用于调节阀的带孔阀锥制造技术

本实用新型专利技术涉及用于调节阀的带孔阀锥。调节阀(100)在用于控制气态或流体介质的流通量的工艺过程设备的控制回路中找到了其最重要的应用。为此重要的是，可靠调节流通量并且可以保证尤其以有害物质的可靠运行。为完成该任务，提出一种调节阀(100)用带孔阀锥(150；200；300)的孔图设计，借此可获得开孔(170；220)在螺旋线上近量紧密排布，其中螺旋线的高度最低并且可同时考虑有利的技术设定条件以及安全规定。为此，一方面可以产生很一致的流量特性曲线，其允许可靠控制该流通量。另一方面，该流通量可被最佳化，从而调节阀(100)的活动部分的尺寸可被缩减至最小。

Valve cone with hole for regulating valve

【技术实现步骤摘要】
用于调节阀的带孔阀锥
本技术涉及用于调节阀封闭件尤其是套状封闭件的孔图(Lochbilden)的设计，封闭件也被称为带孔阀锥。
技术介绍
调节阀允许精确可靠调节气态介质或液态介质(流体)的期望流通量。它们作为工艺过程设备控制回路中的调节件找到其最重要的应用。调节阀由阀壳体及阀座和用于控制流通量的封闭件构成，阀壳体至少具有流体介质用入口和出口，阀座形成阀流通口。存在各种不同的调节阀实施方式。在DE102016101547A1中描述了一种调节阀，在此，流通量控制借助套状封闭件或带孔阀锥进行。带孔阀锥此时在一个环中被引导移动并在其周面具有多个开孔。对应的孔图被分为两个区域，其中，小开孔位于第一部分中而大开孔位于第二部分中。当带孔阀锥从锁闭位置、即此时阀全闭的位置抽出时，首先小开孔被放开以供流体介质流过。流通量在这些阀位中明显受限。此外，这些开孔以行列形式布置，所述行列在相对于带孔阀锥轴线的水平方向上取向。由此，当刚好一个行列被放开时流通量增大，而当没有行列被放开时流通量几乎不变。这种不一致的增大对于此时须在大范围内、即从小流通量到大流通量地可靠调节流通量的许多工艺过程应用来说是一个问题。当带孔阀锥进一步抽出时，流体介质可从规定位置起流过大开孔。该流通量在该点比通过横行水平布置被更不一致地提高。此外，该点表示至如下区域的过渡，在该区域内流通量取决于带孔阀锥位置。但对于许多用途来说，根据标准DINEN60534-2-4:2009-2011的同百分比关系是值得期待的。在DE102015016902A1中描述了一种调节阀，其中，多个开孔被加入管状阀座的周面。对应的孔图如在之前实施例中那样由具有许多小开孔的区域和具有许多大开孔的区域组成。还存在一致地构成所述两个区域之间过渡部的平衡通道。在小开孔区域内的所述孔图还具有横排。这如所述的那样导致流量特性曲线的不一致。此外，孔图在两个区域内仅略微变化，即，当在所述区域中的阀位变化时，总是放开相同面积以供流体介质流过。这导致流通量与阀位之间的几乎线性的关系并且或许可能明显不同于同百分比行为。所用孔图不具备横排的调节阀在DE3101494A1中被公开。所属带孔阀锥在一个环中到引导移动、呈套状形成并在其周面具有开孔。在此，这些开孔沿一条螺旋线排布。当所述阀锥抽出时先后放开这些孔，借此得到比在横排布置时均匀许多的流量特性曲线。但相对大的开孔间隙造成无法达到最大可能流通量。此外当带孔阀锥升起一步时，大多放开相同的附加面积以供介质流过，从而又出现线性的流量特性曲线而不是同百分比流量特性曲线。在WO2017/16518130A1所述的调节阀阀座中显示出类似的孔图。在此，所述开孔排布在远超过一条的螺旋线上。此外，它们排成竖列地取向并且接触。有序的孔图也导致几乎线性的流量特性曲线，其可能明显不同于同百分比流量特性曲线。此外，对于例如采用例如危险物质如氧气的许多应用场合并未考虑开孔接触。在此必须遵守孔间最小距离，因而出于机械稳定性考虑，孔间连边不应小于规定宽度。
技术实现思路
本技术的任务是指明用于调节阀的套状带孔阀锥的孔图，其不仅容许与危险物质如氧气打交道，也容许在小及大的流通量情况下可靠操作所述阀。单数的使用应不排除复数，反之亦然，除非另有所述。以下将详述几个方法步骤。这些步骤不必一定按照所指明的顺序进行，并且要描述的方法也可具有其它未提到的步骤。为了完成该任务，提出一种用于调节阀的带孔阀锥的制造方法，其中，该带孔阀锥是套状的并在其周面具有多个开孔。所述开孔此时按照至少一条围绕带孔阀锥周面的螺旋线排布，以获得尽量一致的调节阀流量特性曲线。这允许简单可靠地控制流通量。所述开孔和螺旋线如此布置，使得相邻开孔之间的最大连边宽度与最小连边宽度之比小于或等于1.5。所述条件保证了所述开孔挨得尽量紧密并获得最大可能流通量。因此，阀座结构尺寸可被缩减至最小值并且该调节阀可在高压下安全可靠运行。