CN2499654Y - 水力控制阀 - Google Patents
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Abstract
一种水力控制阀,包括阀体和阀芯,所述阀体包括前阀体,后阀体和隔离体。前阀体和后阀体与隔离体之间利用密封件进行密封;所述隔离体内环的两端安装有前盖和后盖,隔板将隔离体分隔成两部分,在每一部分内,在隔离体的内腔具有缸套;所述阀芯具有芯轴,该芯轴通过外轴套安装在前盖和隔板上,在芯轴上具有密封盘,分别安装在隔板的两边的两个活塞,在隔离体内形成两个工作腔和两个平衡腔,在后盖的凹槽内安装有复位弹簧,该弹簧的另一端套装在芯轴上并顶压在活塞上。本控制阀体积小、流量大、重量轻、压力损失低、抗汽蚀能力强、可使液体介质平稳流过的水力控制阀。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水力控制阀。
背景技术
水力控制阀是一种利用管路中传输的液体介质的压力，借助于水力控制阀内活塞传动机构实现阀门开启、关闭或调控开度大小的阀。现有的水力控制阀是利用单活塞传动机构，沿着主阀进、出液口轴线的垂直方向，通过改变作用于活塞的压力来开启或关闭水力控制阀的。由于是利用作用于单活塞的压力，造成所需单活塞面积较大，相应地使水力控制阀体积较大，沿着主阀进、出液口轴线的垂直方向开启或关闭水力控制阀，造成管路中流体介质呈紊流和流速的变化较大，且过流面积小，因此造成阀体内汽蚀严重、流量小、压力损失大，并且很容易引起管路系统的剧烈振动。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种压力损失低、抗汽蚀能力强、可使液体介质平稳流过的水力控制阀。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种水力控制阀，它包括阀体和阀芯，所述阀体包括前阀体、后阀体和隔离体，前阀体与后阀体固定在隔离体的两端面的外环上，形成阀体的外壳，前阀体、后阀体与隔离体之间利用密封件进行密封；所述隔离体内环的两端安装有前盖和后盖，隔板将隔离体分隔成两部分，在每一部分内，在隔离体的内腔具有缸套；所述阀芯具有芯轴，该芯轴通过外轴套安装在前盖和隔板上，在芯轴上具有密封盘，分别安装在隔板的两边的两个活塞，在隔离体内形成两个工作腔和两个平衡腔，芯轴的两端用螺母紧固；在后盖的凹槽内安装有复位弹簧，该弹簧的另一端套装在芯轴上并顶压在活塞上。
其中，所述活塞在工作腔中承受压力的面积为所述前阀体进液口的过流面积的1.1～3.8倍；
所述前阀体具有与控制管路的连接口，在控制管路上具有第一控制环和第二控制环，在两控制环间具有通道与隔离体中的两个工作腔相连通。
其中，所述密封盘包括密封圈压盘，密封件和阀瓣。
其进一步改进是所述密封盘与阀座的相配合的密封面是圆环面或圆锥面。
其中，所述密封盘和活塞由贯通外轴套的内轴套定位或在芯轴上形成台阶，用短轴套或螺母定位。
其中，在活塞上安装有密封圈；外轴套的内孔中安装有密封圈。
本实用新型所述的水力控制阀，阀体的进、出液口处于同一轴线上，穿过阀体的流体介质的运动方向和流速的变化较小，由于是利用双活塞的压力，所需活塞面积较小，相应地使水力控制阀体积较小，而阀体内的过流面积不小于进出液口的面积，故本实用新型的水力控制阀具有体积小、流量大、重量轻、压力损失低、抗汽蚀能力强、可使液体介质平稳流过的特点。
下面结合附图对本实用新型的水力控制阀作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型所述的水力控制阀的主视剖面图，该阀位于调节状态；
图2是表示图1所示的水力控制阀位于全关状态；
图3是表示图1所示的水力控制阀位于全开状态。
具体实施方式
