CN218063546U - 一种压力控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力控制阀，包括阀体部件、阀芯部件、作动部件，所述压力控制阀具有进口通道和出口通道；所述阀芯部件包括阀芯，所述阀体部件包括阀本体，所述阀本体设有阀口，其特征在于，所述阀本体包括上容纳腔、下容纳腔、阀芯容纳孔及侧孔，所述侧孔能与所述上容纳腔、所述下容纳腔、所述进口通道连通；所述阀芯穿设所述阀芯容纳孔，所述作动部件包括膜片，所述膜片密闭所述上容纳腔的上腔口，所述膜片能与所述阀芯直接或间接抵接。该压力控制阀提高了在高压流体介质环境下的工作可靠性。

Description

一种压力控制阀

技术领域

本实用新型涉及流体压力控制技术领域，具体而言，涉及一种压力控制阀。

背景技术

压力控制阀运用于流体控制技术领域较为普遍，图1为背景技术的一种压力控制阀的结构示意图。如图1所示，该压力控制阀具有卸荷阀的作用功能,包括阀体部件1，阀体部件1具有上腔2和下腔3，上腔2与下腔3通过弹性膜片4隔离。上腔2中设置调节部件5，下腔3中设置阀芯部件6。阀芯部件6和调节部件5分别从上/下抵接弹性膜片4，以形成动态力平衡。在关阀状态下，当进口腔7内流体压力升高到一定的值，动态力平衡改变，阀芯部件6移动打开阀口8，流体从出口腔9流出；同样，在开阀状态下，当进口腔7内流体压力降低到一定的值，动态力平衡改变，阀芯部件6移动关闭阀口8。

随着工业技术的发展，压力控制阀需要应用到一些高压流体介质的流路***中，对其可靠性提出新的要求。

实用新型内容

本实用新型给出了一种压力控制阀，包括阀体部件、阀芯部件、作动部件，所述压力控制阀具有进口通道和出口通道；所述阀芯部件包括阀芯，所述阀体部件包括阀本体，所述阀本体设有阀口，所述阀本体包括上容纳腔、下容纳腔、阀芯容纳孔及侧孔，所述进口通道和所述出口通道大致沿所述阀本体的径向设置，所述阀芯容纳孔大致沿所述阀本体的纵向设置，所述上容纳腔位于所述阀本体的上段，所述下容纳腔位于所述阀本体的下段，所述侧孔能与所述上容纳腔、所述下容纳腔、所述进口通道连通；所述阀芯穿设于所述阀芯容纳孔，所述阀芯容纳孔向上延伸形成所述阀口，所述出口通道与所述阀口连通，所述作动部件包括膜片，所述膜片密闭所述上容纳腔的上腔口，所述膜片能与所述阀芯直接或间接抵接。

本实用新型给出的压力控制阀，通过结构设计优化，提高了压力控制阀在高压流体介质环境下的工作可靠性。

附图说明

图1：背景技术的一种压力控制阀的结构示意图；

图2：本实用新型给出的一种压力控制阀的结构示意图；

图3：图2中阀本体与阀芯部件配合的结构示意图；

图4：图2中阀本体与封板配合的结构示意图；

图5：图2中阀盖体与阀套体配合的结构示意图；

图6：本实用新型给出的另一种压力控制阀的结构示意图。

图2-图6中符号说明：

10/10A-控制阀/卸压阀；

100/100A-阀体部件；

110/110A-阀本体；

111-阀口部、112-阀口；

113-阀芯容纳孔；

114-第一台阶部、115-第一台阶部；

116-上容纳腔、117-下容纳腔；

118-侧孔、119-横向通孔；

120/120A-阀盖体；

121-板部、122-台阶部；

130/130A-阀套体；

131-管段、132-缩径段；

140-封板；

141-板部、142-支撑凸部、143-台阶面；

180-进口接管、190-出口接管；

200/200A-阀芯部件；

210/210A-阀芯；

211/211A-杆部、212-上端部、213-下端部；

214-上锥部、215-下锥部；

216-上锥部、217-下台阶部；

218-台阶端部；

220-固定垫片、230-活动垫片、240-密封圈；

300-作动部件；

310-调节座；

320-施压弹簧；

330-弹簧座；

340-传动件；

350-膜片、360-膜片座；

400-支撑部件；

410-支撑弹簧；

600-阀腔；

610-上腔、620-下腔；

630-平衡腔；

640-调节腔；

650-进口通道、660-出口通道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。本文中所涉及的上、下等方位词是附图中所示的零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便，应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围；同样应当理解，本文所述的连接、固定、抵接等结构关系，除特别说明以体现其实用新型思想外，应包括直接和间接的方法。

