CN202432002U - 高压差v型调节球阀 - Google Patents

Abstract

高压差V型调节球阀，包括阀体、阀杆、固定轴、弹簧座压板、石墨环压板、石墨环、降噪阀座、球芯和节流组件，降噪阀座的出口内壁开有若干人字形节流槽，节流组件由固定连接在球芯通道内的若干层孔板组成。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：阀门全关时不需要保持静密封压力；轴向旋转比轴向直行程提供更优异和耐久的阀杆处填料密封，可加装紧急注脂密封阀，防止外泄漏；对高差压、泥浆、纤维及颗粒介质等苛刻工况的适用性更强；V型切口调节更精确，流线型内腔具有更大的流量，流阻小，阀体内腔可喷焊硬质合金或衬里；拥有更大的可调比和Cv值；降噪阀座的设计使介质通过阀座后，降压、降噪效果至少达到三级以上，外形尺寸相对较小。

Description

高压差V型调节球阀

技术领域

本实用新型涉及调节阀技术领域，尤其涉及工业管道用调节阀V型球阀，具体涉及多级降压和降噪的高压差V型球阀。 

背景技术

石油、天然气长输管网调压及化工和冶金的一些苛刻工况，都需要高压差调节阀来控制工作介质的入口或出口流量。然而，对于液体介质，在高压差下会产生空化作用而导致调节阀的阀座、阀芯等节流元件空蚀损坏，致使调节阀严重泄漏，甚至失去调节控制功能；对于气（汽）体介质，由于其可压缩性，在高压差下流经阀的节流孔时，其流速高达100m/s，甚至超过声速，其静压能转换成巨大的动能突然释放，除对阀座、阀芯等节流元件产生高流速冲蚀，引起调节阀泄漏外，还会产生高达100分贝（dBA）以上的流体动噪声，对人的身心健康造成伤害。 

现有技术的迷宫式调节阀，具有降压和降噪及防气蚀抗空化的能力，其不足是：1、由于它的降压沟槽是迷宫式的叠片组合而成，介质中微小的颗粒就容易将其堵塞，使阀门失去了其应有的功能；2、在可压缩流体中调节阀阀笼尺寸是通道口径的函数，因此阀腔和出口尺寸较大；3、迷宫式调节阀关闭时阀芯平衡压力需内部移动或静压密封，很难保持密封紧密，关闭力矩较大，同时阀杆做直线运动容易损坏填料引起介质外泄；4、在一些要求流量控制范围大，具有自清洁性，开关迅速，密封性好，同时要具备超大尺寸杂质通过的工况下，迷宫式调节阀无法适用。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压差V型调节球阀，使之即具备普通V型调节球阀的功能，又具备降噪和抗气蚀的功能。 

为达到这一目的，本实用新型采用如下技术方案：包括阀体、阀杆、固定轴、弹簧座压板、石墨环压板、石墨环、降噪阀座、球芯和节流组件，弹簧座压板、石墨环压板、石墨环、降噪阀座依次置于介质入口的阀体一侧，球芯通过阀杆和固定轴安装在阀体内，球芯置于降噪阀座上，阀杆通过阀体与球芯连 接，固定轴通过阀体与阀芯连接，其特征在于：所述节流组件由固定连接在球芯通道内的若干层孔板组成，若干层孔板顺球芯通道方向平行竖立布置，各层孔板的宽度不相同，孔板上均布通孔，以球芯通道中心位置处的高度为基准各层孔板的宽度依据球芯通道高度为限递减，孔板上均布通孔，孔板前后两个边即孔板的球芯通道入口部位和出口部位的两个边是与球芯球面弧度相同的圆弧边，孔板尾部即孔板的球芯通道出口部位是折板，折板与介质流动方向成5～45°的夹角，折板边线距圆弧边中心距离为6-20mm；所述降噪阀座的出口内壁开有若干人字形节流槽，节流槽的宽度为2-10mm，深度为2-8mm，人字形节流槽夹角为30-120°。 

本实用新型所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述孔板上的通孔直径为3-18mm，相邻孔之间的距离为2-10mm。 

本实用新型所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述孔板上的通孔为阶梯孔，阶梯孔的阶数为2-5阶。 

本实用新型所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述若干层孔板为1-20层。 

本实用新型所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述固定连接在球芯通道内的若干层孔板制成集成块式连接在球芯通道内，所述集成块式是在平行排列的孔板上、下端面设置垂直于孔板的连接盲板，盲板的形状和尺寸与阀芯轴处的形状和尺寸有关，相邻两块孔板之间的距离为8-20mm，将若干层孔板连成一个集成块，集成块上的盲板与球芯轴内侧端面相连。 

