；25-2、支管路；26、密封填料；27、密封座；28、软密封阀瓣；29、压紧垫片；30、弹性垫圈；31、安全销。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

如图1所示，本实用新型中的调节阀包括阀体1以及分别与阀体1相连接的阀座3组件，执行组件和压力调节组件；其中，阀座3组件包括阀杆8、阀座3以及与阀座3相配合的阀芯5，阀杆8的一端连接有阀芯5，阀芯5可通过锁紧螺母4固定于螺杆上；阀体1包括可连通的上游腔室与下游腔室，上游腔室的顶部形成有用于承载阀座3的支撑板，压力调节组件包括调节筒19，以及位于调节筒19顶部的端盖22，调节筒19内设有与阀杆8另一端相连的弹性组件。

当本实用新型中的调节阀安装于管道末端时，其具有两种工作状态，当调节阀上游腔室以及上游管道内的水压P₁大于调节阀下游腔室以及下游管道的水压P₂以及调节机构施加给阀芯5上的弹性作用力F之和时，阀芯5被上游水冲开，即阀体1此时处于开启状态，管道可进行正常排水；当调节阀下游压力P₂接近上游压力P₁时，阀芯5将在弹性组件的作用下，向下运动将阀座3封堵，从而实现阀体1的关闭，此时调节阀处于静压保压状态。

但需要指出的是，仅设置上述结构，调节阀并不能根据上下游压力变化，对阀体1的开度进行调节，使得阀体1上游、下游压力保持平衡，如此，当调节阀处于关闭状态时，若上游水流流速过大，易将阀芯5冲开，导致下游管道水压升高爆管。

为解决该问题，本实用新型在压力调节组件与下游腔室之间设有执行组件，执行组件包括均自下而上套设在阀杆8上的下膜盖11、膜片14以及上膜盖15，膜片14与上膜盖15和下膜盖11之间形成有用于拉动阀杆8的变形腔室，下游腔室的顶部与下膜盖11的两端、膜片14的两端以及上膜盖15的两端依次连接，且下游腔室通过主管路25-1与变形腔室相连；当静压保压状态下，上游压力不稳将阀芯5冲开时，下游压力升高，并通过主管路25-1(主管路25-1亦可称为调节管路)作用至膜片14，膜片14带动阀杆8向下移动，将被上游水顶开的阀芯5重新卡入阀座3内，从而完成稳压工作。

但需要了解的是，现有技术中消防管道末端往往仅设有自力式调节阀，以对管道压力进行自动调节；但由于自力式调节阀生产工艺的限制，阀体1无法在关闭状态下做到完全的密封，并且，自力式调节阀在使用一段时间后，阀体1或阀芯5将发生磨损；基于以上原因，自力式调节阀在关闭后即处于静压保压状态时，仍会有部分水从上游流至下游，且静压保压状态下，下游管道并不进行排水，同时需要看到的是，虽然自力式调节阀具有压力调节功能，但由于阀芯5或阀座3处发生磨损，故无论如何改变自力式调节阀的开度，都无法防止水从上游流至下游；如此，下游水压将持续升高，直至超过下游管道承压极限发生爆管，并且过大的水压在自力式调节阀调节过程中，将对自力式调节阀的膜片14/活塞等执行组件或其它阀组件造成损伤。

为解决上述问题，如图1所示，本实用新型在与下游腔室相连的支管路25-2上设有泄放阀24，当下游腔室以及下游管道水压过高时，泄放阀24可将部分下游水排出，以降低下游压力，防止下游管道爆管；且在下游腔室与变形腔室相连的主管路25-1上设有减压阀23，通过减压阀23降低作用至变形腔室和膜片14上的水压，从而降低下游水对执行机构等其它阀组件的损坏。

