CN219796236U - 超高压调压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高压调压阀，包括阀体组件、阀杆组件和缸体；阀体组件内开设有贯穿的水流通道，其顶壁上开设有插接孔；缸体内部设有中空的空腔，空腔中设有可上下鼓动的隔膜；阀杆组件顶部连接在隔膜下侧；插接孔的顶部设有内螺纹段，用于套管的下端螺纹连接在插接孔上端；套管的上端固连在缸体下端；阀杆组件中部可上下滑动的插入在套管中，由阀杆组件、套管、缸体组成的上装组合体可整体从阀体组件中抽出。本实用新型结构简单、可靠性高，拆装方便，维护成本低，并具有自动调心功能，使得卸荷水流保持稳定，适用于超高压的工作环境。

Description

超高压调压阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，具体是一种超高压调压阀。

背景技术

超高压卸荷阀又称超高压调压阀，是调节管路压力的主要配件之一，经常用于超高压水清洗行业，其主要作用有两点：一、用于调整输出的高压水的压力；二、紧急情况下快速泄压。现有的超高压卸荷阀结构复杂，受超高压水流冲刷，阀杆等部件磨损速度很快，寿命低，并且阀杆更换很麻烦，需要大范围拆卸阀门中的部件，导致超高压管路系统停机检修时间长，维修困难，成本高。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型提供一种超高压调压阀，目的在于，设计适用于超高压水流的调压阀，并便于检修更换阀杆为初衷，进而以提高检修效率，降低使用成本为目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超高压调压阀，包括阀体组件、阀杆组件和缸体；所述阀体组件内开设有贯穿其左右侧壁的水流通道，其顶壁上开设有连通所述水流通道的插接孔；所述缸体位于阀体组件上方，其内部设有中空的空腔，所述空腔中设有可上下鼓动的隔膜，以将所述空腔分割成上腔体和下腔体；所述缸体顶壁连接有气源接口，用于向所述上腔体中注入高压空气而驱使所述隔膜向下鼓动；所述阀杆组件顶部连接在所述隔膜下侧，用于当所述隔膜向下鼓动时带动所述阀杆组件向下移动；

所述阀体组件底部连接有连通所述水流通道的泄流组件；所述泄流组件内设有上下贯穿的泄流通道；在所述泄流通道的上端处设有锥形口部；所述阀杆组件的下端设有锥形头部；所述锥形头部可插入在所述锥形口部中，用于当所述阀杆组件向下移动至极限位置时封闭所述泄流通道；所述阀杆组件下端位于所述水流通道中的侧壁上设有承压面，用于当所述水流通道中注入高压水时，顶推所述阀杆组件上移；

所述插接孔的顶部设有内螺纹段，用于套管的下端螺纹连接在所述插接孔上端；所述套管的上端固连在所述缸体下端；所述阀杆组件中部可上下滑动的插入在所述套管中，所述阀杆组件位于所述套管下方部分的外径均小于所述内螺纹段的内径，用于当解除所述螺纹连接时，由所述阀杆组件、套管、缸体组成的上装组合体可整体从所述阀体组件中抽出。

作为进一步优化，所述阀杆组件包括可相互分离的顶杆和阀杆；所述顶杆的上端连接在所述隔膜下侧，其中部插入在所述套管中，其下端插入在所述插接孔中并抵接所述阀杆的上端；所述锥形头部设置在所述阀杆的下端；所述阀杆的上部和所述顶杆的下部侧壁均设有卡槽；一对连接半环环抱在所述阀杆和顶杆的结合处，每个所述连接半环的上下两端分别设有可卡嵌在所述卡槽中的卡头部；所述连接半环外壁抵靠在所述插接孔的内壁上。

作为进一步优化，所述阀杆的下端可拆卸的连接阀芯；所述锥形头部设置在阀芯下端；所述阀芯的外径小于所述阀杆下端面直径，用于将阀杆下端面凸出所述阀芯侧壁而形成的台阶面作为所述承压面。