本实用新型所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述人字形节流槽为10-40个，人字形节流槽的方向一致排列，沿降噪阀座的出口内壁圆周均布。 

本实用新型的平行孔板设计，降低了阀门的动态扭矩。它是固有的等百分比流量调节控制，当成倍增加孔板数量时，阀门内在的流量特性可以修正成线性。阀门大开度时,堆积在前端的杂质及附着在孔板上的介质,能够被流体带走,对阀门特性及部件均不会产生不良影响,使阀门始终处于良好工作状况。降噪阀座的设计，有效地降低了密封面附近的压力，减少了介质对密封面的损坏，提高了阀门使用寿命，同时人字形节流槽相当于使介质经过两级降压，加上孔板至少可使该阀门达到三级降压、降噪效果。 

本实用新型与现有技术相比具有以下优点： 

1.阀门全关时不需要保持静密封压力,结构为压力辅助密封。 

2.轴向旋转比轴向直行程提供更优异和耐久的阀杆处填料密封，可加装紧急注脂密封阀，防止外泄漏。 

3.由于球芯带有V型结构，阀芯和阀座之间是无间隙回转，所以具有很大的剪切力及自洁性能，对高差压（高噪音及气蚀工况）、泥浆、纤维及颗粒介质等苛刻工况的适用性更强。 

4.更大的可调比和Cv值，球芯的V型切口的形状与控制阀的流量特性有关，可以在广幅的变化范围内提供精确的控制。 

5.V型球阀采用双轴承结构，机械稳定性高，启动扭矩小，保证了阀门具有极好的灵敏度和感应速度。 

6.最大流动容积：由于它的流线型外形以及满直角回转控制，使容积的最大值特别高，流通能力特别大，是同孔径其他控制阀的2倍。流通阻力小，因此可以使用较小的更加经济实用的阀门尺寸。 

7.与迷宫式调节阀相比，相同的流量，高压差V型调节球阀外形尺寸要小很多。 

8.与迷宫式调节阀相比，V型调节球阀的阀体内腔线条简单，适合喷涂耐冲刷的硬质合金和衬里，降噪阀座的设计有效地降低了密封面附近的压力，减少了介质对密封面的损坏，提高了阀门使用寿命。同时人字形降压槽相当于使介质经过两级降压，加上孔板至少可使该阀门达到三级以上的降压、降噪效果。 

附图说明

本实用新型共有附图十二幅，其中： 

图1为本实用新型的高压差V型调节球阀轴侧剖面示意图； 

图2为本实用新型的高压差V型调节球阀平面剖面正视示意图； 

图3为本实用新型的高压差V型调节球阀节流组件孔板布置示意图； 

图4为本实用新型的高压差V型调节球阀节流组件结构侧视示意图； 

图5为本实用新型的高压差V型调节球阀节流组件结构主视示意图； 

图6为本实用新型的高压差V型调节球阀节流组件结构剖视示意图； 

图7为本实用新型的高压差V型调节球阀球芯结构示意图； 

图8为本实用新型的高压差V型调节球阀球芯局部结构剖解示意图； 

图9为本实用新型的高压差V型调节球阀座人字形节流槽示意图； 

图10为图9的B-B剖视图； 

图11为本实用新型的高压差V型调节球阀阀芯处于开启位置示意图。 

图12为本实用新型的高压差V型调节球阀孔板带阶梯孔的节流组件示意图。 

附图中，1、阀体，2、球芯，3、降噪阀座，4、石墨环，5、石墨环压板，6、弹簧座压板、7、阀杆，8、四氟填料，9、填料隔环，10、石墨填料，11、阀杆衬套筒，12、止推垫，13、节流组件，14、固定轴，15、固定轴端盖，16、缠绕垫片，17、固定轴衬套，18、阀杆衬套，19、填料压套，20、填料压盖，22、盲板，23、孔板，24、孔板尾部，25、孔板上的通孔，26、阶梯孔，27、阀芯上轴，28、阀芯下轴，29、阀座密封面，30、人字形节流槽。 

