一种多级间隙节流调压阀制造技术

本发明专利技术公开了一种多级间隙节流调压阀，涉及流体压力控制技术领域。本发明专利技术包括阀体，密封接合在阀体内的阀座，容纳在阀座内的阀芯以及带动阀芯沿阀座流道纵向移动的推杆，其中阀座具有由沿其纵向方向布置的至少三个凹缘台阶限定径向渐变腔，阀芯具有由沿其轴向布置的至少三个凸缘台阶限定径向渐变部，径向渐变腔与径向渐变部配合；凸缘台阶的轴向端面在流道的介质流动方向上形成缓冲面。本发明专利技术通过设置在阀芯上的径向渐变部和阀座内的径向渐变腔形成规律变化的曲折流道，利用径向渐变部的分级轴向端面达到缓冲的目的，逐级平稳降压，对阀芯阀座损害小，有效延长阀的使用寿命，易于加工且适用压力范围大。

【技术实现步骤摘要】
一种多级间隙节流调压阀
本专利技术涉及流体压力控制
，特别是一种多级间隙节流调压阀。
技术介绍
在压力检测行业，检测设备的可靠性和稳定性很大程度上取决于各类控制阀的工作寿命。由于压力高，控制阀开启关闭较频繁，阀芯受到高压冲击力影响受到损坏，各类高压、超高压阀的使用寿命普遍都不是特别高。随着对高压阀的可靠性和稳定性的要求越来越高，有必要在在传统阀结构上做些调整以达到延长阀的使用寿命的效果。专利申请号为CN97221570.0的中国技术专利公开了一种迷宫式高差压流量调节阀，其阀芯内具有若干节流环，阀杆置于阀芯中央，通过布置在节流环上的径向孔和轴向孔构建迷宫式曲折流道，流体进入阀芯，流量由零逐渐增大，流体经节流环中的几个转弯后流出节流环并进入节流环，再经节流环中的几个转弯后流出节流环并进入节流环，如此这般，流体依次经过节流环及定位环后，流出阀芯，由于流体的运动路线曲曲折折，因此流体压力降低。上述迷宫式高差压流量调节阀利用曲折流道缓解汽蚀和阀门振动的问题，从而能够延长阀的使用寿命，但其依然存在以下缺陷：(1)节流环厚度薄，工作压力小于16MPa，适用压力范围小；(2)阀芯结构复杂，加工难度高，且介质沉积物堵塞流道后难以疏通；(3)调压的线性关系较差，阀芯内节流面积的不规律变化使得其实现线性调节的难度较大；(4)阀芯的迷宫式曲折流道中存在较多节流面积突然过度增大的位置，容易引起缩流进而导致压力在降低过程中出现回升，降压过程不稳定。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有阀使用寿命短，适用压力范围小，加工难度高等问题，本专利技术提供一种多级间隙节流调压阀，通过设置在阀芯上的径向渐变部和阀座内的径向渐变腔形成规律变化的曲折流道，利用径向渐变部的分级轴向端面达到缓冲的目的，逐级平稳降压，对阀芯阀座损害小，有效延长阀的使用寿命，易于加工且适用压力范围大。本专利技术采用的技术方案如下：根据本专利技术公开的一种多级间隙节流调压阀，包括：阀体，包括限定流体入口和流体出口的壁；阀座，容纳于所述阀体内并与所述阀体可密封的接合，包括连通流体入口和流体出口的流道，所述流道通过沿其纵向方向布置的至少三个凹缘台阶限定径向渐变腔；阀芯，容纳于所述流道内，所述阀芯通过沿其轴向布置的至少三个凸缘台阶限定径向渐变部，所述阀芯被构造成可沿所述流道的纵向方向移动以调节流道通流量；推杆，连接于驱动装置与阀芯之间，与所述阀芯同轴设置，用于在驱动装置的带动下引导所述阀芯移动；其中，所述径向渐变腔与所述径向渐变部配合；所述凸缘台阶的轴向端面在所述流道的介质流动方向上形成缓冲面。