作为进一步优化，所述阀芯的下端面中心插接有紧固螺栓，所述紧固螺栓的上端穿出所述阀芯上端，并旋拧在所述阀杆中心预设的螺纹孔中，用于所述阀杆的下端可拆卸的连接阀芯。

作为进一步优化，所述阀杆顶端设为球面；所述卡槽与所述卡头部间隙配合。

作为进一步优化，所述泄流组件包括上下抵接的阀座和溢流接头；所述阀座和溢流接头的中心均设有通孔，用于形成所述泄流通道；所述锥形口部设置在所述阀座的通孔上端；所述溢流接头螺纹连接在所述阀体组件底部。

作为进一步优化，在所述阀座和溢流接头之间还设有密封铜垫。

作为进一步优化，所述隔膜下侧设有隔膜托盘；所述阀杆组件顶部连接在所述隔膜托盘上；所述下腔体中设有围绕所述阀杆组件周向均布的多个弹簧；所述弹簧的上下两端分别顶支所述隔膜托盘和所述缸体底部内壁；在所述缸体底壁上开设有连通所述下腔体的通气孔。

作为进一步优化，所述套管上端设有法兰，用于钩挂在所述缸体底壁上开设台阶孔中；所述套管外壁上螺纹连接有第一锁紧螺母，用于当所述第一锁紧螺母压紧所述缸体下端面时将所述套管与所述缸体固连成一体。

作为进一步优化，所述套管外壁上螺纹连接有第二锁紧螺母，用于当所述第二锁紧螺母压紧所述阀体组件上端面时将所述套管与所述阀体组件固连成一体。

本实用新型的有益效果在于：

(1)阀杆组件结构合理，将原有一体化阀杆改为阀杆与阀芯可拆卸结构，易损件由整体的阀杆变为成本较低的阀芯。其中阀芯是上下对称结构，阀芯磨损后可掉头后重新安装再次使用，降低了使用成本；

(2)阀杆与顶杆的连接采用半卡环连接，结构十分可靠，拆装维护方便；并且具有自动调心功能，使得卸荷水流保持稳定，从而更加适用于超高压的工作环境。

(3)缸体中单层隔膜结构，结构简单，工作可靠，优化了气路，保证了调压阀的可靠性。最终的操作过程很简单，输入的压缩空气管路上装有压缩空气调节阀，扭动这个调节阀，调整输入的压缩空气的压力，会发现高压水管路中的压力表也会跟着变动，通过调整调节阀最终得到需要的超高压水压力。

(4)更换阀杆或阀芯无需工具，用手旋转缸体即可拆卸完成，大大方便量检修作业，提高了效率，降低了成本。

(5)优化了超高压水流经水路，降低了阀芯受高压水冲蚀的情况，并且大幅降低了流经阀体1的高压水的压力损失，提高了高压泵的效率。

总之，本装置结构简单、可靠性高，拆装方便，维护成本低，并具有自动调心功能，使得卸荷水流保持稳定，适用于超高压的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例1的阀芯处的局部安装结构示意图；

图3为本实用新型的实施例1的上装组合体的结构示意图；

图4为本实用新型的实施例1的外形结构示意图。

图中：1阀体、2阀座、3阀杆、4连接半环、5顶杆、6溢流接头、7连接座、8密封铜垫、9第一密封胶圈、10超高分子量密封环、11第二密封胶圈、12第三密封胶圈、13第四密封胶圈、14弹簧定位柱、15套管、16下壳体、17上壳体、18隔膜、19弹簧、20隔膜托盘、21气源接口、22第二锁紧螺母、23铜套、24第一锁紧螺母、100缸体、101水流通道、102插接孔、103上腔体、104下腔体、105通气孔、106第一溢流孔、107第二溢流孔、200阀体组件、201泄流通道、202锥形口部、203观察窗、300阀杆组件、301锥形头部、302承压面、303阀芯、304紧固螺栓、305球面、306卡槽、401卡头部。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图，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优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例1：请参阅图1-4；