为了进一步提高流量特性曲线的一致性，在考虑前述条件情况下使螺旋线数量尽量少地坚守连边宽度、技术设定条件和安全规定，其中就包括带孔阀锥内径、开孔直径和相邻开孔之间的最小连边宽度。这一方面允许以危险物质运行，另一方面提供如下可能，在调节阀的制造中考虑技术方面，从而可简单廉价地制造带孔阀锥。一般，螺旋线起点的有序布置导致最佳结果，即最小螺旋线螺距和尽量一致的开孔排布。所述孔图很有规律并且产生几乎线性的流量特性曲线。但在制造带孔阀锥时可漏掉一些开孔以产生流量特性曲线的其它走势。所述走势例如可与装有调节阀的控制回路的设定条件和运行性能相协调。在此，漏掉开孔是一种很简单廉价的方法，其使调节阀流量特性曲线适配于期望走势。在许多应用中期望有按照标准DINEN60534-2-4:2009-2011的同百分比走势。这尤其提高在调节阀锁闭位置附近的控制精度。按螺旋线排布开孔容许流通量随阀位一致升高。一致性在螺旋线螺距较小时表现更突出。这引起使用一条单独螺旋线。但这通常与预定的技术边界条件相矛盾并且在许多情况下不允许与最大可能流通量相关的进一步优化可能性。因此，使用两条以上的螺旋线在许多情况下更有利。但是，无法在不危及流量特性曲线一致性的情况下任意增加螺旋线数量。螺旋线螺距并不一定随着螺旋线数量增大。这在极限情况下导致这些开孔以多个横行或竖列的方式布置，并且当一个行列被放开或没有行列能被放开时导致相应的流通量波动。因此，限制到最多二十条螺旋线可能是有意义的。在许多情况下建议，这些开孔沿所述螺旋线均匀分布。这一方面提高流量特性曲线的一致性，另一方面允许这些开孔尽量紧密排布或流通量增大。后者尤其适用于所述开孔等距排布在这些螺旋线上。除了开孔排布外，其形状也可被绑定到优化过程中。在此，可通过钻孔比较简单地制造圆形开孔。圆形开孔的另一个优点在于其机械稳定性。在流通量引人注目的情况下建议其它形状。借助正方形、长方形和六边形的形状，可扩大开孔面积且同时遵守最小连边宽度。星形形状可能对于拦截住可能位于流体介质中且超出一定半径的杂质是有意义的。螺旋线的数量例如可借助迭代法来确定。在此，可首先选择开孔以N＝2条具有最小高度h＝πDtan(α)的螺旋线来排布，其中，角度α由sin(α)＝Ncos(30°)(d+s)/(πD)、带孔阀锥的内径D、开孔直径d和相邻开孔之间的最小连边宽度s来定。每条螺旋线上的开孔数量首先通过所述比例πD/(d+s)的整数值得到。它被逐步增大，直至一个开孔的位置投影到最近螺旋线的正交投影落在两个相邻开孔的中间区内，即，投影距开孔位置的距离为开口间距的至少30％。接着，检查连边宽度是否遵守预定最小值以及两个连边宽度的最大比例是否小于或等于1.5。如果不是这种情况，则螺旋线数量被增加并重复前述步骤。通过这种方式，可确定允许尽量紧密的开孔排布的螺旋线数量。所述方法是灵活的并且自动匹配于预定边界条件。在典型应用中，还作为边界条件规定开孔的最大总面积。在带孔阀锥制造时为适应于期望分布被漏掉的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节阀(100)的带孔阀锥(150；200；300)，其特征在于，所述调节阀(100)能控制流体流动；/n其中所述带孔阀锥(150；200；300)呈套状，并且/n在所述带孔阀锥的周面中具有多个能够供流体流过的开孔(170；220)；/n其中所述开孔(170；220)按照至少一条螺旋线布置在所述带孔阀锥(150；200；300)的所述周面上；/n其中所述开孔(170；220)和所述螺旋线布置成使得，/n在相邻的开孔(170；220)之间的最大连边宽度与最小连边宽度之比小于或等于1.5；/n所述带孔阀锥(150；200；300)具有最少数量的所述螺旋线；/n其中所述带孔阀锥(150；200；300)被设计，使得/n所述带孔阀锥(150；200；300)的预定内径、所述开孔(170；220)的预定直径以及在所述开孔(170；220)之间的最小连边宽度被设定。/n

【技术特征摘要】
20180614 DE 102018114316.81.一种用于调节阀(100)的带孔阀锥(150；200；300)，其特征在于，所述调节阀(100)能控制流体流动；
其中所述带孔阀锥(150；200；300)呈套状，并且
在所述带孔阀锥的周面中具有多个能够供流体流过的开孔(170；220)；
其中所述开孔(170；220)按照至少一条螺旋线布置在所述带孔阀锥(150；200；300...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·布罗伊尔，
申请(专利权)人：大力士股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE