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CN110671519B - 一种管式流量调节阀 - Google Patents

一种管式流量调节阀 Download PDF

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胡建田
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Abstract

本发明涉及一种管式流量调节阀，包括阀体；阀套，与阀体螺纹连接可上下调节，阀套上设有第一接口和第二接口；堵塞，固定连接在阀套内；压差补偿阀芯，滑动设置阀套内；单向弹簧，设置在阀套内且位于补偿阀芯上端；补偿弹簧，与压差补偿阀芯相抵。本发明的管式流量结构简单、体积紧凑，可以实现单向功能和流量调节功能，调节方便、连接方便且调节精度高，第一接口输出流量不受压力变化影响。

Description

一种管式流量调节阀
技术领域
本发明属于阀门的技术领域，尤其涉及一种管式流量调节阀。
背景技术
普通单向阀的作用是使流体介质只能沿一个方向流动，不许它反向倒流，普通流量调节阀的作用是通过改变通流面积大小以控制流体流量的流量控制阀，将流量调节阀和单向阀并联则可组合成单向流量调节阀，即特定的方向可以打开单向阀，无流量控制作用，与特定方向相反的方向无法打开单向阀，只能从流量调节阀流出，有流量调节作用。现在通用的单向流量调节阀都基本由两个元件组成，一个兼具单向阀作用的阀套加一个带有节流孔的阀芯组合而成，这种单向流量调节阀不仅外形尺寸较大，在一些要求结构紧凑的场合安装困难，而且节流时无压力补偿功能，在出口压力变化时流量不稳定，出口压力变大则流量降低，出口压力变小则流量增大。
如专利号为201410520938.6名称为“单向节流阀”的发明专公开了一种单向节流阀，包括单向通道和节流通道，单向通道由阀口A流向阀口B，单向通道途经节流槽一、径向孔、轴向孔；节流通道由阀口B流向阀口A，节流通道途经轴向孔、径向孔、节流槽一、节流槽二；节流槽一、节流槽二、径向孔、轴向孔均设置在阀体上，阀口A和阀口B均设置在阀座上，阀座内具有空腔一，阀体设置在空腔一内且可在阀口A与阀口B之间滑动。虽然上述专利，可以实现单向节流功能，但其节流时，只是改变了通流面积大小，无压力补偿功能，出口压力变化时输出流量变化较大；并且实现单向功能时，流体也要从节流槽中流过，流阻较大，能耗损失大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单、体积紧凑、流量调节精度高、具有单向功能的管式流量调节阀。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种管式流量调节阀，其特征在于：包括阀体，阀体内设有沿轴向贯穿的阀体通孔，所述阀体通孔包括从上至下直径依次增大的第一阀体通孔段、第二阀体通孔段和第三阀体通孔段，第一阀体通孔段和第二阀体通孔段的连接处设有环形的通流槽；
阀套，阀套可上下调节的螺纹连接在阀体内并伸出到阀体的上端，阀套从上至下包括上阀套段、连接段、中阀套段和下阀套段，上阀套段的中部设有环形的第一过流槽，连接段与第一阀体通孔段之间形成有环形的第二过流槽，连接段上设有与第一阀体通孔段的下开口相配合以控制第二过流槽与通流槽的连通面积大小的锥面，阀套内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔由上至下包括第一阀套通孔段、第二阀套通孔段和第三阀套通孔段，第一阀套通孔段的上开口构成第二接口，第三阀套通孔段的下开口构成第一接口，第一阀套通孔段的侧壁上由上至下设有环形的第三过流槽和第四过流槽，阀套的侧壁上设有用以连通第一过流槽与第一阀套通孔段的第一通流孔、用以连通第一过流槽与第三过流槽的第二通流孔、用以连通第二过流槽与第三阀套通孔段的第三通流孔及用以连通第四过流槽与第二过流槽的第四通流孔；
堵塞，堵塞螺纹连接在第一阀套通孔段的底部；
