控制阀制造技术

本发明专利技术涉及一种控制阀，包括第一和第二流动通道（２，３）、阀腔室（４）和封闭部件（５），轴（６）从该封闭部件伸出。在控制阀中形成通过腔室（４）的内部的流连接。当封闭部件（５）在腔室（４）中围绕旋转轴线（１０）转动时，流入和流出腔室（４）的流连接在所有开口（Ａ１，Ａ２，Ａ３）处被缩减。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种特别适用于高压场合的控制阀。
技术介绍
在高压场合，控制阀中由封闭部件造成的流量收缩导致内压力差， 由此使得流速增加。流速的增加可能会导致噪音、空穴现象和侵蚀， 为此需要通过结构测量来避免流速增加。此外，在控制阀的结构中， 所需要的操纵力，即致动器必须产生以能够通过阀来控制流量的作用 力应当最小化。在现有的控制阀中，通过简单耐用且可靠的控制阀结构获得如上 所述令人满意的控制是不可能实现的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可靠的控制阀，其具有简单的结构，适 合用于高压场合中。这一目的由按照独立权利要求1所述的控制阀实 现。在按照本专利技术的阀中，执行流量缩减，从而在流体从第一流动通 道流动到腔室中时发生第一压降，在流体从腔室流动到第二流动通道 时发生第二压降。因此单独压降的压力变化较小，并且不会发生过度 的流速增加以及由此带来的缺陷。但是，当控制阀转动到完全密封的 位置时，除了在一个位置处(优选是在出口孔位置)之外不需要实际 的密封。按照本专利技术，设置至少 一个入口孔以减小流动期间将封闭部件压 向腔室的作用力，同时也减小了控制通过阀的流动所需要的操纵力。按照本专利技术的控制阀的优选实施例在从属权利要求2至12中公开。附图说明现在将参照附图结合实施例对本专利技术进行详细说明，其中 图la至lc示出了按照本专利技术的控制阀的第一实施例， 图2a至2c示出了按照本专利技术的控制阀的第二优选实施例， 图3a至3c示出了按照本专利技术的控制阀的第三优选实施例， 图4a和4b示出了本专利技术的第四优选实施例， 图5示意性地示出了借助于扭距的密封，以及 图6示出了按照图la中的控制阀的对应件。 具体实施例方式图la至lc示出了按照本专利技术的第一实施例。图la至lc中的控 制阀适用于诸如100巴的高压场合。在图la中，以局部剖面侧视图示出了控制阀1的结构，图lb和 lc是显示沿旋转轴线IO方向看的封闭部件5中的第一入口孔Al、第 二入口孔A2和排出口 A3的装配情形的侧浮见图。控制阀1包括第一流动通道2和第二流动通道3，在这两条通道 之间设置有通过控制阀的腔室4的流连接，如图1所示。在如图la 至lc所示的实施例中，腔室4中的流连接特别被设置成通过腔室中的 封闭部件5的内部。按照本专利技术，还可以想到的是封闭部件的形状并 不是如图中示例所示完整的圆柱形，而仅仅是圆柱体的"一部分"，在 这种情况下，封闭部件不具有真正的内部，而是流动主要通过腔室的 内部。在本实施例中，轴6从封闭部件5中伸出，该封闭部件通过销7 与该轴连接。因此封闭部件5和轴6设有销7穿过的对齐的开口。销 7的一端延伸到凹槽8中，其原因将结合图6对此进行解释。本实施 例中，凹槽8形成在阀体9的盖部件中，该盖部件通过螺栓连接到阀 体9的下部上。封闭部件5和轴6可通过轴6围绕旋转轴线10转动， 以缩减控制阀的流径(图la示出了流径完全打开的情形)以及相应地 扩张被缩减的或甚至关闭的控制阀的流径。在图la所示的情况中，封闭部件5和腔室4设有入口孔Al，用 于在第一流动通道2和封闭部件5的内部之间建立起流连接。入口孔Al是可调节的，即当封闭部件5在腔室中转动时，流连接被收缩，从 而该入口孔的能够流动的自由面积减少。此外，封闭部件5和腔室4 还设有排出口 A3,用于在封闭部件5的内部和第二流动通道3之间建 立流连接。从图la中能够看出，入口孔A1和排出口 A3位于不同的 高度，即入口孔A1位于垂直相交于旋转轴线10的第一平面上，排出 口 A3位于垂直相交于旋转轴线10的第二平面，在这种情形下，第一 和第二平面在旋转轴线10的方向上彼此间隔一定距离。在图la至lc所示的情形下，控制阀包括第三开口，即第二入口 孔A2，它位于排出口A3的下面，该第二入口孔在流量减少的过程中 使作用力F减小，其中当封闭部件5被压向腔室4时该作用力F作用 在封闭部件5上。以与第一入口孔Al相同的方式，第二入口孔A2在 封闭部件5的内部和第一流动通道2之间建立起流连接。第二入口孔 A2也是可调节的，即当封闭部件5在腔室中转动时，流连接被收缩， 从而该入口孑L的能够流动的自由面积减少。当封闭部件5从如图la所示的情形在腔室4中转动时，所有孔口 Al、 A2和A3处的流径都变窄。因此在流动情形下压降是逐步变化的。 在第一流动通道2中压力Pl占主导地位。