本实用新型提供如下技术方案：一种超高压调压阀，应用在高压水清洗系统上，包括阀体组件200、阀杆组件300和缸体100；其中，所述阀体组件200包括阀体1、连接座7、超过分子量密封环10、第二密封胶圈、铜套23。所述缸体100包括下壳体16、上壳体17、隔膜18、弹簧19、隔膜托盘20、气源接口21。所述阀杆组件300包括阀杆3、连接半环4、顶杆5、阀芯303、紧固螺栓304。

所述阀体组件200内开设有贯穿其左右侧壁的水流通道101，其顶壁上开设有连通所述水流通道101的插接孔102；所述缸体100位于阀体组件200上方，其内部设有中空的空腔，所述空腔中设有可上下鼓动的隔膜18，以将所述空腔分割成上腔体103和下腔体104；所述缸体100顶壁连接有气源接口21，用于向所述上腔体103中注入高压空气而驱使所述隔膜18向下鼓动；所述阀杆组件300顶部连接在所述隔膜18下侧，用于当所述隔膜18向下鼓动时带动所述阀杆组件300向下移动；其中，所述隔膜18下侧设有隔膜托盘20，所述阀杆组件300顶部连接在所述隔膜托盘20上，避免隔膜18与阀杆组件300顶部硬接触而破坏隔膜18；所述下腔体104中设有围绕所述阀杆组件300周向均布的多个弹簧19；所述弹簧19的上下两端分别顶支所述隔膜托盘20和所述缸体100底部内壁，以便于复位时驱使上腔体103排气；在所述缸体100底壁上开设有连通所述下腔体104的通气孔105，以便隔膜18向下鼓动时减少气阻。

所述阀体组件200底部连接有连通所述水流通道101的泄流组件；所述泄流组件内设有上下贯穿的泄流通道201；在所述泄流通道201的上端处设有锥形口部202；所述阀杆组件300的下端设有锥形头部301；所述锥形头部301可插入在所述锥形口部202中，用于当所述阀杆组件300向下移动至极限位置时封闭所述泄流通道201；所述阀杆组件300下端位于所述水流通道101中的侧壁上设有承压面302，用于当所述水流通道101中注入高压水时，顶推所述阀杆组件300上移。原理是阀杆组件300的承压面302受的力与隔膜18的推力相互作用，调整输入上腔体103的压缩空气的压力即可改变卸荷缝隙的大小，卸荷缝隙的大小可决定泄漏量的大小，从而改变输出的高压水的压力，其中所述卸荷缝隙是指锥形头部301与锥形口部202之间的锥面间隙。

其中，所述泄流组件包括上下抵接的阀座2和溢流接头6；所述阀座2和溢流接头6的中心均设有通孔，用于形成所述泄流通道201；所述锥形口部202设置在所述阀座2的通孔上端；所述溢流接头6螺纹连接在所述阀体组件200底部。更优选的，在所述阀座2和溢流接头6之间还设有密封铜垫8，以进一步提高密封性。

所述插接孔102的顶部设有内螺纹段，用于套管15的下端螺纹连接在所述插接孔102上端；所述套管15的上端固连在所述缸体100下端；所述阀杆组件300中部可上下滑动的插入在所述套管15中，所述阀杆组件300位于所述套管15下方部分的外径均小于所述内螺纹段的内径，用于当解除所述螺纹连接时，由所述阀杆组件300、套管15、缸体100组成的上装组合体可整体从所述阀体组件200中抽出。由此，所述上装组合体的整体拆装可以暴露出易磨损的阀杆组件300下端，同时不用大范围拆卸阀门中的部件，从而便于检修；并且，对于阀体组件200本身可以仍然连接在高压水管路中，保持不动，不用频繁拆装管路接头，从而管路系统停机检修时间缩短，检修效率提高，成本降低。