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本实用新型作进一步说明。 

实施例1 

如图1～9所示，高压差V型调节球阀包括阀体1、阀杆7、固定轴14、弹簧座压板6、石墨环压板5、石墨环4、降噪阀座3和球芯2，弹簧座压板6、石墨环压板5、石墨环4、降噪阀座3依次置于介质入口的阀体一侧，球芯2通过阀杆7和固定轴14安装在阀体1内，球芯2置于降噪阀座3上，阀杆7通过阀体1与球芯2连接，固定轴14通过阀体1与阀芯2连接，节流组件1由固定连接在球芯通道内的1-20层孔板23组成，1-20层孔板23顺球芯通道方向平行竖立布置，各层孔板23的宽度不相同，以球芯2通道中心位置处的高度为基准各层孔板23的宽度依据球芯通道高度为限递减，孔板23上均布通孔25，孔板23前后两个边即孔板的球芯通道入口部位和出口部位的两个边是与球芯球面弧度相同的圆弧边，孔板尾部24即孔板的球芯通道出口部位是折板，折板与介质流动方向成5～45°的夹角，折板边线距圆弧边中心距离为6-20mm。 

节流组件13的孔板23制成集成块式连接在球芯通道内，集成块式是在平行排列的孔板23上、下端面设置垂直于孔板23的连接盲板22，盲板22的形状和尺寸与阀芯上轴27阀芯下轴28处的形状和尺寸有关，相邻两块孔板23之间的距离为8-20mm，将若干层孔板23连成一个集成块，集成块上的盲板22与球 芯轴27、28内侧端面相连。降噪阀座3的出口内壁开有若干人字形节流槽30，节流槽的宽度为2-10mm，深度为2-8mm，人字槽夹角为30~120°。 

本实施例在球芯2全关时：利用压差及弹性降噪阀座3的预紧力，提供优异的密封，金属硬密封可达V级。阀芯2微启时：利用阀座人字形节流槽30及多层孔板23降低出口流速，减少噪音和气蚀，避免流体介质对阀座密封面29和下游的冲刷。阀门流通面积逐步提升，孔板23阻力减小，进入大流量精确调整状态，可调比可达100∶1，大口径时可达300∶1。当阀芯2全开时：流阻系数很小，提供近似全通径球阀的大流量通过性,并使得普通杂质的通过率达到100%。 

实施例2 

与实施例1相同，只是孔板23中孔25为二阶的阶梯孔26，介质经阶梯孔26节流后，使球阀降压级数和降噪功能成倍增加。二阶的阶梯孔如图12所示。 

Claims (6)

1.高压差V型调节球阀，包括阀体(1)、阀杆(7)、固定轴(14)、弹簧座压板(6)、石墨环压板(5)、石墨环(4)、降噪阀座(3)、球芯(2)和节流组件(13)，弹簧座压板(6)、石墨环压板(5)、石墨环(4)、降噪阀座(3)依次置于介质入口的阀体一侧，球芯(2)通过阀杆(7)和固定轴(14)安装在阀体(1)内，球芯(2)置于降噪阀座(3)上，阀杆(7)通过阀体(1)与球芯(2)连接，固定轴(14)通过阀体(1)与阀芯(2)连接，其特征在于：所述节流组件(13)由固定连接在球芯(2)通道内的若干层孔板(23)组成，若干层孔板(23)顺球芯通道方向平行竖立布置，各层孔板(23)的宽度不相同，以球芯(2)通道中心位置处的高度为基准各层孔板(23)的宽度依据球芯通道高度为限递减，孔板(23)上均布通孔(25)，孔板(23)前后两个边即孔板的球芯通道入口部位和出口部位的两个边是与球芯球面弧度相同的圆弧边，孔板尾部(24)即孔板的球芯通道出口部位是折板，折板与介质流动方向成5～45°的夹角，折板边线距圆弧边中心距离为6-20mm；所述降噪阀座(3)的出口内壁开有若干人字形节流槽(30)，人字形节流槽的宽度为2-10mm，深度为2-8mm，人字夹角为30--120°。

2.根据权利要求1所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述孔板上的通孔(25)直径为3-18mm，相邻孔之间的距离为2-10mm。

3.根据权利要求2所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述孔板上的通孔(25)为阶梯孔(26)，阶梯孔(26)的阶数为2-5阶。

4.根据权利要求1所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述若干层孔板(23)为1-20层。

5.根据权利要求4所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述固定连接在球芯(2)通道内的若干层孔板(23)制成集成块式连接在球芯(2)通道内，所述集成块式是在平行排列的孔板(23)上、下端面设置垂直于孔板(23)的连接盲板(22)，相邻两块孔板(23)之间的距离为8-20mm，将若干层孔板(23)连成一个集成块，集成块上的盲板(22)与球芯轴(27、28)内侧端面相连。

6.根据权利要求1所述高压差V型调节球阀，其特征在于所述人字形节流槽(30)为10-40个，人字形节流槽(30)的方向一致排列，沿降噪阀座(3) 的出口内壁圆周均布。 

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