CN205781164U - 高灵敏度的自平衡阀芯组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高灵敏度的自平衡阀芯组件，包括外筒，外筒内可拆的设有内筒、皮囊，内筒的中部穿设有阀杆，阀杆与压头形成可拆卸的T字形阀芯，阀杆具有伸出内筒上端的杆段，该伸出杆段的远端螺合有挡环，在该挡环与内筒之间设有压缩弹簧；皮囊套装在阀杆上，皮囊外侧紧贴在压头的内端面上；内筒通过皮囊内侧和阀杆形成有与外部连通的环形密闭空腔，压头外周与外筒形成滑动配合的密封连接；环形密闭空腔沿轴向呈等截面结构；阀杆通过轴肩与环形密闭空腔的底面抵接。本实用新型的有益效果是，调压启动灵敏，压力平衡过程时间短，调压精度高，且结构紧凑。可单独作为调压部件用于安装空间受限的环境，也可与现有调压器配合使用。

Description

高灵敏度的自平衡阀芯组件

技术领域

本实用新型专利涉及一种调压阀门，特别是一种高灵敏度的自平衡阀芯组件。

背景技术

调压器是一种调节流体压力的阀门调节装置，调压器通常采用对阀口流通截面大小的调整控制流体流量，实现压力调整的目的。现有调压器改变流通截面大小的方式是改变阀芯到阀口间的距离实现，现有调压器的阀芯通过调压机构驱动阀芯移动实现距离改变。这种调压器的调压驱动机构通常采用自平衡结构，通过弹簧和由介质压力驱动的膜片实现自平衡，当压力增大时，膜片克服弹簧压力使阀芯向靠近阀口的方向移动；当压力降低时，弹簧克服膜片阻力，使阀芯远离阀口方向移动，如此反复数次达到压力调整的目的。出于提高调压精度的目的，本领域的技术人员将执行构件的阀芯设计为具有自平衡的结构，以通过二次调节达到提高精度的目的。如中国专利公开号CN201149112Y所公开的楼栋调压器气体平衡稳压阀芯。该阀芯通过皮囊、弹簧推动阀芯移动的方式改变阀芯头与阀口的距离，并利用阀芯头中部接近调压前压力和压头边缘部接近调压后压力的压差，实现二次平衡的调压目的，由于该压差随着阀口进口压力的增大而增加，故在进口压力变化时，平衡阀芯相应形成压力调节的平衡过程。但该阀芯的皮囊由外部环形空腔内的压力气体推动移动并由弹簧复位形成二次自平衡结构，其中的环形空腔为台阶结构，在由皮囊推动阀芯移动启动阶段的承压面积小于启动后平衡阶段的承压面积。在皮囊由较小承载面积受压克服弹簧弹性力而使发芯移动后，即刻进入承载面积增大的状态，阀芯移动幅度显著增大，极易造成调压过度，继而由弹簧弹性力克服皮囊推力推动阀芯朝调压后压力升高的方向移动，并使皮囊回到承压面积小的状态。调压后的压力升高，再次进入压力减小的调压过程，如此反复多次后才能达到二次平衡状态。因此，启动时小于正常调压状态的承压面积，必然造成二次平衡阀芯启动对压力变化不敏感，且压力平衡的阀芯往复移动次数多，二次平衡时间长，调压精度难以满足设计要求。为此，需要进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供一种高灵敏度的自平衡阀芯组件，其调压启动灵敏，压力平衡过程时间短，调压精度高，且结构紧凑。可单独作为调压部件用于安装空间受限的环境，也可与现有调压器配合使用。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种高灵敏度的自平衡阀芯组件，包括外筒，外筒内可拆的设有内筒，内筒下端面与外筒下部的内台阶之间通过皮囊边缘压紧装设有皮囊，内筒的中部穿设有阀杆，阀杆与压头形成可拆卸的T字形阀芯，阀杆具有伸出所述内筒上端的杆段，该伸出杆段的远端螺合有挡环，在该挡环与内筒的相向端面之间设有用于与所述皮囊形成平衡的压缩弹簧；所述皮囊由其中部设有的安装孔套装在阀杆上，皮囊外侧紧贴在压头的内端面上；所述内筒通过皮囊内侧和阀杆形成有环形密闭空腔，该环形密闭空腔通过贯穿T字形阀芯下端的中孔与外部连通，压头外周与所述外筒形成滑动配合的密封连接；环形密闭空腔沿轴向呈等截面结构；所述阀杆通过轴肩与环形密闭空腔的底面抵接。