图2为本实用新型给出的一种压力控制阀的结构示意图，图3为图2中阀本体与阀芯部件配合的结构示意图，图4为图2中阀本体与封板配合的结构示意图，图5为图2中阀盖体与阀套体配合的结构示意图。

如图2、图3、图4及图5所示。在该具体实施例中，压力控制阀10作为流路***中的卸压阀功能，通过设定进口流体的压力阀值,当达到压力阀值时阀开启。卸压阀10包括阀体部件100、阀芯部件200、作动部件300、支撑部件400。

阀体部件100包括阀本体110和阀盖体120，作动部件300包括膜片350。膜片350、阀盖体120及阀本体110叠合并在周边通过激光焊焊接固定，阀盖体120和阀本体110焊接后，膜片350将阀体部件100的内腔密闭分隔成上腔610和下腔620，压力控制阀/卸压阀10的阀腔600位于下腔620，膜片350朝向阀腔600。

阀本体110开设进口通道650、出口通道660。进口接管180和出口接管190分别与阀本体110焊接固接，进口通道650与进口接管180连通，出口通道660与出口接管190连通。阀本体110还开设有平衡腔630，平衡腔630位于下腔620。

阀本体110包括上容纳腔116和下容纳腔117。阀本体110还包括纵直设置的连通上容纳腔116与下容纳腔117的阀芯容纳孔113和侧孔118，从阀芯容纳孔113的上端延伸形成有阀口部111，阀口部111开设有阀口112。

阀本体110的进口通道650的轴线和出口通道660的轴线大致平行(呈径向设置)，进口通道650通过侧孔118与上容纳腔116和下容纳腔117连通。阀本体110包括纵向连通出口通道660与阀芯容纳孔113的横向通孔119，横向通孔119作为平衡腔630。阀芯211移动的轴向大致呈纵向设置。膜片350焊接在上端部，并密闭上容纳腔116的上腔口。

该技术方案中，侧孔118、上容纳腔116及下容纳腔117形成压力控制阀的阀腔，上述结构改进能够改善阀腔的抗高压能力，提高了压力控制阀在高压流体介质环境下的工作的可靠性。而且，阀本体便于加工，提高了零件加工工艺性。

作为进一步的技术方案，阀芯部件200包括阀芯210，阀芯210位于下腔620。阀芯210大致为杆状，包括杆部211、上端部212及下端部213。杆部211开设有沿轴向上下对称的上锥部214和下锥部215。在阀芯210的移动方向，上锥部214和下锥部215的锥面分别朝向平衡腔630，使上锥部214和下锥部215的锥面相向设置。

进口通道650与阀腔600直接连通，平衡腔630与出口通道660连通。在关阀状态下，阀芯210抵接阀口部111，使阀腔600与平衡腔630之间通过阀口112关闭，以密闭隔离阀腔600与平衡腔630。由于阀腔600与平衡腔630不连通，出口通道660内的流体压力通过平衡腔630作用于阀芯210。

具体地，受到来自平衡腔630的流体压力，上锥部214的锥面作为第一承压面S1，下锥部215的锥面作为第二承压面S2，由于S1与S2相对设置，S1产生使阀芯210向上轴向位移的力F1；S2产生使阀芯210向下轴向位移的力F2。如设定：S1沿阀芯210轴向移动方向的当量面积为A1，S2沿阀芯210轴向移动方向的当量面积为A2，当满足A1＝A2时，则F1＝F2，F1的方向与F2的方向相反。出口通道660的流体压力,在阀芯210移动的轴向达到平衡(即上下力抵消，不对阀芯210产生影响)。