示例性的，为了使得套管15本身也可拆卸，所述套管15上端设有法兰，用于钩挂在所述缸体100底壁上开设台阶孔中；所述套管15外壁上螺纹连接有第一锁紧螺母24，用于当所述第一锁紧螺母24压紧所述缸体100下端面时将所述套管15与所述缸体100固连成一体。

另外，为了套管15与阀体组件200连接可靠，防止松动，所述套管15外壁上螺纹连接有第二锁紧螺母22，用于当所述第二锁紧螺母22压紧所述阀体组件200上端面时将所述套管15与所述阀体组件200固连成一体。

由于处于水流通道101中的部件，容易受到超高压水流冲刷而磨损，其中最易损坏的是阀杆组件300下端，并且阀杆组件300长度较长，加工精度要求也较高，加工成本大。为了进一步降低成本，不用更换整个阀杆组件300，于是，所述阀杆组件300包括可相互分离的顶杆5和阀杆3；所述顶杆5的上端连接在所述隔膜18下侧，其中部插入在所述套管15中，其下端插入在所述插接孔102中并抵接所述阀杆3的上端；所述锥形头部301设置在所述阀杆3的下端；所述阀杆3的上部和所述顶杆5的下部侧壁均设有卡槽306；一对连接半环4环抱在所述阀杆3和顶杆5的结合处，每个所述连接半环4的上下两端分别设有可卡嵌在所述卡槽306中的卡头部401；所述连接半环4外壁抵靠在所述插接孔102的内壁上。故而，磨损后只需更换阀杆3即可，较短的阀杆3，加工难度也降低了，从而易损件的体积减少，加工成本降低，降低维护成本。另外，由于一对连接半环4可在阀体组件200外部组装到阀杆3和顶杆5的结合处，阀杆3的拆装也比较方便。

示例性的，为了进一步降低成本，所述阀杆3的下端可拆卸的连接阀芯303；所述锥形头部301设置在阀芯303下端；所述阀芯303的外径小于所述阀杆3下端面直径，用于将阀杆3下端面凸出所述阀芯303侧壁而形成的台阶面作为所述承压面302。可见，承压面302的面积很小，而隔膜18的面积很大。根据帕斯卡原理，对应的高压水的压力要比上腔体103气体压力要大大多，因此可以利用较小的气压来控制超高水压的调压工作，特别适合超高压水管路系统。作为承压面302，既可以是平面，也可以是锥面，或者是边沿的倒角面，只要这些面的法向与阀杆3的轴向有分力即可产生轴向推力。此时，磨损后只需更换阀芯303，更换部件的体积更小，成本更低。示例性的开拆卸方式为，所述阀芯303的下端面中心插接有紧固螺栓304，所述紧固螺栓304的上端穿出所述阀芯303上端，并旋拧在所述阀杆3中心预设的螺纹孔中，用于所述阀杆3的下端可拆卸的连接阀芯303。

需要注意的是，由于阀杆3和顶杆5是可分离的，即便受到一对连接半环4的约束，仍然会对阀杆3和顶杆5的同轴精度带来不利影响。意料之外的是，即便所述同轴精度可能降低，但对于锥形头部301与锥形口部202之间的所述卸荷缝隙却是有利的。阀杆3的下端可以轻微的自由摆动，以使得所述卸荷间隙具有自动调心功能；在水压波动时能够自动调整环形的卸荷间隙，以使得卸荷水流保持稳定，从而更加适用于超高压的工作环境。