压差补偿阀芯，压差补偿阀芯可上下滑动的设在第二阀套通孔段内，压差补偿阀芯由上至下包括上凸肩段、缩径段和下凸肩段，上凸肩段与堵塞之间形成有控制腔，缩径段上设有用以连通第四过流槽与控制腔的阻尼孔，压差补偿阀芯的上下移动可以改变第三过流槽和第四过流槽的连通面积大小；
单向弹簧，单向弹簧设在控制腔内，单向弹簧一端抵在堵塞上，另一端抵在压差补偿阀芯上，使压差补偿阀芯保持向下移动的趋势，当介质由第一接口流入时，第一接口的压力作用在压差补偿阀芯上，推动压差补偿阀芯克服单向弹簧的作用力向上移动使下凸肩段进入第四过流槽以打开第一阀套通孔段的下开口，第三阀套通孔段通过第一阀套通孔段的下开口与第四过流槽相连通；
补偿弹簧，补偿弹簧设在第三阀套通孔段内，补偿弹簧的上端抵在压差补偿阀芯的下端面上，使压差补偿阀芯保持向上移动的趋势。
作为优选，还包括第一弹簧座和第二弹簧座，第一弹簧座和第二弹簧座位于第三阀套通孔段内，补偿弹簧位于第一弹簧座和第二弹簧座之间，补偿弹簧的上端抵在第一弹簧座上，补偿弹簧的下端抵在第二弹簧座上，第一弹簧座的上端与压差补偿阀芯的下端相抵，第一弹簧座内设有沿轴向贯穿的第五通流孔，第二弹簧座内设有沿轴向贯穿的第六通流孔。
作为优选，第三阀套通孔段内设有用以对第二弹簧座进行下限位的挡片。
作为优选，第一通流孔设有多个，且沿阀套的圆周方向均布。
作为优选，第二通流孔设有多个，且沿阀套的圆周方向均布。
作为优选，第三通流孔设有多个，且沿阀套的圆周方向均布。
作为优选，第三阀体通孔段内设有用以对阀套进行下限位，以防止阀体与阀套脱离螺纹连接的挡圈。
作为优选，阀体的下端设有用以对阀套的调节位置进行锁定的锁紧螺钉。
作为优选，阀体的外端为正六边形形状，下阀套段的外端为正六边形形状。
作为优选，第三阀套通孔段的直径大于第二阀套通孔段的直径。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、通过结构设计将单向功能和流量调节功能集成为一体，结构简单、体积紧凑；
2、本发明为管式连接设计，使用时直接将第一接口和第二接口连在管路上就可以使用，连接方便；
3、在调节流量时，只需要用外六角扳手固定住阀套，然后再用外六角扳手旋转阀体，改变第一阀体通孔段下开口的大小，就可以调节流量，无需像现有技术一样设置专门的流量调节结构；
4、通过内置压差补偿阀芯，可以保证在流体由第二接口流入第一接口时，无论第一接口压力怎么变化，都可以保证第一接口流量输出稳定。
附图说明
图1为本发明实施例的剖面图；
图2为本发明实施例中阀体结构示意图；
图3为本发明实施例中阀套结构示意图；
图4为本发明实施例中压差补偿阀芯结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-4所示，为本发明的一个优选实施例。
一种管式流量调节阀，包括
阀体1，阀体1内设有沿轴向贯穿的阀体通孔，所述阀体通孔包括从上至下直径依次增大的第一阀体通孔段101、第二阀体通孔段103和第三阀体通孔段104，第一阀体通孔段101和第二阀体通孔段103的连接处设有环形的通流槽102，阀体1的外端为正六边形形状。
阀套2，阀套2可上下调节的螺纹连接在阀体1内并伸出到阀体1的上端，阀套2从上至下包括上阀套段2a、连接段2b、中阀套段2c和下阀套段2d，上阀套段2a的中部设有环形的第一过流槽25，连接段2b与第一阀体通孔段101之间形成有环形的第二过流槽105，连接段2b上设有与第一阀体通孔段101的下开口相配合以控制第二过流槽105与通流槽102的连通面积大小的锥面2b1，阀套2内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔由上至下包括第一阀套通孔段21、第二阀套通孔段22和第三阀套通孔段23，第三阀套通孔段23的直径大于第二阀套通孔段22的直径，第一阀套通孔段21的上开口构成第二接口B，第三阀套通孔段23的下开口构成第一接口A，第一阀套通孔段21的侧壁上由上至下设有环形的第三过流槽26和第四过流槽28，阀套2的侧壁上设有用以连通第一过流槽25与第一阀套通孔段21的第一通流孔24、用以连通第一过流槽25与第三过流槽26的第二通流孔27、用以连通第二过流槽105与第三阀套通孔段23的第三通流孔20及用以连通第四过流槽28与第二过流槽105的第四通流孔29，第一通流孔24、第二通流孔27和第三通流孔20均设有多个，且沿阀套2的圆周方向均布。第三阀体通孔段104内设有用以对阀套2进行下限位，以防止阀体1与阀套2脱离螺纹连接的挡圈9，阀体1的下端设有用以对阀套2的调节位置进行锁定的锁紧螺钉11。
