一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用制造技术

本发明专利技术属于节流降压相关技术领域，并具体公开了一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用。该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设数量的径向通孔，径向通孔沿径向方向贯穿节流元件，并且每两个径向通孔为一组，通过设置在节流元件中心的轴向通孔相连接；同时该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设对数的旋转凹槽和直凹槽，每对旋转凹槽或直凹槽沿轴向对称设置，旋转凹槽沿节流元件外壁绕轴旋转90度，直凹槽在节流元件外壁沿轴向分布，旋转凹槽的一端与直凹槽连接，该旋转凹槽的另一端与径向通孔连接。本发明专利技术使得介质经历分流、直角转弯和对冲过程，并通过不断重复上述过程，将高压降转化成多级可控的小压降，进一步提高压降效果和耗能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用
本专利技术属于节流降压相关
，更具体地，涉及一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用。
技术介绍
调节阀是一种广泛应用于电站、冶金、石化等高温高压领域中的控制装置，主要作用是调节压力、流量等参数。调节阀工作于高温高压降的严酷工况下，介质流经节流元件时由于流通面积的突然减小会使得介质的流速非常大，对调节阀的金属表面造成冲刷破坏，引起振动噪声等问题。工况下介质压力和速度剧烈波动会引起剧烈振动和噪声，导致调节阀使用寿命缩短；同时该工况下介质很容易产生闪蒸和空化现象，闪蒸和空化会对调节阀的金属材料产生严重的破坏，影响调节阀的正常运行和使用寿命。因此需要能够在有效降低介质速度和压力的同时保证较大流量的节流元件及调节阀，将高压降分解为多级可控小压降，从而有效的减小振动和噪声的发生以及闪蒸和空化的发生，有效提高调节阀的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种绕轴转角对冲式节流元件及其应用，其中该元件使得介质经历分流、直角转弯和对冲过程，并通过不断重复上述过程，将高压降转化成多级可控的小压降，进一步提高压降效果和耗能效果，消耗介质的动能从而有效降低介质在节流元件中的流速。为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种绕轴转角对冲式节流元件，该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设数量的径向通孔，所述径向通孔沿径向方向贯穿所述节流元件，并且每两个所述径向通孔为一组，通过设置在所述节流元件中心的轴向通孔相连接；同时该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设对数的旋转凹槽和直凹槽，每对旋转凹槽或直凹槽沿轴向对称设置，所述旋转凹槽沿所述节流元件外壁绕轴旋转90度，所述直凹槽在所述节流元件外壁沿轴向分布，所述旋转凹槽的一端与所述直凹槽连接，该旋转凹槽的另一端与所述径向通孔连接；将介质流入的直凹槽定义为进口凹槽，同时将介质流出的直凹槽定位为出口凹槽，工作时，介质分为两股从两个所述进口凹槽流入，经过所述旋转凹槽后进入所述径向通孔，然后沿所述轴向通孔从下一个径向通孔流出，再依次经过所述旋转凹槽、直凹槽和旋转凹槽后对冲进入下下个径向通孔，如此往复直至从所述出口凹槽流出，从而通过分流、直角转弯和对冲实现降压作用。作为进一步优选地，所述径向通孔的直径沿所述介质流动的方向逐渐增大。按照本专利技术的另一方面，提供了一种基于上述绕轴转角对冲式节流元件的多级降压调节阀，该多级降压调节阀包括阀体、降压组件、阀杆和阀盖，其中：所述阀体的两侧分别设置有调节阀进口和调节阀出口，其中心设置有内腔，所述调节阀进口与所述内腔连通；所述内腔设置有降压组件，所述降压组件包括预设数量的节流盘片以及阀座，相邻两层所述节流盘片叠合构成预设数量的节流孔，该节流孔内部设置有所述绕轴转角对冲式节流组件，所述阀座设置在所述节流盘片的下方；所述阀杆可轴向移动地定位在所述阀体中，同时所述阀杆上制有与所述降压组件和阀座配合的阀芯；所述阀盖设置在所述阀体的顶部，并设置有动力组件，用于带动所述阀杆沿轴向升降，以控制所述调节阀的开度。作为进一步优选地，所述降压组件中相邻两层所述节流盘片叠合构成预设数量的内节流孔、外节流孔和对冲流道，每两个相邻的所述外节流孔为一组，通过所述对冲流道与一个所述内节流孔连接，进而通过对冲进一步提高降压作用。作为进一步优选地，所述内节流孔和外节流孔的内部均设有绕轴转角对冲式节流元件。作为进一步优选地，所述节流孔的一端设有固定所述绕轴转角对冲式节流元件的凸台，使得该节流孔与所述绕轴转角对冲式节流元件过盈配合。作为进一步优选地，各个所述节流盘片通过钎焊方式加工成一个整体。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：1.本专利技术提供了一种绕轴转角对冲式节流元件，该元件通过设置沿轴向方向对称布置的旋转凹槽和直凹槽，使得介质经历分流、直角转弯和对冲过程，并通过不断重复上述过程，将高压降转化成多级可控的小压降，进一步提高压降效果和耗能效果，消耗介质的动能从而有效降低介质在节流元件中的流速；2.同时，本专利技术提供了一种基于绕轴转角对冲式节流元件的多级降压调节阀，其通过在节流孔内部设置绕轴转角对冲式节流元件，能够将介质速度限制在一定范围之内，在保证满足将较高压降转化成多级小压降要求的同时又能在工作时保证较大的流量，从而有效避免空化现象的发生，提高多级降压调节阀的抗汽蚀性，同时降低噪声和振动，提高多级降压调节阀的使用寿命，使调节阀能够在高温高压差的严酷工况下工作；3.尤其是，本专利技术通过对多级抗压调节阀中的降压组件结构进行优化，利用对冲流道将两个外节流孔连接，从而通过对冲作用进一步提高降压效果。附图说明图1是按照本专利技术优选实施例构建的绕轴转角对冲式节流元件的结构示意图；图2(a)是图1中绕轴转角对冲式节流元件的右视图；图2(b)是图1中绕轴转角对冲式节流元件的主视图；图2(c)是图1中绕轴转角对冲式节流元件的剖视图；图3是按照本专利技术优选实施例构建的基于绕轴转角对冲式节流元件的多级降压调节阀的结构示意图；图4是图3中降压组件的结构示意图；图5是图3中降压组件的纵剖视图；图6是图3中降压组件的横剖视图；图7是节流盘片的结构示意图；图8是节流盘片的立体结构示意图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-阀体，2-阀盖，3-阀杆，4-阀芯，5-降压组件，6-调节阀进口，7-调节阀出口，8-第一节流盘片，9-第二节流盘片，10-第三节流盘片，11-第四节流盘片，12-第五节流盘片，13-绕轴转角对冲式节流元件，14-第三对冲流道，15-第二对冲流道，16-第一对冲流道，17-第一直凹槽，18-第一旋转凹槽，19-第二旋转凹槽，20-第二直凹槽，21-第三旋转凹槽，22-第一通孔，23-第二通孔，24-第三通孔，25-第四通孔，26-第一轴向通孔，27-外节流孔，28-内节流孔，29-第三直凹槽，30-第二轴向通孔，31-连接孔。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术提供了一种绕轴转角对冲式节流元件，该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设数量的径向通孔，径向通孔沿径向方向贯穿节流元件，并且每两个径向通孔为一组，通过设置在节流元件中心的轴向通孔相连接；同时该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设对数的旋转凹槽和直凹槽，每对旋转凹槽或直凹槽沿轴向对称设置，旋转凹槽沿节流元件外壁绕轴旋转90度，直凹槽在节流元件外壁沿轴向分布，旋转凹槽的一端与直凹槽连接，该旋转凹槽的另一端与径向通孔连接；将介质流入的直凹槽定义为进口凹槽，同时将介质流出的直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绕轴转角对冲式节流元件，其特征在于，该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设数量的径向通孔，所述径向通孔沿径向方向贯穿所述节流元件，并且每两个所述径向通孔为一组，通过设置在所述节流元件中心的轴向通孔相连接；同时该节流元件沿轴向方向交错分布有预设对数的旋转凹槽和直凹槽，每对旋转凹槽或直凹槽沿轴向对称设置，所述旋转凹槽沿所述节流元件外壁绕轴旋转90度，所述直凹槽在所述节流元件外壁沿轴向分布，所述旋转凹槽的一端与所述直凹槽连接，该旋转凹槽的另一端与所述径向通孔连接；将介质流入的直凹槽定义为进口凹槽，同时将介质流出的直凹槽定位为出口凹槽，工作时，介质分为两股从两个所述进口凹槽流入，经过所述旋转凹槽后进入所述径向通孔，然后沿所述轴向通孔从下一个径向通孔流出，再依次经过所述旋转凹槽、直凹槽和旋转凹槽后对冲进入下下个径向通孔，如此往复直至从所述出口凹槽流出，从而通过分流、直角转弯和对冲实现降压作用。/n