该技术方案的有益之处在于，当压力控制阀10的出口通道660的流体压力出现波动时，会减少对阀芯210的开阀控制影响，提高了压力控制阀的调节精度，可以适用于流体压力更高的工作环境，和流体压力波动更大的工作环境，如运用于CO₂管路***。

作为进一步的技术方案，阀体部件100还包括阀套体130，阀套体130与阀盖体120焊接固定。阀套体130的径向轮廓为圆形，可以通过管材料加工制成，包括上段的管段131和下段的缩径段132。阀盖体120的径向轮廓为圆形，包括上段的台阶部122和下段的板部121，台阶部122的端部具有中孔123。阀套体130的缩径段132与阀盖体120的台阶部122定位配合并实施焊接，板部121与阀本体110焊接固定，可以提高阀套体130、阀盖体120及阀本体110之间焊接强度，腔体的密闭性强。

阀套体130的管段131的内腔形成调节腔640。作动部件300还包括调节座310、施压弹簧320、弹簧座330、传动件340及膜片座360。膜片座360位于上腔610并能向下抵接膜片350。施压弹簧320位于调节腔640，弹簧座330支撑施压弹簧320。调节座310与阀套体130螺纹连接，通过调节座310相对于阀套体130的螺合转动，改变施压弹簧320的初始压缩量，调整对膜片350向下压力的大小。传动件340可以具体为贯穿中孔123的钢球，钢球上端位于调节腔640与弹簧座330抵接，钢球下端位于上腔610与膜片座360抵接。

作为一种具体的实施方式，阀体部件100还包括封板140，封板140的径向轮廓大致为圆形，包括板部141和支撑凸部142，板部141具有台阶面143。阀本体110的径向轮廓大致为圆形，阀本体110的下端抵接台阶面143作为焊接配合面，封板140与阀本体110焊接后将下容纳腔117的下端口封闭。支撑部件400包括支撑弹簧410，支撑弹簧410的下段外套支撑凸部142，支撑弹簧410的一端抵接封板140，支撑弹簧410的另一端抵接阀芯210的下端部213。

上述技术方案进一步使产品安装结构稳固，腔体的密闭性强，能适应高压流体介质的管路，如CO₂质***。

作为一种具体的实施方式，阀芯部件200还包括固定垫片220和活动垫片230。阀芯容纳孔113包括朝向下容纳腔117的第一台阶孔114和第二台阶孔115，第二台阶孔115的内径大于第一台阶孔114的内径。固定垫片220设置在第二台阶孔115，固定垫片220与阀本体110固定连接或限位设置。阀芯210的杆部211穿设于阀芯容纳孔113，阀芯210的下端部213包括台阶端部218，活动垫片230套设在台阶端部218，活动垫片230与阀本体110固定连接或限位设置。支撑弹簧410通过活动垫片230间接支撑阀芯210。

阀芯210的上端部212直接或间接支撑膜片350。杆部211下段的外壁与阀芯容纳孔113的内孔壁之间设置有密封圈240，密封圈240位于第一台阶孔114，密封圈240能抵接阀芯210的径向。在上段阀口112关闭的状态下，通过密封圈240可能密封隔离阀腔600与平衡腔630。

作为进一步的技术方案，固定垫片220和活动垫片230的材料硬度大于阀本体110的材料硬度，减少阀本体110的磨损。

膜片350向下抵接阀芯210的上端部212，支撑弹簧410向上的作用力抵接阀芯210的下端部213。膜片350同时受到施压弹簧320轴向向下的作用力和进口通道650的高压流体向上的作用力。在关阀状态，阀芯210在轴向所受的合力趋于向下，阀芯210抵接阀口部112。当进口通道650内的高压流体压力升高，膜片350受力改变，阀芯210在轴向所受的合力发生变化而趋于向上时，阀芯210开始向上滑动离开阀口部112，阀口打开。当阀芯210继续向上移动，活动垫片230抵接固定垫片220，可以限制阀芯210的向上位移，对膜片350进行限位保护，防止膜片350过度变形而降低可靠性。