堵塞6，堵塞6螺纹连接在第一阀套通孔段21的底部。
压差补偿阀芯4，压差补偿阀芯4可上下滑动的设在第二阀套通孔段22内，压差补偿阀芯4由上至下包括上凸肩段4a、缩径段4b和下凸肩段4c，上凸肩段4a与堵塞6之间形成有控制腔42，缩径段4b上设有用以连通第四过流槽28与控制腔42的阻尼孔41，压差补偿阀芯4的上下移动可以改变第三过流槽26和第四过流槽28的连通面积大小。
单向弹簧5，单向弹簧5设在控制腔42内，单向弹簧5一端抵在堵塞6上，另一端抵在压差补偿阀芯4上，使压差补偿阀芯4保持向下移动的趋势，当介质由第一接口A流入时，第一接口A的压力作用在压差补偿阀芯4上，推动压差补偿阀芯4克服单向弹簧5的作用力向上移动使下凸肩段4c进入第四过流槽28以打开第二阀套通孔段22的下开口，第三阀套通孔段23通过第一阀套通孔段21的下开口与第四过流槽28相连通。
补偿弹簧3、第一弹簧座7和第二弹簧座8，补偿弹簧3、第一弹簧座7和第二弹簧座8位于第三阀套通孔段23内，补偿弹簧3位于第一弹簧座7和第二弹簧座8之间，补偿弹簧3的上端抵在第一弹簧座7上，补偿弹簧3的下端抵在第二弹簧座8上，第一弹簧座7的上端与压差补偿阀芯4的下端相抵使压差补偿阀芯4保持向上移动的趋势，第一弹簧座7内设有沿轴向贯穿的第五通流孔71，第二弹簧座8内设有沿轴向贯穿的第六通流孔81。第三阀套通孔段23内设有用以对第二弹簧座8进行下限位的挡片10。
本发明的工作原理及过程如下：
单向功能：当流体介质由第一接口A流入时，第一接口A的压力作用在压差补偿阀芯4上，推动压差补偿阀芯4克服单向弹簧5的作用力向上移动使下凸肩段4c进入第四过流槽28以打开第二阀套通孔段22的下开口，第三阀套通孔段23通过第一阀套通孔段21的下开口与第四过流槽28相连通，第一接口A的流体介质依次经第三阀套通孔段23、第六通流孔81、第五通流孔71、第四过流槽28、第三过流槽26、第二通流孔27、第一过流槽25、第一通流孔24、第一阀套通孔段21后进入第二接口B，实现了由第一接口A到第二接口B的单向功能。
流量调节功能：在调节流量时，只需要用外六角扳手固定住阀套2，然后再用外六角扳手旋转阀体1，使阀体1相对于阀套2上下移动进而通过锥面2b1改变第一阀体通孔段21下开口的大小，就可以调节流量的大小。当流体介质由第二接口B流入时，第二接口B的流体介质依次经第一阀套通孔段21、第一通流孔24、第一过流槽25、第二通流孔27、第三过流槽26、第四过流槽28、第四通流孔29、第二过流槽105、通流槽102、第三通流孔20、第六通流孔81后进入第一接口A；此时，第二接口A的压力由阻尼孔41进入控制腔，使压差补偿阀芯4的下凸肩段4c伸入第二阀套通孔段22的下开口内，隔断第三阀套通孔段23与第四过流槽28的连通。当第一接口A压力变小时第一接口A和第四过流槽28之间的压差增大，作用在压差补偿阀芯2上的合力增大，压力差将推动压差补偿阀芯2向下移动，使补偿弹簧3被压缩，使第三过流槽26和第四过流槽28的连通面积减小，第四过流槽28的压力减小，直到达到平衡状态，使第四过流槽28与第一接口A之间的压差保持恒定。若第一接口A压力变大时，第一接口A口和第二接口B之间的压差减小，作用在压差补偿阀芯2上的合力减小，压差补偿阀芯2在合力作用下向上移动，使第三过流槽26和第四过流槽28的连通面积增大，第四过流槽28的压力增大，直到达到平衡状态，使第四过流槽28与第一接口A之间的压差保持恒定。这就保证了在第一接口A的压力变化的情况下，第一接口A和第二接口B之间的压差恒定，由第二接口B输出的流量保持恒定不变。

