CN2080604U - 静止减压阀 - Google Patents

Abstract

一种静止减压阀，可用于气压或液压装置中，它 由阀体、阀芯、弹簧进水阀套和出水阀套等组成，阀芯 安放在阀体轴向孔内，阀体上下密封连接进出水阀 套，并且在阀芯上设置环肩和桷底，使利用作用在环 肩上表面和桷体下端面的气或液的压力差自动调定 桷底与进水口的相对间隔，可稳定的获得用户要求的 减压比值又可使流量保持基本不变或微弱的改变，特 别在静止时也能实现，还可静止保压，不产生气流回 流，具有结构简单合理和很高的灵敏度，可节约能源 和制造成本。

Description

本实用新型涉及一种用于气压或液压装置中对气体或液体进行压力调节和控制的比例减压阀，特别是一种可根据用户所要求或制订的进口压力和出口压力之减压比值，即最佳使用和调节的压力范围，使出口压力基本稳定地保持在所需的减压比值内，而在此减压比值下流量又可维持基本不变的减压阀。

本实用新型是继本发明人1989年12月16日提出的中国专利申请89220398号，题目为“可调节静止减压阀”基础上的改进。在上述专利申请中减压阀包括，阀体、阀嘴、阀芯、阀架等，阀嘴安放在阀体轴向孔内，阀芯组件由上下密封橡皮膜等组成并架设在阀架上，由于下滑芯的下端面与阀嘴孔的上端面间构成的相对间隔可随进口压力等作用自动调定，可达到用户所要求的进口压力和出口压力的减压比值，实现了静止减压、静止保压以及不产生气体和液体的回流现象，并具有准确灵敏、安全可靠，节约能源等优点，但是，该减压阀流量受阀嘴径向孔孔径的影响而不能达到很大，另外由于阀的另部件多，结构复杂，动态时减压比灵敏度下降，以及难于实现产品系列化。

本发明目的是为提供一种改进的静止减压阀，在此阀中应用新设计的阀芯，将原可调式减压阀的阀芯和阀嘴作用合为一体并扩大阀芯中通孔的孔径和进出水孔的比值，达到在保持原阀所具有功能和原理下，进一步提高灵敏度和稳定性，延长产品的使用寿命。

根据本发明目的静止减压阀包括一阀体、一阀芯、一弹簧、一进水阀套和一出水阀套，所述的阀体呈圆筒形，其外壁的两头设有连接部，其内壁的上部具有一内凸环面，接近中部具有一由其径向延伸边和该延伸边未端的垂直边所构成的L形环座，在内凸环面和L形环座之间设有周面径向孔，所述的进水阀套和出水阀套都具有阶梯形的孔，其一端作为进水孔和出水孔各设有可分别与阀体两头的连接部相固定连接或通过螺栓相连接的连接部，另一端设有可与外部进水或出水管道相匹配连接的螺纹扣。所述的阀芯是圆桷形的，安装在阀体的轴向孔内，它具有一不穿透的中心孔和一桷底，阀芯的外壁上则分别设有与阀体的内凸环面和L形环座相垂直相贴的一倒L形环肩和一个外凸环面且彼此构成滑动密封连接，并且它们围成一环形腔，而且阀芯的环肩与出水阀套的阶平面和阀芯的桷底与进水阀套的阶平面之间分别形成出水槽和进水槽在阀芯的外凸环面和筒底间的壁面上钻有大小相等且交错布置的径向孔，所述的径向孔向上通过中心孔连通出水孔，向下通过由阀体和阀芯的内外壁所形成的流槽连通进水孔，该径向孔和中心孔的截面面积一般设计成大于或等于进水孔管道的截面面积。此外，所述的阀芯桷底的下端面与进水阀套的阶平面间隔相对，通常被称为阀嘴部，在阀芯下端面受到气体或液体介质作用下，阀芯下滑，可与进水阀套上侧的阶平面部相对合，所述的弹簧安放在环形腔的L形环座和倒L形环肩之间，所述的流槽截面面积一般设计成为进水孔管道截面面积的二倍以上。

