CN110131477B - 一种多级节流迷宫式减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种多级节流迷宫式减压阀，包括弹簧罩、壳体和下端盖，弹簧罩的上端设有调节螺母，调节螺母与阀芯之间设有调节弹簧，阀芯与下端盖之间设有复位弹簧，阀芯位于滑动套内，滑动套固定在壳体内，壳体形成进出口的高压腔，阀芯内形成过渡腔，壳体与滑动套形成低压腔I，下端盖与阀芯内形成低压腔II，滑动套和阀芯上对应设有连通低压腔I和过渡腔的上节流口，滑动套和阀芯上对应设有连通高压腔和过渡腔的中节流口，阀芯上设有连通低压腔II和过渡腔的下节流口。本发明的优点：压力调节顺滑、精确；提高了阀门的抗干扰能力；结构简单，维修方便，寿命长；减少一级节流高压差的气蚀风险；反馈介质压更灵敏，精度更高。

Description

一种多级节流迷宫式减压阀

技术领域

本发明涉及减压阀，特别是指一种多级节流迷宫式减压阀。

背景技术

多级节流迷宫式减压阀是通过手动调节碟簧加载力，将进口压力降至需要的出口压力，并能在进口压力及流量变动时，利用介质本身的能量，使出口压力自动保持某一相对稳定值。

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。但是这样增加了***的运行成本和产品故障的多发性和不稳定性。

发明内容

本发明提出一种多级节流迷宫式减压阀，解决了现有减压阀在一次节流压降过大时，易产生气蚀导致节流件过早损坏的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种多级节流迷宫式减压阀，包括弹簧罩、壳体和下端盖，弹簧罩的上端设有调节螺母，调节螺母与阀芯之间设有调节弹簧，阀芯与下端盖之间设有复位弹簧，所述的阀芯位于滑动套内，滑动套固定在壳体内，壳体形成进出口的高压腔，阀芯内形成过渡腔，壳体与滑动套形成低压腔I，下端盖与阀芯内形成低压腔II，滑动套和阀芯上对应设有连通低压腔I和过渡腔的上节流口，滑动套和阀芯上对应设有连通高压腔和过渡腔的中节流口，阀芯上设有连通低压腔II和过渡腔的下节流口。

所述的滑动套内形成阻尼腔，滑动套上设有连通低压腔I和阻尼腔的节流孔。

所述的调节螺母与膜片组件之间设有调节弹簧，膜片组件与阀芯连接，滑动套与膜片组件形成阻尼腔，膜片组件的膜片固定在弹簧罩内。

所述膜片组件的膜片设在弹簧罩与壳体之间。

所述的膜片组件包括弹簧座、U形膜片和支承座，弹簧座与调节弹簧接触，弹簧座与支承座连接，U形膜片的一端设在弹簧座与支承座之间，U形膜片的另一端固定在弹簧罩内，支承座与阀芯连接。

所述的阀芯为柱形阀芯。

所述的调节螺母与调节弹簧之间设有平面轴承。

所述的壳体的进口处连接有进口接头，壳体的出口处连接有出口接头。

所述的滑动套设在弹簧罩与壳体之间。

本发明的关键点说明：

a）调节弹簧处增加平面轴承，使压力调节时顺滑、无噪声，在调节过程支承环与调节弹簧间无相对滑动，调节手感轻，调节压力更精确；

b）采用U形膜片组件作为压力反馈元件，行程更大、膜片刚度更小，出口压力变化响应更灵敏；

c）阀芯采用柱状结构，介质从减压阀进口端的高压腔，通过调节阀芯中间节流口进行一级节流后进入调节阀芯的过渡腔，由于过渡腔的筒状空间上、下面积相同，上、下承受的流体压力相互抵消达到平衡，因此节流面积不受进口压力变化的影响；介质再通过调节阀芯上、下节流孔二级节流后进入减压阀出口端的低压腔。上、下二级节流孔的总面积与中间一级节流口的总面积相同，两级节流压力相近，即减压阀总节流压力基本平均分配，控制了液流速度；另外上、中、下的节流口都环向平均布置，消除了侧向力。