图6为本实用新型给出的另一种压力控制阀的结构示意图。

如图6所示。与前述技术方案不同在于，在该实施例中，卸压阀10A包括阀体部件100A和阀芯部件200A。

阀体部件100A包括阀本体110A、阀盖体120A及阀套体130A。套体130A与阀盖体120A为金属管材一体加工制成；阀芯部件200A包括阀芯210A，阀芯210A包括杆部211A，沿杆部211A的轴向，开设有上锥部216和下台阶部217。该技术方案也能达到前述技术方案的技术效果，在此不再赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种压力控制阀，包括阀体部件、阀芯部件、作动部件，所述压力控制阀具有进口通道和出口通道；所述阀芯部件包括阀芯，所述阀体部件包括阀本体，所述阀本体设有阀口，其特征在于：

所述阀本体包括上容纳腔、下容纳腔、阀芯容纳孔及侧孔，所述进口通道和所述出口通道大致沿所述阀本体的径向设置，所述阀芯容纳孔大致沿所述阀本体的纵向设置，所述上容纳腔位于所述阀本体的上段，所述下容纳腔位于所述阀本体的下段，所述侧孔能与所述上容纳腔、所述下容纳腔、所述进口通道连通；

所述阀芯穿设于所述阀芯容纳孔，所述阀芯容纳孔向上延伸形成所述阀口，所述出口通道与所述阀口连通，所述作动部件包括膜片，所述膜片密闭所述上容纳腔的上腔口，所述膜片能与所述阀芯直接或间接抵接。

2.如权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于，还包括支撑部件，所述支撑部件包括支撑弹簧，所述阀体部件还包括封板，所述封板与所述阀本体焊接固定，所述封板密闭所述下容纳腔的下腔口，所述支撑弹簧的一端抵接所述封板，所述支撑弹簧的另一端抵接所述阀芯。

3.如权利要求2所述的压力控制阀，其特征在于，所述封板和所述阀本体的径向轮廓大致为圆形，所述封板包括板部，所述板部具有台阶面，所述阀本体的下端抵接所述台阶面，所述封板与所述阀本体焊接固定。

4.如权利要求3所述的压力控制阀，其特征在于，所述封板还包括支撑凸部，所述支撑弹簧的下段外套所述支撑凸部。

5.如权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于，所述作动部件还包括施压弹簧和传动件，所述阀体部件还包括阀套体和阀盖体，所述施压弹簧位于所述阀套体的调节腔，所述施压弹簧抵接所述传动件，所述传动件抵接所述膜片，所述阀套体与所述阀盖体焊接固定或所述阀套体与所述阀盖体一体成型，所述膜片、所述阀本体及所述阀盖体三者焊接固定。

6.如权利要求5所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀套体和所述阀盖体的径向轮廓大致为圆形，所述阀套体的下段包括缩径段，所述阀盖体包括上段的台阶部和下段的板部，所述缩径段与所述台阶部配合焊接固定，所述板部与所述阀本体焊接固定，所述台阶部包括中孔，所述传动件贯穿所述中孔。

7.如权利要求1-6任一项所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀芯容纳孔包括朝向所述下容纳腔的第一台阶孔，所述第一台阶孔设置有密封圈，所述密封圈能抵接所述阀芯的径向。

8.如权利要求7所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀芯部件还包括固定垫片和活动垫片，所述阀芯容纳孔还包括朝向所述下容纳腔的第二台阶孔，所述第二台阶孔的内径大于所述第一台阶孔的内径，所述固定垫片固定设置在所述第二台阶孔。

9.如权利要求1-6任一项所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀本体大致为柱状，所述阀本体还包括平衡腔、所述进口通道及所述出口通道，所述平衡腔连通所述出口通道与所述阀口；所述阀芯包括第一承压面和第二承压面，在所述阀芯移动方向，所述第一承压面与所述第二承压面分别朝向所述平衡腔并相向设置。

10.如权利要求9所述的压力控制阀，其特征在于，所述阀芯大致为杆状，所述阀芯包括杆部，所述杆部包括所述第一承压面和所述第二承压面，所述第一承压面，和/或所述第二承压面为锥面或台阶面。

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