为此，本静止减压阀可根据用户所要求的减压比值及流量规格，安装到气压或液压装置的管道上，当气体或液体从减压阀的进水阀套的进水孔经进水槽流入流槽，随后经阀芯的径向孔和中心孔流到出水槽和出水孔，此时，进入的气体或液体作用在滑芯环肩的上表面和桷底的下表面上，由于面积的不同，形成压差使阀组件产生振荡且有着下压的趋向，但受到弹簧和阀体和阀芯间密封连接摩擦阻力的反作用，阀组件要未处于平衡，要末克服弹性力和摩擦力而下移使减小或关闭阀芯桷底的下端面与进水阀套的阶平面之间的通道。一般来说当进口压力小于或等于弹簧和阀体和阀芯间密封连接之和时，出口压力或基本上等于进口压力，即处于常开压力下。由于进口介质作用在环肩上表面和桷底的下端面，随着进口压力增加，压差就愈大。阀芯的振荡将克服弹簧和阀体和阀芯间密封连接阻力，而使阀芯逐渐靠近进水阀套的阶平面，使阀芯桷底的下端面处于对进水阀套的进水孔和周围的阶平面的上部浮动或轻压，这时达到最稳定的静止减压状态，出口压力波动极小，压力偏差值也很小。

然而，如果进口压力受到外来气或液源的冲击而继续上升，超过阀芯环肩上表面的作用力时，此时将出现阀芯桷底的下端面减弱在进水孔周围的阶平面上浮动，同时增加了对阶平面的下压力，关闭所述进水孔且进行缓冲平衡，很快克服这种进口气或液的冲击，使阀恢复到原来的正常工作状态。

此外，在输入容器处于静止保压的情况下，阀芯件的浮动和轻压转变为相对静止，封住进水阀套的进水孔，可使出口方向的介质不会倒流入进口，产生所谓倒流现象。在输入容器处于动态耗压的情况下，阀芯件由于以上所述的两个压力面差的变化及弹簧的弹性力，阀芯逐渐上移使阀芯桷底的下端面与进水阀套进水孔周围的阶平面之间垂直距离慢慢增大，直至复原最大通道或进水槽，保证最大流量通过，从而保证出口压力的稳定。所以，使用本阀无需关闭或使用输向容器管道中设置阀门件。

本实用新型的减压阀可由已有技术“可调节静止减压阀”所用的同样的那些材料来制，也适用于所指的许多部门或生活设施的管道中应用。由于这种减压阀能根据用户的用量而自动调节供应流量，又能稳定在最佳减压比值，而且在气体或液体流动或静止时都能实现，以及能在介质静止时保持容器的压力恒定和在因发生意外而进口（孔）中断供气或供液时，出口（孔）的气或液不会返回，不会造成对阀组件或管件的损坏及对环境的危害作用，所以它具有使用范围广，压力稳定，动作灵敏，特别结构简单、合理、紧凑、耐用，并可降低产品成本和工程的基建费用等优点。

以下结合附图作详细说明：

图1是本实用新型的最佳实施的剖视图。

本实用新型的静止减压阀包含阀体1、阀芯2、弹簧3、进水阀套4和出水阀套5，阀体1的筒体上具有一内凸环面11，一L形环座13和一在L形环座13和内凸环面11之间的壁上形成的径向孔12，在阀体二头设有连接部，该连接部可以是螺纹部，也可以是法兰部。