为了进一步发挥所述自动调心功能，所述阀杆3顶端设为球面305；所述卡槽306与所述卡头部401间隙配合，进而更加有利于阀杆3的下端轻微的自由摆动。

本装置使用时，首先高压管路中通过超高压泵输出流量是固定的高压水，而最终的喷出的射流喷嘴的直径很小，把压力逐渐积累起来。此时，要想改变压力，就要释放一定的流量。动做的原理是上腔体103缓慢通入压缩空气，产生的压力通过隔膜18鼓动作用到阀杆3，驱使阀杆3向下移动。阀杆3的台阶面(即承压面302)受高压水压力作用驱使阀杆3向上移动，与隔膜18产生的压力达到平衡，即高压水压力高了能把阀杆3往隔膜18方向运动，这时泄出的流量大了，压力就会降低，卸荷缝隙就会减少，高压水的压力又会升高，最终会达到平衡的状态。而在检修时，连接在高压管路中的阀体组件200可以保持不动，松开第二锁紧螺母22后转动套管15，解除套管15与阀体组件200的螺纹连接，然后将阀杆组件300、套管15、缸体100组成的上装组合体整体从所述阀体组件200中抽出。再后，拆卸并更换阀芯303，如果阀杆3有变形也可更换阀杆3。最后，阀杆组件300重新插入阀体组件200，锁紧第二锁紧螺母22完成安装固定，系统可以重新工作。

本实施例的优点在于：

(1)阀杆组件300结构合理，将原有一体化阀杆3改为阀杆3与阀芯303可拆卸结构，易损件由整体的阀杆3变为成本较低的阀芯303。其中阀芯303是上下对称结构，阀芯303磨损后可掉头后重新安装再次使用，降低了使用成本；

(2)阀杆3与顶杆5的连接采用半卡环连接，结构十分可靠，拆装维护方便；并且具有自动调心功能，使得卸荷水流保持稳定，从而更加适用于超高压的工作环境。

(3)缸体100中单层隔膜18结构，结构简单，工作可靠，优化了气路，保证了卸荷阀的可靠性。最终的操作过程很简单，输入的压缩空气管路上装有压缩空气调节阀，扭动这个调节阀，调整输入的压缩空气的压力，会发现高压水管路中的压力表也会跟着变动，通过调整调节阀最终得到需要的超高压水压力。

(4)更换阀杆3或阀芯303无需工具，用手旋转缸体100即可拆卸完成，大大方便量检修作业，提高了效率，降低了成本。

(5)优化了超高压水流经水路，降低了阀芯303受高压水冲蚀的情况，并且大幅降低了流经阀体1的高压水的压力损失，提高了高压泵的效率。

总之，本装置结构简单、可靠性高，拆装方便，维护成本低，并具有自动调心功能，使得卸荷水流保持稳定，适用于超高压的工作环境。

本实用新型未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种超高压调压阀，包括阀体组件(200)、阀杆组件(300)和缸体(100)；其特征在于：所述阀体组件(200)内开设有贯穿其左右侧壁的水流通道(101)，其顶壁上开设有连通所述水流通道(101)的插接孔(102)；所述缸体(100)位于阀体组件(200)上方，其内部设有中空的空腔，所述空腔中设有可上下鼓动的隔膜(18)，以将所述空腔分割成上腔体(103)和下腔体(104)；所述缸体(100)顶壁连接有气源接口(21)，用于向所述上腔体(103)中注入高压空气而驱使所述隔膜(18)向下鼓动；所述阀杆组件(300)顶部连接在所述隔膜(18)下侧，用于当所述隔膜(18)向下鼓动时带动所述阀杆组件(300)向下移动；

所述阀体组件(200)底部连接有连通所述水流通道(101)的泄流组件；所述泄流组件内设有上下贯穿的泄流通道(201)；在所述泄流通道(201)的上端处设有锥形口部(202)；所述阀杆组件(300)的下端设有锥形头部(301)；所述锥形头部(301)可插入在所述锥形口部(202)中，用于当所述阀杆组件(300)向下移动至极限位置时封闭所述泄流通道(201)；所述阀杆组件(300)下端位于所述水流通道(101)中的侧壁上设有承压面(302)，用于当所述水流通道(101)中注入高压水时，顶推所述阀杆组件(300)上移；