参见图1，本实用新型所述的水力控制阀，包括阀体和阀芯。所述阀体包括前阀体1、后阀体11和隔离体21，前阀体1与后阀体11固定在隔离体21的两端面的外环上，形成阀体的外壳，前阀体1、后阀体11与隔离体21之间利用密封件进行密封。所述隔离体21内环的两端安装有前盖2和后盖18，隔板23将隔离体21分隔成两部分，在每一部分内，其内腔安装有缸套12；所述阀芯具有芯轴7，该芯轴通过外轴套17安装在前盖2和隔板23上，在芯轴7上具有密封盘3和分别安装在隔板23的两边的两个活塞30、13，这样，在隔离体21内形成两个工作腔26和两个平衡腔27。密封盘3和活塞30可以由贯通外轴套17的内轴套8定位，也可以在芯轴7上形成台阶，用短轴套或螺母定位，芯轴7的两端用螺母紧固。在后盖18的凹槽内安装有复位弹簧15，该弹簧的另一端套装在芯轴7上并顶压在活塞13上。
两个活塞30和13在工作腔中承受压力的面积之和为所述前阀体1进液口的过流面积的1.1倍-3.8倍，
所述前阀体1与后阀体11可采用双头螺栓、螺钉等形式固定在隔离体21两端的外环上，所述前阀体1具有与控制管路25的连接口，即控制管路25的进液口是开在压强较高的水力控制阀进口处，在控制管路25上具有第一控制环28和第二控制环29，所述第一控制环28为针阀、截止阀或其它导阀，第二控制环29为球阀、单向阀、电磁阀或为其它导阀，在两控制环间具有通道与隔离体21中的两个工作腔26相连通。
所述密封盘3包括密封圈压盘4，密封件24和阀瓣5，与固定在前阀体1上的阀座9相配合。阀座9与密封盘3的相配合的密封面可以是圆环面，也可以是圆锥面，或者是其它众所周知的密封形式进行密封。阀座9可采用螺纹连接方法固定在前阀体1上，也可采用螺钉固定在前阀体1上。
在活塞30、13上安装有密封圈10；外轴套17的内孔中安装有密封圈16。
下面以两活塞的面积之和为进液口过流面积的3倍为例，对本实用新型所述水力控制阀的受力作用分析如下：
1，阀门的全开状态
当控制管路25上的第一控制环28和第二控制环29都处于开启状态时，由于控制环29的过流面积大于控制环28的过流面积，此时，工作腔26内基本无压力，见图3，即P3值近似于零。当液体介质进入控制阀进口时，即施加足够的上游压强P1给密封盘3，克服弹簧的作用力，阀门将开启，实际上，弹簧的作用力很小，它只起辅助复位的作用，因此，开启的作用力大于关闭的作用力。其力的关系如下：
P1S+P23S＞P2S+P33S+F弹簧
式中：P1S-作用于面积为S的关闭区上游使阀门开启的压力(P1为上游压强)
P23S-两平衡腔内作用在活塞上使阀门开启的力(P2为关闭区下游压强)
P2S-作用在面积为S的关闭区下游使阀门关闭的力
P33S-两工作腔内作用于活塞上使阀门关闭的力，在第二控制环29全开时，P3近似于0(P3为工作腔的压强)
F弹簧-弹簧的作用力
2，阀门全关闭状态
见图2，当控制管路25上的第一控制环28开启，第二制环29关闭时，由于控制管路25的进液口是开在压强较高的水力控制阀进口A处，同时由于活塞30和13在工作腔中承受压力的面积大于前阀体进液口的过流面积S，工作腔中承受压力的面积为进液口的过流面积的3倍，在较高压强作用下，通过控制环28流进与控制管路25相通的工作腔的液体会逐渐增加，在复位弹簧15和工作腔中液体压强P3的共同作用下，使活塞30和13朝压强较低压力的平衡腔运动，同时带动密封盘3朝向阀体进液口A一端运动，使密封盘3与固定在前阀体1上的阀座9相配合，令水力控制阀处于全关闭状态。
其力的分析如下：
P1S+P23S＜P2S+P33S+F弹簧
当阀门完全关闭后，P2＝0
3，阀门的调节状态
见图1，为了维持阀门预定的流量、压力或其它要求，需要阀门适当节流，即，当控制管路25上的控制环28处于开启状态，控制环29处于某一开度状态时，或第二制环29自动调节，使P2处于某一要求值时，通过控制环28流进与控制管路25相通的两个工作腔的液体，与通过控制环29流出与控制管路25相通的两个工作腔的液体将处于一种动态平衡状态，即：