阀芯2具有一倒L形环肩15和一外凸环面14，一中心孔17，一桷底18。在外凸环面15和桷底18间的阀芯壁上设有四个径向孔16，它们与阀体的中心孔17垂直相通，此外，阀芯的外凸环面和倒L形环肩的外周边上各具有凹槽8、9，在凹槽8、9中放置的橡皮密封圈20、21。在本实施例中阀体1和阀芯2具有基本上相等的长度。在阀芯2安装到阀体1中后，因阀芯上部的倒L形环肩15的一边垂直阀体上部的内凸环面11，而另一边紧贴在内凸环面11上，阀体下部L形环座13的一边则垂直阀芯靠近中部的外凸环面14，而另一边紧贴在外凸环面14上，并且通过阀芯2的凹槽8、9上设置的橡皮密封圈10、19构成可滑动的密封连接。阀体和阀芯间以上装配结合可采用较高的精度配合，保证阀芯在阀体中移动自如。在倒L形环肩15和L形环座13之间的阀体和阀芯所围住部分形成环形腔6。环形腔6内放置弹簧3，它可对作用在L形形环肩15的上表面和桷度18的下端面上的气或液压的压差起振荡和平衡作用。另外，除了阀体和阀芯的配合要求严密外阀体上所设的径向孔12则使环形腔与外界空间连通，作阀芯下移和上行时及时排气和吸气，以增加阀在压力调节过程中的“瞬时”灵敏度，对阀的流量起保证作用。在L形环座13以下的阀体和阀芯相对壁面间形成流槽7。

则弹簧3通常选用卷弹簧放在环形腔6内，它的两端分别抵靠在倒L形环肩15和L形环座13的相对表面上。

进水阀套4和出口阀套5在本实用新型中采用阶梯形，分别具有进水孔27，出水孔37，各阀套与阀体连接端具有连接部，连接部为与阀体相应的螺纹部或法兰部，在本实施例中是螺纹部。各阀套的自由端外壁制成六角形（图中未画出），内壁设有与外接管道连接的螺纹26、36。此外，在进水阀套4通过连接部螺接而安装到阀体的下端，在阀体1的下端和进水阀套4的阶梯孔之一的小阶台21之间可设置密封圈20，在本实施例中密封圈20是嵌在阀体1下端部的嵌槽中。进水阀套4还有一阶梯孔的大的阶台，其阶台平面部分称为阶平面22。该阶平面与阀芯的桷度18的下端之间形成进水槽24。在出水阀套5通过连接部螺接而安装到阀体的上端，在阀体1的上端和出水阀套4的阶梯孔之一的小阶台31之间可设置密封圈30，这个小阶台31的平面部分和密封圈30的内径略大于阀芯2倒L形环肩的最大外径，使阀芯2处于阀体中最高位置时，倒L形环肩和环面可部分顶靠在密封圈30上，也保证阀工作时阀芯2向上运动的运动位置控制在出水阀套5的小阶台31的平面部以内防止减压比差突然增大而移位失灵或使阀芯产生撞击而损坏，起到缓冲作用。同样，在出水阀套5大的阶台，其阶台平面部称阶平面32，在所述的阶平面和阀芯倒L形环肩15上表面之间则形成出水槽34。

在设计上阀体1的上下端面或中心孔与进水阀套4和出水阀套5的中心轴线保持垂直或同心，使有较高的垂直度和同心度来增加阀芯位移的平稳作用。进水槽24的大小设计中保证最大的流量数据，以便保证在减压阀工作时桷筒18的下端面与进水孔阶平面的调节距离选择在最大流量到直至关闭进水孔的可调距离范围内。另外，可在阀芯的桷底18的下端面上开设圆槽，其中放置橡皮密封卷28并在与此相对的进水阀套的进水口上设有环形凸台29，在阀芯处在将进水口关闭的状态下，所述桷底的橡皮可盖合在进水阀套的凸台上。

阀体1和阀芯2间所形成的流槽7的截面积为进水孔27的截面积的二倍或二倍以上，以满足进口最大流量和流速的需要。同时，为保证从流槽7流到阀芯2的中心孔17气或液流流量不变或微小变动，与流槽7相连通的阀芯上的4个径向孔16的截面积之和应大于或等于阀芯的中心孔17的截面积。

本实用新型的减压阀，为设计成具有低压少减压力或不减压力，而根据实际应用进口压力和出口压力之比可设计1－20倍，或再大点。为此，阀芯2的L形环肩的上表面面积和其桷度下端面面积的可根据用户需要的减压比加以设计，比值可以1－20：1范围内，例如2：1，2.5：1，3：1……等一系列标准形式。