由于上述设置，相比于常规调压阀利用阀芯结构产生节流面积突然剧烈变化的流道，进而可能导致阀芯上对应节流面积最小位置处易发生汽蚀、断裂等问题，本专利技术在阀座的径向渐变腔和阀芯的径向渐变部之间形成节流面积规律变化的曲折流道，且在流道内介质的流动方向上，每级凸缘台阶的轴向端面均对介质形成一次缓冲，越靠近径向渐变部末端，介质压力低，如此防止高压介质对阀芯形成集中冲击，延长阀的使用寿命，同时使阀芯阀座的加工难度大大降低，适于在工作压力＞160MPa的工况下工作。进一步的，所述凸缘台阶被构造成环绕所述阀芯的轴线；所述径向渐变部的直径沿所述流道的介质流动方向逐渐增大。从剖面上看，径向渐变部的凸缘台阶在径向上逐级增大，使径向渐变部具有大致呈锥状或锥台状的结构，对应的，径向渐变腔的凹缘台阶在径向上逐级减小，径向渐变腔与径向渐变部形成凹凸配合，介质由径向渐变部的缩径端向扩径端流动。进一步的，所述径向渐变部的周向端面与所述径向渐变腔的周向端面之间具有过流间隙；在所述阀芯与阀座闭合时，所述过流间隙的截面宽度沿所述流道的介质流动方向逐渐减小。由于上述设置，使得节流面积随缓冲行程的增大而逐渐减小，缓冲压力变化平缓，且使得压力调节的线性关系良好，便于控制。进一步的，在所述阀芯与阀座闭合时，相邻所述凸缘台阶的径向差值与对应过流间隙的截面宽度之比为4～10：1；在所述阀芯与阀座闭合时，过流间隙的截面宽度为0.01～0.1mm。在阀座与阀芯处于小开度状态时，避免大部分介质未经上一级凸缘台阶缓冲而直接流向下一级凸缘台阶，造成小开度条件下的缓冲失效。进一步的，所述多级间隙节流调压阀还包括连接接头，所述连接接头通过所述流体入口可密封的接合所述阀座，所述连接接头与所述流道连通；所述连接接头的内径小于所述径向渐变腔最小内径。如此设置可以避免流体入口的介质直接冲蚀阀座入口，破坏阀座入口处的密封结构；另一方面，连接接头的内径小于径向渐变腔最小内径，可以防止阀座入口处介质突然进入急剧缩小或扩大的区域，引起流动方向的急剧改变，减少阀体内流道变化复杂区域。进一步的，所述阀体与阀座之间具有环流腔，所述阀座的流道通过所述环流腔连通所述流体出口；所述环流腔被构造成环绕所述阀芯的轴线。由于上述设置，从曲折流道流出的介质经由阀座的数个出孔流入环流腔，介质如果由节流面积极小的曲折流道直接经阀座出孔排出至突然扩大的流腔，容易产生汽蚀，环流腔可以减少汽蚀的产生。进一步的，为抵消部分介质流入引起的液动力，所述阀体内的介质流入方向与介质流出方向垂直，如此设置的结构较为紧凑。进一步的，所述驱动装置为伺服机构。采用伺服机构作为阀的动力源，伺服机构由伺服电机及相应结构组成，伺服电机通过输入脉冲进行阀芯前进后退控制，阀芯前进后退的行程可以精确控制。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术的多级间隙节流调压阀通过凹凸配合的径向渐变腔和径向渐变部形成节流面积规律变化的曲折流道，逐级缓冲和降压，且压力变化平稳，其压力调节具有良好的线性关系，适用于160MPa以上的工作压力。附图说明图1是本专利技术多级间隙节流调压阀的剖视图；图2是本专利技术多级间隙节流调压阀的阀芯的结构示意图；图3是本专利技术多级间隙节流调压阀的阀座的剖视图；图4是本专利技术多级间隙节流调压阀闭合时的局部剖视图；图5是本专利技术多级间隙节流调压阀开启时的局部剖视图；图6是图4中A的局部放大示意图；图7是图4中B的局部放大示意图；图中标记：1-推杆；2-阀芯；3-阀座；4-阀体；5-连接接头；6-软密封件；7-硬密封件；8-流体入口；9-流体出口；201-径向渐变部；202-支撑部；203-凸缘台阶；301-径向渐变腔；302-过渡腔；303-凹缘台阶；304-出孔；305-支撑孔；401-流入通道；402-流出通道；403-环流腔。