【技术特征摘要】
1.一种绕轴转角对冲式节流元件，其特征在于，该节流元件沿轴向方向均匀分布有预设数量的径向通孔，所述径向通孔沿径向方向贯穿所述节流元件，并且每两个所述径向通孔为一组，通过设置在所述节流元件中心的轴向通孔相连接；同时该节流元件沿轴向方向交错分布有预设对数的旋转凹槽和直凹槽，每对旋转凹槽或直凹槽沿轴向对称设置，所述旋转凹槽沿所述节流元件外壁绕轴旋转90度，所述直凹槽在所述节流元件外壁沿轴向分布，所述旋转凹槽的一端与所述直凹槽连接，该旋转凹槽的另一端与所述径向通孔连接；将介质流入的直凹槽定义为进口凹槽，同时将介质流出的直凹槽定位为出口凹槽，工作时，介质分为两股从两个所述进口凹槽流入，经过所述旋转凹槽后进入所述径向通孔，然后沿所述轴向通孔从下一个径向通孔流出，再依次经过所述旋转凹槽、直凹槽和旋转凹槽后对冲进入下下个径向通孔，如此往复直至从所述出口凹槽流出，从而通过分流、直角转弯和对冲实现降压作用。


2.如权利要求1所述的绕轴转角对冲式节流元件，其特征在于，所述径向通孔的直径沿所述介质流动的方向逐渐增大。


3.一种基于如权利要求1或2所述的绕轴转角对冲式节流元件的多级降压调节阀，其特征在于，该多级降压调节阀包括阀体(1)、降压组件(5)、阀杆(3)和阀盖(2)，其中：所述阀体(1)的两侧分别设置有调节阀进口(6)和调节阀出口(7)，其中心设置有内腔，所述调节阀进口(6)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘银水，丁爽爽，韩明兴，王振耀，罗小辉，吴德发，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42