d）增加了阻尼结构，使结构更合理，提高了阀门的抗冲击性，使出口压力的更稳定，精度更高，提高了阀门的抗干扰能力。

本发明的优点：

a）在调节螺母与调节弹簧之间增加平面轴承过渡，使压力调节顺滑、精确；

b）在低压腔上增加了阻尼腔，提高了阀门的抗冲击性，使出口压力的更稳定，精度更高，提高了阀门的抗干扰能力；

c）调压阀芯采用柱状结构，更易实现受介质压力的平衡，提高抗介质压力的干扰能力，同时结构简单，维修方便，寿命长；

d）在单个节流元件中实现了多级节流，减少一级节流高压差的气蚀风险，同时减小体积，降低成本；

e）采用U形膜片进行压力反馈，膜片刚度更小，反馈介质压更灵敏，精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明膜片组件结构示意图。

图3为本发明调压节流状态示意图。

图中：1-调节螺母，2-锁紧螺母，3-平面轴承，4-弹簧罩，5-调节弹簧，6-膜片组件，7-滑动套，8-阀芯，9-壳体，10-进口接头，11-复位弹簧，12-下端盖，13-出口接头；61-弹簧座，62-U形膜片，63-压紧螺母，64-支承座，65-密封圈；A-高压腔，B-过渡腔，C1-低压腔I，C2-低压腔II，D-阻尼腔；J1-中节流口，J2-上节流口，J3-下节流口。

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付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至3所示，一种多级节流迷宫式减压阀，包括弹簧罩4、壳体9、进口接头10、下端盖12和出口接头13，弹簧罩4下端的内螺纹与壳体9上端的外螺纹连接，壳体9和下端盖12通过螺栓连接，壳体1的进口与进口接头10螺纹连接，壳体1的出口与出口接头13螺纹连接。

弹簧罩4的上端与调节螺母1螺纹连接，并利用锁紧螺母2将弹簧罩4和调节螺母1锁紧，调节螺母1与调节弹簧5之间设有平面轴承3，调节弹簧5的另一端与膜片组件6接触，膜片组件6与阀芯8连接，阀芯8设在滑动套7内，滑动套7和膜片组件6的膜片均压紧在弹簧罩4和壳体9之间，阀芯8与下端盖12之间设有复位弹簧11。

壳体9内形成进出口的高压腔A，阀芯8内形成过渡腔B，壳体9与滑动套7形成低压腔IC1，下端盖12与阀芯8内形成低压腔IIC2，阀芯8采用柱形结构，滑动套7和阀芯8上对应设有连通低压腔IC1和过渡腔B的上节流口J2，滑动套7和阀芯8上对应设有连通高压腔A和过渡腔B的中节流口J1，阀芯8上设有连通低压腔IIC2和过渡腔B的下节流口J3。滑动套7与膜片组件6形成阻尼腔D，滑动套7上设有连通低压腔IC1和阻尼腔D的节流孔。

膜片组件6包括弹簧座61、U形膜片62和支承座63，弹簧座61与调节弹簧5接触，弹簧座61通过压紧螺母63与支承座63连接，U形膜片62的一端设在弹簧座61与支承座63之间，U形膜片62的另一端压紧在弹簧罩4和壳体9之间，弹簧座61与U形膜片62之间设有密封圈65，支承座63与阀芯8连接。

本发明工作原理

如图1所示，阀门处于自由状态，调节弹簧处于非压缩状态，柱形阀芯在复位弹簧力的作用下，与滑动套进行密封。通过手动调节调节螺母，通过平面轴承调整调节弹簧的加载力，通过膜片组件传递到柱形阀芯、复位弹簧，使柱形阀芯向下移动，从而改变柱形阀与滑动套间的节流面积，使阀门局部阻力发生变化。通过改变部位的节流面积，使介质质点的流速及动能发生改变，造成不同的压降，从而达到并保持出口侧不同的压力。从而把高压介质减压至所需低压，来满足***的需要。

