CN116201935A - 一种高压多级减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门领域，公开了一种高压多级减压阀，减压阀包括壳体、阀芯、膜片和调压组件，壳体内设有进口管道、一级节流口、过渡腔、出口管道、活塞通道、稳压腔、安装腔和稳压支路，进口管道、一级节流口、过渡腔和出口管道依次连通，活塞通道设置在出口管道和稳压腔之间，稳压支路连通在出口管道和稳压腔之间，膜片密封安装在稳压腔和安装腔之间，调压组件安装在安装腔内并抵靠在膜片上，减压阀还包括二级节流筒，二级节流筒安装在过渡腔内并将一级节流口和过渡腔分隔开。本发明能够在同一个减压阀中实现介质的多级节流减压，降低高压降条件下介质易发生气蚀的风险，并且能够降低系统的运行成本，提升系统运行的稳定性。

Description

一种高压多级减压阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种高压多级减压阀。

背景技术

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

现在普遍使用的减压阀一般为一级节流，阀瓣为锥形或平面形。在低压降下，一级节流的减压阀有很好的使用效果，但在高压降下容易产生气蚀导致节流件过早损坏。因此对于高压降下经常使用两个或多个减压阀串联使用，以达到出口压降至需要压力并能稳定运行的目的。但是将减压阀串联使用，会增加系统的运行成本，以及增加产品故障的多发性和不稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高压多级减压阀，解决了背景技术中指出的通过两个或多个减压阀串联使用，会增加系统的运行成本，以及增加产品故障的多发性和不稳定性的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种高压多级减压阀，所述减压阀包括壳体、阀芯、膜片和调压组件，所述壳体内设有进口管道、一级节流口、过渡腔、出口管道、活塞通道、稳压腔、安装腔和稳压支路，所述进口管道、一级节流口、过渡腔和出口管道依次连通，所述活塞通道设置在出口管道和稳压腔之间，所述稳压支路连通在出口管道和稳压腔之间，所述膜片密封安装在稳压腔和安装腔之间，所述调压组件安装在安装腔内并抵靠在膜片上，所述减压阀还包括二级节流筒，所述二级节流筒安装在过渡腔内并将一级节流口和过渡腔分隔开，所述二级节流筒的一端为敞口端，所述二级节流筒的敞口端与一级节流口连通，所述二级节流筒的另一端开设有若干二级节流孔，所述二级节流孔与过渡腔连通；所述阀芯包括阀杆，所述阀杆上安装有密封活塞、一级阀瓣和二级阀瓣，所述阀杆从过渡腔延伸至稳压腔内，所述阀杆的上端抵靠在膜片上，所述阀杆的下端与壳体的底部之间设置有复位弹簧，所述密封活塞滑动安装在活塞通道内，所述一级阀瓣抵靠在一级节流口的下侧并将一级节流口密封，所述二级阀瓣抵靠在二级节流筒的下侧并将二级节流孔密封。

进一步，所述二级阀瓣上设有若干适配二级节流孔的凸起，当所述二级阀瓣抵靠在二级节流筒的下侧时，所述凸起插入二级节流孔内。

进一步，所述阀杆的上端安装有上抵部，所述上抵部抵靠在膜片上，所述阀杆的下端安装有下抵部，所述下抵部抵靠在复位弹簧的一端上。

进一步，所述二级阀瓣沿阀杆的轴向滑动安装在阀杆上，所述二级阀瓣和下抵部之间安装有二级降压弹簧，所述二级降压弹簧的上端固定在二级阀瓣上，所述二级降压弹簧的下端固定在下抵部上。

进一步，所述减压阀还包括分流板，所述分流板安装在稳压腔内，所述分流板与稳压腔的内侧壁围成分流腔，所述分流板上开设有若干均匀分布的分流孔，所述分流孔将分流腔和稳压腔连通，所述稳压支路远离出口管道的一端与分流腔连通。

进一步，所述调压组件包括上罩体、下罩体、调压弹簧和螺纹套，所述上罩体和下罩体均沿竖直方向滑动安装在安装腔内，所述调压弹簧安装在上罩体和下罩体之间，所述螺纹套螺纹连接在壳体的上端，所述螺纹套上具有抵杆，所述抵杆的下端抵靠在上罩体上，所述下罩体的下侧抵靠在膜片上。