P1S+P23S＝P2S+P33S+F弹簧
此时，阀门处于某一要求开度。
式中：P3由第二制环29调节，P2随P3值的变化而变化，因此，调节第二制环29可得
到所需要的流量或压力或其它工况。
本实用新型的水力控制阀，通过改变控制管路25上的控制环28、控制环29，即可使其成为减压稳压阀、遥控浮球阀、消声缓闭止回阀、水力电动控制阀、流量控制阀、泄压持压安全阀、二水位控制阀、紧急关闭阀、雨淋报警阀等阀。
Claims (10)
1、水力控制阀，包括阀体和阀芯，其特征在于：所述阀体包括前阀体(1)、后阀体(11)和隔离体(21)，前阀体(1)与后阀体(11)固定在隔离体(21)的两端面的外环上，形成阀体的外壳，前阀体(1)、后阀体(11)与隔离体(21)之间利用密封件进行密封；所述隔离体(21)内环的两端安装有前盖(2)和后盖(18)，隔板(23)将隔离体(21)分隔成两部分，在每一部分内，其内腔具有缸套(12)；所述阀芯具有芯轴(7)，该芯轴通过外轴套(17)安装在前盖(2)和隔板(23)上，在芯轴(7)上具有密封盘(3)和分别安装在隔板(23)的两边的两个活塞(30、13)，在隔离体(21)内形成两个工作腔(26)和两个平衡腔(27)，芯轴(7)的两端用螺母紧固；在后盖(18)的凹槽内安装有复位弹簧(15)，该弹簧的另一端套装在芯轴(7)上并顶压在活塞(13)上。
2、按照权利要求1所述的水力控制阀，其特征是所述两个活塞(30、13)在工作腔中承受压力的面积之和为所述前阀体(1)进液口(A)的过流面积的1.1～3.8倍。
3、按照权利要求1或2所述的水力控制阀，其特征是所述前阀体(1)具有与控制管路(25)的连接口，在控制管路(25)上具有第一控制环(28)和第二控制环(29)，在两控制环间具有通道与隔离体(21)中的两个工作腔(26)相连通。
4、按照权利要求1或2所述的水力控制阀，其特征是所述密封盘(3)包括密封圈压盘(4)，密封件(24)和阀瓣(5)。
5、按照权利要求3所述的水力控制阀，其特征是所述密封盘(3)包括密封圈压盘(4)，密封件(24)和阀瓣(5)。
6、按照权利要求4所述的水力控制阀，其特征是所述密封盘(3)与阀座(9)的相配合的密封面是圆环面或圆锥面。
7、按照权利要求5所述的水力控制阀，其特征是所述密封盘(3)与阀座(9)的相配合的密封面是圆环面或圆锥面。
8、按照权利要求6所述的水力控制阀，其特征所述密封盘(3)和活塞(30)由贯通外轴套(17)的内轴套(8)定位，或在芯轴(7)上形成台阶，用短轴套或螺母定位；
9、按照权利要求7所述的水力控制阀，其特征是所述密封盘(3)和活塞(30)由贯通外轴套(17)的内轴套(8)定位，或在芯轴(7)上形成台阶，用短轴套或螺母定位。
10、按照权利要求8或9所述的水力控制阀，其特征在活塞(30、13)上安装有密封圈(10)；外轴套(17)的内孔中安装有密封圈(16)。
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| CN103821982A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-28 | 北京航空航天大学 | 调压阀 |
| CN108716558A (zh) * | 2018-07-13 | 2018-10-30 | 四川长仪油气集输设备股份有限公司 | 轴流式安全截断阀及其超压截断控制系统 |
| CN110145626A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-20 | 钱晓浪 | 一种多功能平衡阀 |
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2001
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