综上所述本静止减压阀根据流体学的原理，利用各个压力面差，以及流量和流速的需要  考虑运动部件磨擦耗损等综合因素设计而成，使可利用水、油气体等自身的压力转换，实现阀芯振动或下移，自动地调节与进水嘴保持相对一定距离浮动或几乎相合的位置上浮动，从而达到用户要求流量的情况下实现对进口压力的减压目的。

并根据用户对流量的需要制造各种尺寸的规格的静止减压阀。本实用新型继原来89220398.6可调式静止减压阀专利的系列化产品，特别适用高层建筑，供水的减压，其具有结构简单、牢固、设计合理，保证用户的供水流量外，减压的比值又能稳定在设计的减压比值范围内。

表1（机械电子工业部阀门检测中心测验增况）NH25  2：1静止减压特性。

容器压力    阀前压力    阀后压    比值量    流量

P（mpa） P₁（mpa） P₂（mpa） P₂／P₁T／h

0.1    0.1    0.09    90％    0

0.18    0.18    0.11    0.61    0

0.28    0.28    0.14    0.50    0

0.41    0.41    0.19    0.47    0

0.5    0.5    0.23    0.46    0

0.58    0.58    0.27    0.47    0

表2活态的减压特性

0.18    0.1    0.049    0.49    6.6

0.28    0.16    0.078    0.487    8

0.41    0.24    0.114    0.475    9.7

0.50    0.3    0.145    0.48    10.9

0.58    0.36    0.168    0.467    12.8

0.8    0.50    0.25    0.50    16.8

1.00    0.6    0.29    0.48    18.4

Claims (5)

1、一种静止减压阀包括一阀体、一阀芯、一弹簧、一进水阀套和一出水阀套，其特征在于所述的阀体呈圆筒形，其外壁的两头设有连接部，其内壁的上部具有一内凸环，接近中部具有一由其径向延伸边和该延伸边未端的垂直边所构成的L形环座，在内凸环面和L形环座之间设有周面径向孔，所述的进水阀套和出水阀套都具有阶梯形的孔，其一端作为进水孔和出水孔各设有可分别与阀体两头的连接部相固定连接或通过螺栓相连接的连接部，另一端设有可与外部进水或出水管道相匹配连接的螺纹扣。所述的阀芯是圆桷形的，安装在阀体的轴向孔内，它具有一不穿透的中心孔和一桷底，阀芯的外壁上则分别设有与阀体的内凸环面和L形环座相垂直相贴的一倒L形环肩和一个外凸环面且彼此构成滑动密封连接，并且它们围成一环形腔，而且阀芯的环肩与出水阀套的阶平面和阀芯的桷底与进水阀套的阶平面之间分别形成出水槽和进水槽在阀芯的外凸环面和筒底间的壁面上钻有大小相等且交错布置的径向孔，所述的径向孔向上通过中心孔连通出水孔，向下通过由阀体和阀芯的内外壁所形成的流槽连通进水孔，该径向孔和中心孔的载体面积一般设计成大于或等于进水孔管道的截面面积，此外，所述的阀芯桷底的下端面与进水阀套的阶平面间隔相对，通常被称为阀嘴部，在阀芯下端面受到气体或液体介质作用下，阀芯下滑，可与进水阀套上侧的阶平面部相对合，所述的弹簧安放在环形腔的L形环座和倒L形环肩之间，所述的流槽截面面积一般设计成为进水孔管道截面面积的二倍以上。

2、根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于在阀芯的桷底的下端面上设有圆槽，在圆槽中安放橡皮密封垫。

3、根据权利要求2所述的减压阀，其特征在于所述阀芯桷底的下端面与进水阀套的阶平面之间的距离选择在最大进口流量到直至关闭的可调节距离内。

4、根据权利要求3所述的减压阀，其特征在于所述的出水阀套的小阶台的平面部分和密封圈的内径略大于阀芯的倒L形环肩的最大外径。

5、根据权利要求4所述的减压阀，其特征在于所述的阀芯L形环肩的上表面面积和桷底的下端面的面积比值可以在1－20：1范围内。

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