进一步，所述上罩体的两侧均固定有限位滑块，所述安装腔内的两侧设有适配限位滑块的竖向限位槽，所述限位滑块滑动安装在竖向限位槽内。

进一步，所述壳体于过渡腔内设有环形连接板，所述二级节流筒的敞口端螺纹连接在环形连接板上。

进一步，所述壳体包括端盖、第一阀壳和第二阀壳，所述端盖通过法兰密封连接在第一阀壳的下端，所述第二阀壳通过法兰密封连接在第一阀壳的上端。

本发明的有益效果：

本申请中的减压阀在工作时，首先通过调压组件调节对阀芯的压力，从而调节阀芯对一级节流口和二级节流孔的打开幅度，然后介质依次通过一级节流口和所有的二级节流孔，最后从过渡腔进入出口管道，以此在同一个减压阀中实现介质的多级节流减压，降低高压降条件下介质易发生气蚀的风险，并且能够降低系统的运行成本，提升系统运行的稳定性。

附图说明

图1是本申请实施例中减压阀的剖视图；

图2是本申请实施例图1中A处的放大示意图；

图3是本申请实施例中阀芯的剖视图；

图4是本申请实施例中分流板的结构示意图；

其中，100、壳体；101、端盖；102、第一阀壳；103、第二阀壳；104、进口管道；105、一级节流口；106、过渡腔；107、出口管道；108、活塞通道；109、稳压腔；110、安装腔；111、稳压支路；112、环形连接板；113、竖向限位槽；200、阀芯；210、阀杆；220、密封活塞；230、一级阀瓣；240、二级阀瓣；241、凸起；250、上抵部；260、下抵部；270、复位弹簧；280、二级降压弹簧；300、膜片；400、二级节流筒；410、二级节流孔；500、调压组件；510、上罩体；511、限位滑块；520、下罩体；530、调压弹簧；540、螺纹套；541、抵杆；600、分流板；610、分流腔；620、分流孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本申请实施例提供一种高压多级减压阀，减压阀包括壳体100、阀芯200、膜片300、二级节流筒400和调压组件500。其中，壳体100包括端盖101、第一阀壳102和第二阀壳103，述端盖101通过法兰密封连接在第一阀壳102的下端，第二阀壳103通过法兰密封连接在第一阀壳102的上端，通过端盖101、第一阀壳102和第二阀壳103这三段分体式结构，共同组成减压阀的壳体100。

壳体100内设有进口管道104、一级节流口105、过渡腔106、出口管道107、活塞通道108、稳压腔109、安装腔110和稳压支路111。其中，进口管道104、一级节流口105、过渡腔106、出口管道107、活塞通道108和稳压腔109均设置在第一阀壳102上，进口管道104、一级节流口105、过渡腔106和出口管道107依次连通，在现有技术中，减压阀工作时，流体依次通过进口管道104、一级节流口105、过渡腔106和出口管道107，实现节流减压。活塞通道108设置在出口管道107和稳压腔109之间，活塞通道108用于安装阀芯200的部分结构。稳压支路111连通在出口管道107和稳压腔109之间，用于将节流减压后的流体导入稳压腔109内部，稳压支路111可以设计为外接管路。膜片300密封安装在稳压腔109和安装腔110之间，将稳压腔109和安装腔110分隔开，具体的，膜片300的边缘被压紧在第一阀壳102和第二阀壳103之间，从而实现稳压腔109的密封。调压组件500安装在安装腔110内并抵靠在膜片300上，用于调节流体的压力。

在本实施例中，二级节流筒400安装在过渡腔106内，二级节流筒400将一级节流口105和过渡腔106分隔开，二级节流筒400的一端为敞口端，二级节流筒400的敞口端与一级节流口105连通，二级节流筒400的另一端开设有若干二级节流孔410，二级节流孔410的孔径小于一级节流口105的孔径，二级节流孔410与过渡腔106连通。在本实施例中，流体在经过一级节流口105后，会再次经过多个二级节流孔410，从而实现多级节流。