如图3所示，当向下调节柱形阀芯与滑动套间的节流面积时，从进口接头进入的高压介质从高压腔通过中节流口进入过渡腔，进行第一级节流减压；过渡腔中的介质通过柱形阀芯与滑动套两侧的上、下节流口，进行二级节流减压后，进入低压腔达到所需要的出口压力，通过出口接头进下流管路***。同时低压腔中的介质通过滑动套上的节流孔进入阻尼腔，作用到敏感元件膜片组件上，反馈出口压力的变化，阻尼腔的存在，提高了阀门的抗冲击性、低压腔出口压力的稳定性，提高了阀门的抗干扰能力。

本发明的特点

a）节流设计

在减压阀的节流部分，采用柱状，使得阀瓣在保持水平方向平衡的同时，在垂直方向也保持良好的平衡性，实现受介质压力的完全平衡，使节流元件不受进、出口压力波动的影响，提高减压器的精度；同时弹性元件只对应二级节流的出口压力，能提高减压阀出口压力的稳定性，降低了设计和制造成本。

能够实现两级节流，从而解决了高压降情况下减压问题，减缓了水力冲击，避免了汽蚀发生，降低了噪声，也可适应于低压降情况下的减压。

b）压力反馈结构的设计（U形膜片组件）

采用了刚度更小、行程更大U形膜片组件作为压力反馈件，能有效提高产品的精度。

c）阻尼腔

在低压腔处设计了阻尼腔结构，减小出口压力的变化对敏感元件（膜片）的冲击，使出口压力的更稳定，精度更高，提高了阀门的抗干扰能力。

d）压力调节结构设计

在调节螺母与调节弹簧之间增加平面轴承，使压力调节顺滑、精确；同时防止调节过程中调节弹簧与弹簧座间的相对转动，以保证产品的可靠性及寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多级节流迷宫式减压阀，包括弹簧罩（4）、壳体（9）和下端盖（12），弹簧罩（4）的上端设有调节螺母（1），调节螺母（1）与阀芯（8）之间设有调节弹簧（5），阀芯（8）与下端盖（12）之间设有复位弹簧（11），其特征在于：所述的阀芯（8）位于滑动套（7）内，滑动套（7）固定在壳体（9）内，壳体（9）形成进出口的高压腔（A），阀芯（8）内形成过渡腔（B），壳体（9）与滑动套（7）形成低压腔I（C1），下端盖（12）与阀芯（8）内形成低压腔II（C2），滑动套（7）和阀芯（8）上对应设有连通低压腔I（C1）和过渡腔（B）的上节流口（J2），滑动套（7）和阀芯（8）上对应设有连通高压腔（A）和过渡腔（B）的中节流口（J1），阀芯（8）上设有连通低压腔II（C2）和过渡腔（B）的下节流口（J3）；

弹簧罩上设有卡设膜片组件的内凸沿；

所述的膜片组件（6）包括弹簧座（61）、U形膜片（62）和支承座（63），弹簧座（61）与调节弹簧（5）接触，弹簧座（61）与支承座（63）连接，U形膜片（62）的一端设在弹簧座（61）与支承座（63）之间，U形膜片（62）的另一端固定在弹簧罩（4）内，支承座（63）与阀芯（8）连接；

所述的滑动套（7）内形成阻尼腔（D），滑动套（7）上设有连通低压腔I（C1）和阻尼腔（D）的节流孔；

所述的调节螺母（1）与膜片组件（6）之间设有调节弹簧（5），膜片组件（6）与阀芯（8）连接，滑动套（7）与膜片组件（6）形成阻尼腔（D），膜片组件（6）的膜片固定在弹簧罩（4）内。

2.根据要求1所述的多级节流迷宫式减压阀，其特征在于：所述膜片组件（6）的膜片设在弹簧罩（4）与壳体（9）之间。

3.根据要求1所述的多级节流迷宫式减压阀，其特征在于：所述的阀芯（8）为柱形阀芯。

4.根据要求1所述的多级节流迷宫式减压阀，其特征在于：所述的调节螺母（1）与调节弹簧（5）之间设有平面轴承（3）。

5.根据要求1所述的多级节流迷宫式减压阀，其特征在于：所述的壳体（9）的进口处连接有进口接头（10），壳体（9）的出口处连接有出口接头（13）。

6.根据要求1所述的多级节流迷宫式减压阀，其特征在于：所述的滑动套（7）设在弹簧罩（4）与壳体（9）之间。

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