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CN108953754A - 一种迷宫型套筒调节阀 - Google Patents

一种迷宫型套筒调节阀 Download PDF

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安策
王秀礼
卢永刚
陈鸣
陈一鸣
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Abstract

本发明涉及迷宫型套筒调节阀，包括阀体、阀座、迷宫组件、阀芯、平衡密封环、上套筒、阀盖、阀杆、密封组件。本发明要实现的功能是稳定的多级别降压，靠分布在盘片正反面的直径不同的圆形槽来完成。圆形槽的直径为自内向外逐渐加大的，当各盘片固定好后，相邻的盘片间的圆形槽共同作用，形成过流断面自内向外逐渐变大的流道。这种逐渐拓宽的流道可以有效地避免汽蚀等危害的发生，能避免阀门产生振动及噪声。另外，相对于现有的迷宫式调节阀，本发明具有制造工艺简单、安装方便、安全可靠等优点，实现了降低加工工时、降低成本。

Description

一种迷宫型套筒调节阀
技术领域
本发明涉及调节阀，特别涉及到一种迷宫型套筒调节阀。
背景技术
高温高压调节阀被广泛地应用于电站、冶金、石化等许多行业，高温高压调节阀的汽蚀、噪音和震动等问题，一直是难以解决的课题。于20世纪90年代，迷宫式调节阀被研制成功。这是目前具有较高技术含量的调节型阀门。它成功地解决了普通控制阀门所遇到的诸如汽蚀、高噪音、震动等问题，目前已应用在电厂锅炉减温水、给水泵最小流量控制以及其他流量调节中。但是，现有的迷宫式调节阀虽然拥有上述的众多优点，但是它制造困难、加工精度高、制造成本高、生产周期长。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种结构简单易加工，生产周期短的迷宫型套筒调节阀。
本发明要实现的功能是稳定的多级别降压，靠分布在盘片正反面的直径不同的圆形槽来完成。圆形槽的直径为自内向外逐渐加大的，当各盘片固定好后，相邻的盘片间的圆形槽共同作用，形成过流断面自内向外逐渐变大的流道。这种逐渐拓宽的流道可以有效地避免汽蚀等危害的发生，能避免阀门产生振动及噪声。另外，相对于现有的迷宫式调节阀，本发明具有制造工艺简单、安装方便、安全可靠等优点，实现了降低加工工时、降低成本。
实现上述目的所采用的技术方案是：
所述的迷宫型套筒调节阀包括阀体、阀座、迷宫组件、阀芯、平衡密封环、上套筒、阀盖、阀杆和密封组件。所述阀体采用了等截面S型流道，流通能力大。
所述阀体、阀座、迷宫组件、平衡密封环、上套筒、阀芯、阀杆、阀盖、密封组件从下到上依次连接安装定位，阀体与阀座之间安装有垫片，阀盖与阀体和上套筒之间分别安装有垫片，阀体与阀盖之间使用固定连接。
所述迷宫组件包括从下到上依次设置的下圈、若干盘片和上圈，所述的盘片正反面加工有圆形槽，所述圆形槽沿着盘片的中心圆的圆心周向均匀分布，所述圆形槽直径沿径向自盘片的内圆向外圆依次增加。位于盘片同一面的相邻圆形槽间的间距不得小于1/10的盘片厚度。所述盘片正面，靠近内缘与外缘的槽为半圆形，分别充当迷宫组件中各流道的进出口。
所述盘片数量为6～20个、下圈为1个，上圈1个。
所述的盘片上加工的圆形槽的底面为圆弧面或者锥面。当圆形槽的底面为圆弧面时，各圆弧面的曲率是一致的，曲率为最外侧圆形槽直径的1.1～1.4倍。当圆形槽的底面为锥面时，各锥面的顶角是相等的,顶角角度为100～135°。
所述的盘片正反面的圆形槽为交错分布，相邻圆心槽间的壁厚不得小于盘片厚度的1/3。
所述的盘片的正反面加工有定位销，用于保证所述盘片在组装时相邻盘片的圆形槽的相对位置。固定各盘片，并在上下分别固定连接上圈与下圈。
所述的迷宫组件在完成固定后，要进行硬化处理。所述硬化处理为渗氮。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明所述的迷宫型调节阀满足现有高温高压调节阀的使用条件；
(2)本发明中盘片上流道的加工只需要一台数控钻床就可以完成；
(3)本发明所述的迷宫型调节阀结构简单，减少生产周期，降低产品成本。
附图说明
图1是本发明一种迷宫型套筒调节阀原理图。
图2是本发明一种迷宫型套筒调节阀的迷宫组件结构图。
图3是本发明一种迷宫型套筒调节阀的盘片结构图。
图4是本发明一种迷宫型套筒调节阀的盘片A-A截面图，a-圆形槽的底面是圆弧面，b-圆形槽的底面是锥面。
图中：1.阀体，2.阀座，3.迷宫组件，4.阀芯，5.平衡密封环，6.上套筒，7.阀盖，8.阀杆，9.密封组件，31.下圈，32.盘片，33.上圈。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1和图2为本发明涉及一种迷宫型套筒调节阀结构原理图，其主要由阀体1、阀座2、迷宫组件3、阀芯4、平衡密封环5、上套筒6、阀盖7、阀杆8、密封组件9，九部分组成。其中，迷宫组件3由下圈31、盘片32、上圈33、三部分组成。
阀体1与阀座2之间安装有垫片，阀盖7与阀体1和上套筒6之间分别安装有垫片，阀体1与阀盖7之间使用固定连接。
所述迷宫组件3从下到上依次由1个下圈31、6～20个盘片32、1个上圈33组成。
所述的盘片32正反面加工有圆形槽，如图3所示，所述圆形槽沿着盘片的中心圆的圆心周向均匀分布，所述圆形槽直径沿径向自盘片32的内圆向外圆依次增加。位于盘片32同一面的相邻圆形槽间的间距不得小于1/10的盘片厚度。所述盘片32正面，靠近内缘与外缘的槽为半圆形，分别充当迷宫组件33中各流道的进出口。
所述的盘片32上加工的圆形槽的底面为圆弧面或者锥面(见图4)。如图4a所示，当圆形槽的底面为圆弧面时，各圆弧面的曲率是一致的，曲率为最外侧圆形槽直径的1.1～1.4倍。如图4b所示，当圆形槽的底面为锥面时，各锥面的顶角是相等的,顶角角度为100～135°。相同的圆弧面曲率或者锥面顶角，可以使得盘片32上流道的加工只需要一台钻床的一个型号的钻头通过控制钻孔深度即可完成加工。
所述的盘片32正反面的圆形槽为交错分布，相邻圆心槽间的壁厚不得小于盘片厚度的1/3。
所述的盘片32的正反面加工有定位销，用于保证所述盘片32在组装时相邻盘片32的圆形槽的相对位置。固定各盘片32，并在上下分别固定连接上圈31与下圈33。所述的迷宫组件3在完成固定后，要进行硬化处理。所述硬化处理为渗氮。
本发明的组装步骤如下：
通过盘片32上的定位销固定安装各盘片32，并在上下分别固定连接上圈与下圈，完成迷宫组件3的组装，之后通过渗氮对迷宫组件3进行硬化处理。
先将垫有垫片的阀座2放入阀体中腔的槽内，之后依次放入迷宫组件3、平衡密封环5以及上套筒6。通过螺纹将阀芯4与阀杆8连接固定，将阀杆8自下而上穿过阀盖7，之后再在阀盖7的上端安装密封组件9。
最后，将固定在阀盖7上的阀芯4与阀杆8从上套筒6的内腔穿入，将阀体1与阀盖7固定连接。
工作原理为：
本发明的上端可外接执行机构，如电动执行机构、电液执行机构、气动头或者手动执行机构，用来开启、关闭阀门。
当阀门开启时，本发明的工作介质流动方向如图1所示，工作介质自阀门入口流入，之后依次流经阀体1的下腔、迷宫组件3、阀体1的上腔直至阀门出口。当工作介质流经迷宫组件3时，所述迷宫组件3内部流道的过流断面自内向外逐渐变大，实现了稳定的多级别降压，同时还可以减振、降噪。
本发明的保护范围不限于上述实施例，也包含本发明构思范围内的其它实施例和变形例。