在本实施例中，阀芯200包括阀杆210，阀杆210上安装有密封活塞220、一级阀瓣230、二级阀瓣240、上抵部250和下抵部260。阀杆210从过渡腔106延伸至稳压腔109内，中途依次穿过活塞通道108、出口管道107、一级节流口105和二级节流筒400。上抵部250固定在阀杆210的上端，上抵部250抵靠在膜片300上。下抵部260固定在阀杆210的下端，阀杆210的下端与壳体100的底部之间设置有复位弹簧270，具体的，复位弹簧270的上端安装在下抵部260上，复位弹簧270的下端安装在端盖101上。密封活塞220滑动安装在活塞通道108内，用于将出口管道107和稳压腔109分隔开，同时也将稳压腔109密封。一级阀瓣230抵靠在一级节流口105的下侧并能够将一级节流口105密封，二级阀瓣240抵靠在二级节流筒400的下侧并将二级节流孔410密封。

通过上述的技术方案，本实施例的减压阀在工作时，首先通过调压组件500调节对阀芯200的压力，从而调节阀芯200对一级节流口105和二级节流孔410的打开幅度，然后介质依次通过一级节流口105和所有的二级节流孔410，最后从过渡腔106进入出口管道107，以此在同一个减压阀中实现介质的多级节流减压，降低高压降条件下介质易发生气蚀的风险。此外，出口管道107的介质会通过稳压支路111进入稳压腔109内，并对膜片300产生一个向上的作用力，该作用力与调压组件500给膜片300的力共同维持阀芯200的稳定，从而使出口管道107的出口压力保持稳定。

在本实施例中，由于二级节流孔410的孔径比较小，容易被一些成堆的小粒径杂质堵塞，因此，本实施中的二级阀瓣240上设有若干适配二级节流孔410的凸起241，当二级阀瓣240抵靠在二级节流筒400的下侧时，凸起241能够插入与其适配的二级节流孔410内，从而将二级节流孔410内的杂质捅出去，以此保持二级节流孔410的通畅。

在本实施例中，二级阀瓣240沿阀杆210的轴向滑动安装在阀杆210上，二级阀瓣240和下抵部260之间安装有二级降压弹簧280，二级降压弹簧280的上端固定在二级阀瓣240上，二级降压弹簧280的下端固定在下抵部260上。当调压组件500对阀芯200的调节幅度较小，使得凸起241未能完全脱离出二级节流孔410时，流体能够通过自身的能量冲击二级阀瓣240，使得二级阀瓣240挤压二级降压弹簧280向下运动，从而完全打开二级节流孔410，以此使得流体在经过二级节流孔410时实现主动减压。通过这样设计，能够减小调压组件500对阀芯200的调节幅度，从而降低膜片300的形变程度，能够延长膜片300的使用寿命。

在本实施例中，减压阀还包括环形的分流板600，分流板600安装在稳压腔109内，分流板600与稳压腔109的内侧壁围成密封的分流腔610，分流板600上开设有若干均匀分布的分流孔620，分流孔620将分流腔610和稳压腔109连通，稳压支路111远离出口管道107的一端与分流腔610连通。通过这样设置，使得流体在从稳压支路111进入稳压腔109之前，能够先经过若干均匀分布的分流孔620，使流体能够均匀进入稳压腔109内，从而降低流体对膜片300的冲击，延长膜片300的使用寿命。

在本实施例中，调压组件500包括上罩体510、下罩体520、调压弹簧530和螺纹套540，上罩体510和下罩体520均沿竖直方向滑动安装在安装腔110内，调压弹簧530安装在上罩体510和下罩体520之间。螺纹套540螺纹连接在壳体100的上端，具体的，螺纹套540螺纹连接在第二阀壳103的上端。螺纹套540上具有抵杆541，抵杆541的下端抵靠在上罩体510上，下罩体520的下侧抵靠在膜片300上。当需要调节阀芯200的打开幅度时，可以通过转动螺纹套540，使抵杆541在竖直方向上移动，从而通过上罩体510调节调压弹簧530施加在膜片300上的弹力，以此调节阀芯200的打开幅度。

在本实施例中，上罩体510的两侧均固定有限位滑块511，安装腔110内的两侧设有适配限位滑块511的竖向限位槽113，限位滑块511滑动安装在竖向限位槽113内。通过限位滑块511和竖向限位槽113的相互配合，使得上罩体510只能在竖直方向上移动。

在本实施例中，为了便于安装二级节流筒400，壳体100于过渡腔106内设有环形连接板112，二级节流筒400的敞口端螺纹连接在环形连接板112上，通过螺纹连接的方式实现二级节流筒400的安装，便于安装和拆卸。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (9)