并且，弹性元件还包括套设在阀杆8上的回位弹簧20，以及固定于阀杆8另一端的压板21，回位弹簧20的一端与压板21相连，另一端与下膜盖11相连。

再者，为了防止调节阀发生泄漏，本实用新型在阀座3与支撑板之间、阀芯5与阀杆8之间、下膜盖11与下游腔室顶部端盖22之间均设有密封件，且调节筒19内还设有填料函/密封填料26，通过填料函/密封填料26对端盖22与调节筒19的连接处进行有效密封。

如图1所示，本实用新型在上膜盖15和下膜盖11的下端分别设有第一导向套16和第二导向套10，通过第一导向套16和第二导向套10对阀杆8上下运动起到导向作用，提高阀杆8的抗偏心能力，防止上游水流流速过快时阀杆8发生抖动，导致阀芯5与阀座3的流通面积发生变化，并保证阀芯5可准确卡入到阀座3内；且为了防止水从阀杆8与第一导向套16之间，或阀杆8与第二导向套10之间泄漏，本实用新型在阀杆8与第一导向套16之间，或阀杆8与第二导向套10之间均设有密封件，密封件可为O型圈、Y型圈等密封圈，且第一导向套16和第二导向套10亦可减小阀杆8过载时对密封件的磨损。

再者，膜片14作为承压变形元件，其形变量有限，容易发生磨损，故亦可将本实用新型中的膜片14替换成活塞座，以提高执行组件的使用寿命。

且本实用新型中的阀座3可采用高强度无螺纹结构，安装阀座3时，将阀座3直接放入支撑板上即可，通过第二导向套10与阀座3之间的圆柱形套筒或波纹管对阀座3进行定位及固定，从而增强阀座3的强度，提高阀门的泄漏等级，同时，因阀体1与阀座3间无螺纹连接，故无需专用工具装卸，简化了阀座3的拆卸安装步骤。

进一步的，本实用新型可采用设有上、下双密封面的阀座3，阀门长期使用后，当阀座3的上密封面损坏时，只需拆开阀体1，将阀座3上、下面翻转，即可继续使用，从而进一步简化了阀座3的拆卸安装步骤。

此外，现有的自力式压力调节阀在工作时，上游水压会经过阀芯5和阀座3的节流而转变为阀后压力，其中上游水压作用在阀座3上的力较小，其作用在阀杆8上的力占据了较大部分；如此，当上游水压变化时，经过阀芯5节流后的阀后压力则经常不够稳定，变化范围较大；这就容易导致阀芯5与阀座3的相对位置不够稳定，导致水流量变化较明显，从而限制调节阀的使用范围。

为解决该问题，本实用新型在第二导向套10与阀座3之间设有圆柱形套筒，通过圆柱形套筒将阀杆8与水隔离开，使得水流经过圆柱形套筒时几乎不受到阻力，从而减小上游压力对阀杆8的作用力。

再者，本实用新型在第二导向套10和阀座3之间设有波纹管，通过波纹管将阀杆8与水流隔离开，从而降低阀杆8的磨损，且第二导向套10与波纹管之间设有波纹管压紧件，通过将波纹管夹紧件、波纹管以及阀杆8组焊在一起，提高阀组件的强度，进而提高阀组件的使用寿命。

需要说明的是，波纹管与圆柱形套筒并不同时存在，二者是本实用新型为了适应不同工况作出的改善。

还需指出的是，现有的自力式压力调节阀中软密封阀门结构不合理，阀瓣容易被冲刷，不耐磨，且耐高温性能较差，这极大的影响了阀门的密封性能；且目前软密封材料主要为聚四氟乙烯、各类橡胶等，其不能在高温的工况下使用；而硬密封的阀门始终存在一定的泄漏，容易发生下游管道爆管问题。