Claims (7)

1.一种迷宫型套筒调节阀，其特征在于，包括阀体(1)、阀座(2)、迷宫组件(3)、阀芯(4)、平衡密封环(5)、上套筒(6)、阀盖(7)、阀杆(8)和密封组件(9)；所述阀体(1)采用等截面S型流道；所述阀体(1)、阀座(2)、迷宫组件(3)、平衡密封环(5)、上套筒(6)、阀芯(4)、阀杆(8)、阀盖(7)、密封组件(9)从下到上依次连接安装定位；
所述迷宫组件(3)包括从下到上依次设置的下圈(31)、若干盘片(32)和上圈(33)，所述的盘片(32)正反面加工有圆形槽，所述圆形槽沿着盘片(32)的中心圆的圆心周向均匀分布，所述圆形槽直径沿径向自盘片(32)的内圆向外圆依次增加；位于盘片(32)同一面的相邻圆形槽间的间距不得小于1/10的盘片(32)厚度；盘片(32)正面，靠近内缘与外缘的槽为半圆形，分别充当迷宫组件(3)中各流道的进出口。
2.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，所述盘片(32)的数量为6～20个，下圈(31)为1个，上圈(33)为1个。
3.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，所述的盘片(32)上加工的圆形槽的底面为圆弧面或者锥面；当圆形槽的底面为圆弧面时，各圆弧面的曲率是一致的，曲率为最外侧圆形槽直径的1.1～1.4倍；当圆形槽的底面为锥面时，各锥面的顶角是相等的，顶角角度为100～135°。
4.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，所述的盘片(32)正反面的圆形槽为交错分布，相邻圆心槽间的壁厚不得小于盘片厚度的1/3。
5.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，所述的盘片(32)的正反面加工有定位销，用于保证所述盘片(32)在组装时相邻盘片(32)的圆形槽的相对位置；固定各盘片(32)，并在上下分别固定连接上圈(33)与下圈(31)。
6.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，所述的迷宫组件(3)在完成固定后，要进行硬化处理；所述硬化处理为渗氮。
7.根据权利要求1所述的迷宫型套筒调节阀，其特征在于，阀体(1)与阀座(2)之间安装有垫片，阀盖(7)与阀体(1)和上套筒(6)之间分别安装有垫片，阀体(1)与阀盖(7)之间使用固定连接。
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