1.一种高压多级减压阀，所述减压阀包括壳体(100)、阀芯(200)、膜片(300)和调压组件(500)，所述壳体(100)内设有进口管道(104)、一级节流口(105)、过渡腔(106)、出口管道(107)、活塞通道(108)、稳压腔(109)、安装腔(110)和稳压支路(111)，所述进口管道(104)、一级节流口(105)、过渡腔(106)和出口管道(107)依次连通，所述活塞通道(108)设置在出口管道(107)和稳压腔(109)之间，所述稳压支路(111)连通在出口管道(107)和稳压腔(109)之间，所述膜片(300)密封安装在稳压腔(109)和安装腔(110)之间，所述调压组件(500)安装在安装腔(110)内并抵靠在膜片(300)上，其特征在于：所述减压阀还包括二级节流筒(400)，所述二级节流筒(400)安装在过渡腔(106)内并将一级节流口(105)和过渡腔(106)分隔开，所述二级节流筒(400)的一端为敞口端，所述二级节流筒(400)的敞口端与一级节流口(105)连通，所述二级节流筒(400)的另一端开设有若干二级节流孔(410)，所述二级节流孔(410)与过渡腔(106)连通；所述阀芯(200)包括阀杆(210)，所述阀杆(210)上安装有密封活塞(220)、一级阀瓣(230)和二级阀瓣(240)，所述阀杆(210)从过渡腔(106)延伸至稳压腔(109)内，所述阀杆(210)的上端抵靠在膜片(300)上，所述阀杆(210)的下端与壳体(100)的底部之间设置有复位弹簧(270)，所述密封活塞(220)滑动安装在活塞通道(108)内，所述一级阀瓣(230)抵靠在一级节流口(105)的下侧并将一级节流口(105)密封，所述二级阀瓣(240)抵靠在二级节流筒(400)的下侧并将二级节流孔(410)密封。

2.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述二级阀瓣(240)上设有若干适配二级节流孔(410)的凸起(241)，当所述二级阀瓣(240)抵靠在二级节流筒(400)的下侧时，所述凸起(241)插入二级节流孔(410)内。

3.根据权利要求2所述的减压阀，其特征在于，所述阀杆(210)的上端安装有上抵部(250)，所述上抵部(250)抵靠在膜片(300)上，所述阀杆(210)的下端安装有下抵部(260)，所述下抵部(260)抵靠在复位弹簧(270)的一端上。

4.根据权利要求3所述的减压阀，其特征在于，所述二级阀瓣(240)沿阀杆(210)的轴向滑动安装在阀杆(210)上，所述二级阀瓣(240)和下抵部(260)之间安装有二级降压弹簧(280)，所述二级降压弹簧(280)的上端固定在二级阀瓣(240)上，所述二级降压弹簧(280)的下端固定在下抵部(260)上。

5.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述减压阀还包括环形的分流板(600)，所述分流板(600)安装在稳压腔(109)内，所述分流板(600)与稳压腔(109)的内侧壁围成分流腔(610)，所述分流板(600)上开设有若干均匀分布的分流孔(620)，所述分流孔(620)将分流腔(610)和稳压腔(109)连通，所述稳压支路(111)远离出口管道(107)的一端与分流腔(610)连通。

6.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述调压组件(500)包括上罩体(510)、下罩体(520)、调压弹簧(530)和螺纹套(540)，所述上罩体(510)和下罩体(520)均沿竖直方向滑动安装在安装腔(110)内，所述调压弹簧(530)安装在上罩体(510)和下罩体(520)之间，所述螺纹套(540)螺纹连接在壳体(100)的上端，所述螺纹套(540)上具有抵杆(541)，所述抵杆(541)的下端抵靠在上罩体(510)上，所述下罩体(520)的下侧抵靠在膜片(300)上。

7.根据权利要求6所述的减压阀，其特征在于，所述上罩体(510)的两侧均固定有限位滑块(511)，所述安装腔(110)内的两侧设有适配限位滑块(511)的竖向限位槽(113)，所述限位滑块(511)滑动安装在竖向限位槽(113)内。

8.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述壳体(100)于过渡腔(106)内设有环形连接板(112)，所述二级节流筒(400)的敞口端螺纹连接在环形连接板(112)上。

9.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，所述壳体(100)包括端盖(101)、第一阀壳(102)和第二阀壳(103)，所述端盖(101)通过法兰密封连接在第一阀壳(102)的下端，所述第二阀壳(103)通过法兰密封连接在第一阀壳(102)的上端。

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