为提高阀体1在高温工况下的密封性，如图3所示，本实用新型在阀芯5的下端套接设置有压紧垫片29，压紧垫片29上端嵌设软密封阀瓣28，并且软密封阀瓣28外侧的倾斜密封面超过压紧垫片29的外侧边缘，如此，当软密封阀瓣28卡在阀座3内时，压紧垫片29将位于软密封阀瓣28与阀座3之间，从而消除阀芯5与阀座3之间的间隙，对阀芯5与阀座3接触处起到良好密封作用。

再者，本实用新型在压紧垫片29的上方设有密封座27，且压紧垫片29的下方设置有锁紧螺母4。软密封阀瓣28通过密封座27与锁紧螺母4上下夹紧固定，采用上述的结构能够防止软密封阀瓣28被冲刷，并且到达了更好的密封效果。为了能够达到双重防松保护措施，本实用新型在压紧垫片29和锁紧螺母4之间设置了弹性垫圈30，并将螺母12与阀芯5下端通过安全销31固定。并且软密封阀瓣28可采用软密封材料，比如丁睛橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、尼龙以及等对位聚苯(PPL)制成，其能在高温、高压、有腐蚀、有辐射等特殊的工况下使用，使用温度最高可达280℃，保持良好的密封性，可达零泄漏。

此外，若为了降低阀杆8与第一导向套10之间、阀杆8与第二导向套16之间的磨损，可在阀杆8外侧套设油管，且在油管与阀杆8之间添加润滑油，以降低阀杆的磨损。

且需要说明的是，本实用新型中调节阀、减压阀23以及泄放阀24上均设有进水压力调整旋钮，可针对不同工况进行相应的进水压力调节。

本实用新型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，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：包括阀体以及分别与所述阀体相连接的阀座组件、执行组件和压力调节组件；

所述阀座组件包括阀杆、阀座以及与所述阀座相配合的阀芯，所述阀杆的一端连接有所述阀芯；

所述执行组件包括均自下而上套设在所述阀杆上的下膜盖、膜片以及上膜盖，所述膜片与所述上膜盖和所述下膜盖之间形成有用于拉动所述阀杆的变形腔室；

所述阀体包括可连通的上游腔室与下游腔室，所述上游腔室的顶部形成有用于承载所述阀座的支撑板，所述下游腔室的顶部与所述下膜盖的两端、所述膜片的两端以及所述上膜盖的两端依次连接，所述下游腔室与所述变形腔室通过设置有减压阀的主管路连通，所述减压阀用于降低作用至所述膜片上的水压，所述主管路上设有支管路，所述支管路上设有用于排出所述下游腔室内水的泄放阀；

所述压力调节组件包括与所述上膜盖相连的调节筒，以及位于所述调节筒顶部的端盖，所述调节筒内设有与所述阀杆另一端相连的弹性组件。

2.根据权利要求1所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述上膜盖的下端面设有第一导向套，所述下膜盖的下端面设有第二导向套，所述第一导向套与所述第二导向套内均穿设有所述阀杆。

3.根据权利要求2所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述第一导向套与所述阀杆之间，所述第二导向套与所述阀杆之间均设有密封件。

4.根据权利要求1所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述调节筒内还设有密封填料，所述密封填料位于所述弹性组件上方。

5.根据权利要求2所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述第二导向套与所述阀座之间设有波纹管，所述波纹管套设于所述阀杆上。

6.根据权利要求5所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述第二导向套与所述波纹管之间设有波纹管压紧件，所述下游腔室内设有用于安装所述波纹管压紧件的台阶。

7.根据权利要求1所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述阀杆的一端设有用于固定所述阀芯的锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述阀芯下方。

8.根据权利要求2所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述下游腔室内设有套设于所述阀杆上的圆柱形套筒，所述圆柱形套筒位于所述第二导向套与所述阀座之间。

9.根据权利要求8所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述圆柱形套筒的顶端位于所述第二导向套与所述阀杆之间，所述圆柱形套筒与所述第二导向套之间设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种集成减压泄放功能的调节阀，其特征在于：所述阀杆外套设有油管，且所述油管内盛装有润滑油。