在封闭部件内侧，小于压 力Pl的压力P2占主导地位，在第二流动通道3中，小于压力P2的 压力P3占主导地位。由于这种逐步变化的压降，流速不会上升到有 害的级别。尽管流径变窄发生在所有的孔口 Al， A2和A3处，但实际上只 需要达到与排出口 A3相关的控制阀所要求的紧密度就已经足够。根 据执行情况，在金属或陶瓷的封闭部件5和金属或陶资的腔室4的壁 之间可以达到足够的紧密度。或者，也可以在封闭部件和腔室的壁之 间围绕排出口 A3设置合适的密封材料，如PTFE (聚四氟乙烯)。除步进式的压降外，图1的实施例的有利之处还在于必要时允许 基本消除封闭部件5和腔室4之间的作用力F。在本文中，基本消除 是指按照本专利技术，必要时作用力F实际上可能被完全消除，但由于排 出口 A3的密封环境，在结构中还剩余一定的密封力。因此，按照本7专利技术，封闭部件被设计成如果存在一个以上的开口，当封闭部件处于 密封位置时，封闭部件可密封地压向排出口或腔室的孔口。在存在数 个排出口的情形下，这些排出口优选布置成位于封闭部件的同一半中， 以便封闭部件内侧的压力和第二流动通道中的低压能够增强密封。作用力F的减小带来的好处是控制阀所需要的操纵力(扭矩)，即转动 轴6所需要的操纵力能够最小化。为了消除作用力F，孔口 A1，A2和A3^皮布置成当从旋转轴线10 的方向看时，第一入口孑L Al布置在相对于排出口 A3的相对于封闭部 件5的相对侧上，第二入口孔A2布置在排出口 A3的下面。当这些孔口布置成如上所述时，能够通过选择适当的孔口 A1,A2 和A3的流动面积和距离Ll和L2来消除作用力F。假定当销7用作 连接销，封闭部件可以围绕该连接销转动时，力矩方程如下所示Al x ( Pl-P2 ) x Ll+A3 x (P2-P3) x L2=A2 x (Pl-P2) x Ll+F x L2因此F=(A1-A2)x (Pl-P2) x Ll/L2+A3 x (P2-P3)在上面的等式中，A1，A2和A3表示面积，即封闭部件覆盖的孔 口的面积。如果封闭部件5不能如上所述那样围绕销7转动，那么从 围绕轴6转动的致动器的连接点到孔口的中线来测量距离Ll和L2。 在这种情形下，假定在轴6和阀体9之间不存在实际的支承点。在图la所示的情形下，假定第一入口孔Al和第二入口孔A2彼 此相对，即它们位于垂直相交于旋转轴线10的同一平面上。但是，这 并不是必须的，而是第一入口孔Al和笫二入口孔A2也可以处于不同 的高度，甚至位于封闭部件5的相对侧上。图2a至2c示出了按照本专利技术的控制阀的第二优选实施例。图2a 至2c的实施例很大程度上与图la至lc所示的实施例一致，为此下面 通过主要指出两个实施例之间的区别来描述图2a至2c所示的实施例。图2a的控制阀不同于图la所示实施例的地方在于孔口 A1，A2和 A3的位置。不同于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制阀（１，１′，１″），包括：　第一流动通道（２）和第二流动通道（３），　阀腔室（４，４′，４″），第一流动通道（２）通过该阀腔室与第二流动通道（３）流连接，以及　封闭部件（５，５′，５″，５″′），其布置在阀腔室（ ４，４′，４″）中，轴（６）从该封闭部件伸出，用于使封闭部件（５，５′，５″，５″′）围绕旋转轴线（１０）在该腔室中转动，以使第一流动通道（２）和第二流动通道（３）之间的流连接缩减，其特征在于：　在阀腔室（４，４′，４″）中的流连接被 如此实现，从而封闭部件（５，５′，５″，５″′）和腔室（４，４′，４″）在垂直地相交于旋转轴线的第一平面上包括至少一个可调节的入口孔（Ａ１，Ａ２），以及在垂直地相交于旋转轴线并且在旋转轴线的方向上与第一平面间隔一定距离设置的第二平面上包括至少一个排出口（Ａ３），所述入口孔（Ａ１，Ａ２）用于在第一流动通道（２）和腔室（４，４′，４″）的内部之间建立流连接，所述排出口（Ａ３）用于在腔室（４，４′，４″）的内部和第二流动通道（３）之间建立流连接，　所述至少一个入口孔（Ａ１，Ａ ２）被布置成减小在流动期间使封闭部件（５，５′，５″，５″′）压向腔室（４，４′，４″）的作用力，　所述封闭部件（５，５′，５″，５″′）被设计成当处于密封位置时，被密封地压向所述腔室的至少一个排出口（Ａ３），以及　当封闭部件（ ５，５′，５″，５″′）在腔室（４，４′，４″）中围绕转动轴线（１０）转动时，在所有孔口（Ａ１，Ａ２，Ａ３）处的流入和流出腔室的流连接被缩减。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃斯科于利科斯基，佩卡基维佩尔托，
申请(专利权)人：美卓自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]