采用前述技术方案的本实用新型，外筒作为安装固定的基础构件，调压执行机构的阀芯、皮囊、环形密闭空腔和压缩弹簧均形成在外筒内部，其中，阀芯呈T字形结构，发芯通过压缩弹簧和皮囊形成轴向位置的自平衡。其结构紧凑，调压可靠。使用时，阀芯用于调压的下端工作面设在调压阀口上方，通过改变与阀口上端面间的距离实现由阀口流出的介质流量，达到压力调整的目的。当阀口介质压力升高而导致压头中心和外周压差增大的幅度大于设定值时，接近进口压力值的介质通过中孔进入环形空腔，介质利用压力差通过皮囊推动阀芯克服压缩弹簧弹性力，使阀芯下移靠近调压阀口，减少流入调压环境的介质流量，降低压头中部和外周之间的压差值；在二者的压差值小于设定值时，阀芯在压缩弹簧作用下克服皮囊弹性力，使阀芯上移远离调压阀口，增大流入调压环境的介质流量，增大压头中部和外周之间的压差值，在该压差达到设定值时，阀芯处于平衡状态的位置，调压后的介质压力保持恒定。通过转动挡环调整其位置，改变压缩弹簧预紧力，实现压力调整值的设定。由于环形空腔为轴向的等截面结构，因此，阀芯移动启动灵敏，阀芯移动后压头中部和外周之间的压差值的变化平稳，往复移动的循环次数少，平衡过程时间短，调压精度高。本高灵敏度的自平衡阀芯组件可单独设在调压阀口，作为压力调节部件使用，也可与现有调压器配合作为现有调压器的阀芯使用，使现有调压器具有双重调压功能，增大调压行程，缩短调压时间，提高调压精度。

优选的，所述内筒仅可移动的装设在外筒内，内筒通过螺合在外筒上的中空状压紧螺塞固定，压紧螺塞的中空部位构成所述挡环和压缩弹簧的安装空间。以使挡环和压缩弹簧形成内部构件，进一步紧凑结构，适应安装空间受限场所。

优选的，所述内筒上形成有套装所述压缩弹簧的凸环。提高压缩弹簧安装的牢固性和工作过程的稳定性，提高调压敏捷性和可预见性。

优选的，所述外筒上端形成有安装用法兰盘。以通过法兰盘支撑进行安装固定，提高安装的稳定性。

优选的，所述压头套装在所述阀杆上，压头与阀杆的套装配合面通过O型圈密封；所述压头呈T形，压头由T形的小端端面与所述皮囊贴紧，皮囊的外侧设有端盖，该端盖抵接在所述定位轴肩上，端盖具有扣合在压头的T形小端外周部的翻边，以使所述皮囊对压头的T形小端外周形成包裹；压头通过皮囊和端盖由阀杆上的定位轴肩形成轴向定位，并通过螺合在阀杆的端帽压紧，该端帽位于压头设有的安装沉孔内；所述中孔包括相互连通的压头通孔和阀杆通孔，压头通孔轴向贯穿压头，阀杆通孔由相互连通的轴向段和径向段组成，轴向段设在阀杆上，并在阀杆下端与压头通孔连通，径向段设在定位轴肩上，径向段与所述环形密闭空腔连通。以使压头与阀杆形成固定连接可靠的可拆卸结构，降低制造难度，且在压头内部形成与环形密闭空腔连通的通道，进一步确保结构紧凑，提高安装空间的适应性。另外，中孔构成的介质通道路径短，加工方便，降低制造难度和制造成本。还有，端盖可提高皮囊与阀杆的连接强度，并通过端盖对皮囊形成保护，消除皮囊运动过程中被内套损伤，延长皮囊使用寿命；当然，端盖还有助于提高皮囊与阀杆连接的密封性。

本实用新型的有益效果是，调压启动灵敏，压力平衡过程时间短，调压精度高，且结构紧凑。可单独作为调压部件用于安装空间受限的环境，也可与现有调压器配合使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

参见图1，一种高灵敏度的自平衡阀芯组件，包括外筒1，外筒1上端形成有安装用法兰盘1a；外筒1内可拆的设有内筒2，内筒2仅可移动的装设在外筒1内，内筒2通过螺合在外筒1上的中空状压紧螺塞8固定，压紧螺塞8外端形成有拧动扳手孔8a，内筒2下端面与外筒1下部的内台阶之间通过皮囊3边缘压紧装设有皮囊3，内筒2的中部穿设有阀杆4，阀杆4与压头5形成可拆卸的T字形阀芯，阀杆4与内筒2的配合圆柱面间设有密封环13；阀杆4具有伸出所述内筒2上端的杆段，该伸出杆段的远端螺合有挡环6，在该挡环6与内筒2的相向端面之间设有用于与所述皮囊3形成平衡的压缩弹簧7，该压缩弹簧7套装内筒2上形成的凸环2a上，挡环6外端形成有调节扳手孔6a；所述皮囊3由其中部设有的安装孔套装在阀杆4上，皮囊3外侧紧贴在压头5的内端面上；所述内筒2通过皮囊3内侧和阀杆4形成有环形密闭空腔，该环形密闭空腔通过贯穿T字形阀芯下端的中孔与外部连通，压头5外周与所述外筒1之间通过密封圈5a形成滑动配合的密封连接，压头5下端面上设有密封垫12；环形密闭空腔沿轴向呈等截面结构；阀杆4通过轴肩4a与环形密闭空腔的底面抵接。其中，所述压紧螺塞8的中空部位构成所述挡环6和压缩弹簧7的安装空间。