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参见图1-5，本实施例提供一种多级间隙节流调压阀，其包括阀体4、阀座3、阀芯2和推杆1。阀体4包括限定流体入口8和流体出口9的壁，从剖面上看，阀体4的壁在流体入口8与流体出口9之间围合形成竖直延伸的流入通道401和水平延伸的流出通道402。阀座3容纳于阀体4内,阀座3与阀体4的壁之间设置软密封件6进行密封连接。阀座3内设置有流道，流道沿流入通道401的延伸方向布置。流道依次包括径向渐变腔301和过渡腔302，流道的径向渐变腔301通过节流口与流入通道401本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级间隙节流调压阀，其特征在于，包括：阀体(4)，包括限定流体入口(8)和流体出口(9)的壁；阀座(3)，容纳于所述阀体(4)内并与所述阀体(4)可密封的接合，包括连通流体入口(8)和流体出口(9)的流道，所述流道通过沿其纵向方向布置的至少三个凹缘台阶(303)限定径向渐变腔(301)；阀芯(2)，容纳于所述流道内，所述阀芯(2)通过沿其轴向布置的至少三个凸缘台阶(203)限定径向渐变部(201)，所述阀芯(2)被构造成可沿所述流道的纵向方向移动以调节流道通流量；推杆(1)，连接于驱动装置与阀芯(2)之间，与所述阀芯(2)同轴设置，用于在驱动装置的带动下引导所述阀芯(2)移动；其中，所述径向渐变腔(301)与所述径向渐变部(201)配合；所述凸缘台阶(203)的轴向端面在所述流道的介质流动方向上形成缓冲面。

【技术特征摘要】
1.一种多级间隙节流调压阀，其特征在于，包括：阀体(4)，包括限定流体入口(8)和流体出口(9)的壁；阀座(3)，容纳于所述阀体(4)内并与所述阀体(4)可密封的接合，包括连通流体入口(8)和流体出口(9)的流道，所述流道通过沿其纵向方向布置的至少三个凹缘台阶(303)限定径向渐变腔(301)；阀芯(2)，容纳于所述流道内，所述阀芯(2)通过沿其轴向布置的至少三个凸缘台阶(203)限定径向渐变部(201)，所述阀芯(2)被构造成可沿所述流道的纵向方向移动以调节流道通流量；推杆(1)，连接于驱动装置与阀芯(2)之间，与所述阀芯(2)同轴设置，用于在驱动装置的带动下引导所述阀芯(2)移动；其中，所述径向渐变腔(301)与所述径向渐变部(201)配合；所述凸缘台阶(203)的轴向端面在所述流道的介质流动方向上形成缓冲面。2.如权利要求1所述的多级间隙节流调压阀，其特征在于，所述凸缘台阶(203)被构造成环绕所述阀芯(2)的轴线；所述径向渐变部(201)的直径沿所述流道的介质流动方向逐渐增大。3.如权利要求1所述的多级间隙节流调压阀，其特征在于，所述径向渐变部(201)的周向端面与所述径向渐变腔(301)的周向端面之间具有过流间隙；在所述阀芯(2)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文，刘其亮，潘大华，吴家洪，邱富彬，陈建，李波，胡兴元，
申请(专利权)人：四川杰特机器有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51