所述插接孔(102)的顶部设有内螺纹段，用于套管(15)的下端螺纹连接在所述插接孔(102)上端；所述套管(15)的上端固连在所述缸体(100)下端；所述阀杆组件(300)中部可上下滑动的插入在所述套管(15)中，所述阀杆组件(300)位于所述套管(15)下方部分的外径均小于所述内螺纹段的内径，用于当解除所述螺纹连接时，由所述阀杆组件(300)、套管(15)、缸体(100)组成的上装组合体可整体从所述阀体组件(200)中抽出。

2.根据权利要求1所述的超高压调压阀，其特征在于：所述阀杆组件(300)包括可相互分离的顶杆(5)和阀杆(3)；所述顶杆(5)的上端连接在所述隔膜(18)下侧，其中部插入在所述套管(15)中，其下端插入在所述插接孔(102)中并抵接所述阀杆(3)的上端；所述锥形头部(301)设置在所述阀杆(3)的下端；

所述阀杆(3)的上部和所述顶杆(5)的下部侧壁均设有卡槽(306)；一对连接半环(4)环抱在所述阀杆(3)和顶杆(5)的结合处，每个所述连接半环(4)的上下两端分别设有可卡嵌在所述卡槽(306)中的卡头部(401)；所述连接半环(4)外壁抵靠在所述插接孔(102)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的超高压调压阀，其特征在于：所述阀杆(3)的下端可拆卸的连接阀芯(303)；所述锥形头部(301)设置在阀芯(303)下端；所述阀芯(303)的外径小于所述阀杆(3)下端面直径，用于将阀杆(3)下端面凸出所述阀芯(303)侧壁而形成的台阶面作为所述承压面(302)。

4.根据权利要求3所述的超高压调压阀，其特征在于：所述阀芯(303)的下端面中心插接有紧固螺栓(304)，所述紧固螺栓(304)的上端穿出所述阀芯(303)上端，并旋拧在所述阀杆(3)中心预设的螺纹孔中，用于所述阀杆(3)的下端可拆卸的连接阀芯(303)。

5.根据权利要求4所述的超高压调压阀，其特征在于：所述阀杆(3)顶端设为球面(305)；所述卡槽(306)与所述卡头部(401)间隙配合。

6.根据权利要求1所述的超高压调压阀，其特征在于：所述泄流组件包括上下抵接的阀座(2)和溢流接头(6)；所述阀座(2)和溢流接头(6)的中心均设有通孔，用于形成所述泄流通道(201)；所述锥形口部(202)设置在所述阀座(2)的通孔上端；所述溢流接头(6)螺纹连接在所述阀体组件(200)底部。

7.根据权利要求6所述的超高压调压阀，其特征在于：在所述阀座(2)和溢流接头(6)之间还设有密封铜垫(8)。

8.根据权利要求1所述的超高压调压阀，其特征在于：所述隔膜(18)下侧设有隔膜托盘(20)；所述阀杆组件(300)顶部连接在所述隔膜托盘(20)上；所述下腔体(104)中设有围绕所述阀杆组件(300)周向均布的多个弹簧(19)；所述弹簧(19)的上下两端分别顶支所述隔膜托盘(20)和所述缸体(100)底部内壁；在所述缸体(100)底壁上开设有连通所述下腔体(104)的通气孔(105)。

9.根据权利要求1所述的超高压调压阀，其特征在于：所述套管(15)上端设有法兰，用于钩挂在所述缸体(100)底壁上开设台阶孔中；所述套管(15)外壁上螺纹连接有第一锁紧螺母(24)，用于当所述第一锁紧螺母(24)压紧所述缸体(100)下端面时将所述套管(15)与所述缸体(100)固连成一体。

10.根据权利要求9所述的超高压调压阀，其特征在于：所述套管(15)外壁上螺纹连接有第二锁紧螺母(22)，用于当所述第二锁紧螺母(22)压紧所述阀体组件(200)上端面时将所述套管(15)与所述阀体组件(200)固连成一体。