Claims (10)

1.一种管式流量调节阀，其特征在于：包括
阀体(1)，阀体(1)内设有沿轴向贯穿的阀体通孔，所述阀体通孔包括从上至下直径依次增大的第一阀体通孔段(101)、第二阀体通孔段(103)和第三阀体通孔段(104)，第一阀体通孔段(101)和第二阀体通孔段(103)的连接处设有环形的通流槽(102)；
阀套(2)，阀套(2)可上下调节的螺纹连接在阀体(1)内并伸出到阀体(1)的上端，阀套(2)从上至下包括上阀套段(2a)、连接段(2b)、中阀套段(2c)和下阀套段(2d)，上阀套段(2a)的中部设有环形的第一过流槽(25)，连接段(2b)与第一阀体通孔段(101)之间形成有环形的第二过流槽(105)，连接段(2b)上设有与第一阀体通孔段(101)的下开口相配合以控制第二过流槽(105)与通流槽(102)的连通面积大小的锥面(2b1)，阀套(2)内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔由上至下包括第一阀套通孔段(21)、第二阀套通孔段(22)和第三阀套通孔段(23)，第一阀套通孔段(21)的上开口构成第二接口(B)，第三阀套通孔段(23)的下开口构成第一接口(A)，第一阀套通孔段(21)的侧壁上由上至下设有环形的第三过流槽(26)和第四过流槽(28)，阀套(2)的侧壁上设有用以连通第一过流槽(25)与第一阀套通孔段(21)的第一通流孔(24)、用以连通第一过流槽(25)与第三过流槽(26)的第二通流孔(27)、用以连通第二过流槽(105)与第三阀套通孔段(23)的第三通流孔(20)及用以连通第四过流槽(28)与第二过流槽(105)的第四通流孔(29)；
堵塞(6)，堵塞(6)螺纹连接在第一阀套通孔段(21)的底部；
压差补偿阀芯(4)，压差补偿阀芯(4)可上下滑动的设在第二阀套通孔段(22)内，压差补偿阀芯(4)由上至下包括上凸肩段(4a)、缩径段(4b)和下凸肩段(4c)，上凸肩段(4a)与堵塞(6)之间形成有控制腔(42)，缩径段(4b)上设有用以连通第四过流槽(28)与控制腔(42)的阻尼孔(41)，压差补偿阀芯(4)的上下移动可以改变第三过流槽(26)和第四过流槽(28)的连通面积大小；
单向弹簧(5)，单向弹簧(5)设在控制腔(42)内，单向弹簧(5)一端抵在堵塞(6)上，另一端抵在压差补偿阀芯(4)上，使压差补偿阀芯(4)保持向下移动的趋势，当介质由第一接口(A)流入时，第一接口(A)的压力作用在压差补偿阀芯(4)上，推动压差补偿阀芯(4)克服单向弹簧(5)的作用力向上移动使下凸肩段(4c)进入第四过流槽(28)以打开第二阀套通孔段(22)的下开口，第三阀套通孔段(23)通过第一阀套通孔段(21)的下开口与第四过流槽(28)相连通；
补偿弹簧(3)，补偿弹簧(3)设在第三阀套通孔段(23)内，补偿弹簧(3)的上端抵在压差补偿阀芯(4)的下端面上，使压差补偿阀芯(4)保持向上移动的趋势。
2.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：还包括第一弹簧座(7)和第二弹簧座(8)，第一弹簧座(7)和第二弹簧座(8)位于第三阀套通孔段(23)内，补偿弹簧(3)位于第一弹簧座(7)和第二弹簧座(8)之间，补偿弹簧(3)的上端抵在第一弹簧座(7)上，补偿弹簧(3)的下端抵在第二弹簧座(8)上，第一弹簧座(7)的上端与压差补偿阀芯(4)的下端相抵，第一弹簧座(7)内设有沿轴向贯穿的第五通流孔(71)，第二弹簧座(8)内设有沿轴向贯穿的第六通流孔(81)。
3.根据权利要求2所述的管式流量调节阀，其特征在于：第三阀套通孔段(23)内设有用以对第二弹簧座(8)进行下限位的挡片(10)。
4.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：第一通流孔(24)设有多个，且沿阀套(2)的圆周方向均布。
5.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：第二通流孔(27)设有多个，且沿阀套(2)的圆周方向均布。
6.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：第三通流孔(20)设有多个，且沿阀套(2)的圆周方向均布。
7.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：第三阀体通孔段(104)内设有用以对阀套(2)进行下限位，以防止阀体(1)与阀套(2)脱离螺纹连接的挡圈(9)。
8.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：阀体(1)的下端设有用以对阀套(2)的调节位置进行锁定的锁紧螺钉(11)。
9.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：阀体(1)的外端为正六边形形状，下阀套段(2d)的外端为正六边形形状。
10.根据权利要求1所述的管式流量调节阀，其特征在于：第三阀套通孔段(23)的直径大于第二阀套通孔段(22)的直径。
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