其中，压头5套装在所述阀杆4上，压头5与阀杆4的套装配合面通过O型圈9密封；所述压头5呈T形，压头5由T形的小端端面与所述皮囊3贴紧，皮囊3的外侧设有端盖11，该端盖11抵接在所述定位轴肩4a上，端盖11具有扣合在压头5的T形小端外周部的翻边，以使所述皮囊3对压头5的T形小端外周形成包裹；压头5通过皮囊3和端盖11由阀杆4上的定位轴肩4a形成轴向定位，并通过螺合在阀杆4的端帽10压紧，端帽10外端形成有内六角扳手孔10a，该端帽10位于压头5设有的安装沉孔内。其中，中孔包括相互连通的压头通孔和阀杆通孔，压头通孔轴向贯穿压头5，阀杆通孔由相互连通的轴向段和径向段组成，轴向段设在阀杆4上，并在阀杆4下端与压头通孔连通，径向段设在定位轴肩4a上，径向段与所述环形密闭空腔连通。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高灵敏度的自平衡阀芯组件，包括外筒(1)，外筒(1)内可拆的设有内筒(2)，内筒(2)下端面与外筒(1)下部的内台阶之间通过皮囊(3)边缘压紧装设有皮囊(3)，内筒(2)的中部穿设有阀杆(4)，阀杆(4)与压头(5)形成可拆卸的T字形阀芯，阀杆(4)具有伸出所述内筒(2)上端的杆段，该伸出杆段的远端螺合有挡环(6)，在该挡环(6)与内筒(2)的相向端面之间设有用于与所述皮囊(3)形成平衡的压缩弹簧(7)；所述皮囊(3)由其中部设有的安装孔套装在阀杆(4)上，皮囊(3)外侧紧贴在压头(5)的内端面上；所述内筒(2)通过皮囊(3)内侧和阀杆(4)形成有环形密闭空腔，该环形密闭空腔通过贯穿T字形阀芯下端的中孔与外部连通，压头(5)外周与所述外筒(1)形成滑动配合的密封连接；其特征在于，所述环形密闭空腔沿轴向呈等截面结构；所述阀杆(4)通过轴肩(4a)与环形密闭空腔的底面抵接。

2.根据权利要求1所述的高灵敏度的自平衡阀芯组件，其特征在于，所述内筒(2)仅可移动的装设在外筒(1)内，内筒(2)通过螺合在外筒(1)上的中空状压紧螺塞(8)固定，压紧螺塞(8)的中空部位构成所述挡环(6)和压缩弹簧(7)的安装空间。

3.根据权利要求1所述的高灵敏度的自平衡阀芯组件，其特征在于，所述内筒(2)上形成有套装所述压缩弹簧(7)的凸环(2a)。

4.根据权利要求1所述的高灵敏度的自平衡阀芯组件，其特征在于，所述外筒(1)上端形成有安装用法兰盘(1a)。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的高灵敏度的自平衡阀芯组件，其特征在于，所述压头(5)套装在所述阀杆(4)上，压头(5)与阀杆(4)的套装配合面通过O型圈(9)密封；所述压头(5)呈T形，压头(5)由T形的小端端面与所述皮囊(3)贴紧，皮囊(3)的外侧设有端盖(11)，该端盖(11)抵接在所述定位轴肩(4a)上，端盖(11)具有扣合在压头(5)的T形小端外周部的翻边，以使所述皮囊(3)对压头(5)的T形小端外周形成包裹；压头(5)通过皮囊(3)和端盖(11)由阀杆(4)上的定位轴肩(4a)形成轴向定位，并通过螺合在阀杆(4)的端帽(10)压紧，该端帽(10)位于压头(5)设有的安装沉孔内；所述中孔包括相互连通的压头通孔和阀杆通孔，压头通孔轴向贯穿压头(5)，阀杆通孔由相互连通的轴向段和径向段组成，轴向段设在阀杆(4)上，并在阀杆(4)下端与压头通孔连通，径向段设在定位轴肩(4a)上，径向段与所述环形密闭空腔连通。