一种小型结构调节阀制造技术

本发明专利技术公开了一种小型结构调节阀，包括阀体；所述阀体的阀腔内具有配合阀芯的阀座；所述阀座的节流直径为阀门口径的0.70～0.94倍。本发明专利技术以阀门口径为基准，将阀座的节流直径按特定值减小，有效减小了阀座、阀芯的结构体积，有利于阀体结构的紧凑、小型化，进而有利于整个调节阀的紧凑、小型化，减少成型用料、降低成型成本，经济效益显著。经济效益显著。经济效益显著。

【技术实现步骤摘要】
一种小型结构调节阀


[0001]本专利技术涉及调节阀，具体是一种小型结构调节阀。

技术介绍

[0002]调节阀为过程控制工业中最常用、重要的终端控制元件
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即执行器，其接受控制系统输出的信号来调节阀门的通/断状态及开度，以达到对压力、温度、流量、液位等控制参数的自动化调节。
[0003]单座式调节阀是一种常见的、最普通的调节阀结构形式，其是以阀体内阀芯与阀座之间的配合而实现节流控制，例如中国专利文献公开的名称为“新型严密切断单座阀”（公开号CN 203906809 U，公开日2014年10月29日）、“一种带有分段式阀芯结构的直通单座阀”（公开号CN217842730 U，公开日2022年11月28日）、“一种高性能衬塑单座阀”（公开号CN 112483656 A，公开日2021年03月12日）、“一种压差自平衡单座调节阀”（公开号CN217899013 U，公开日2022年11月25日）等技术。
[0004]在已公开的单座阀设计结构中，其阀座的节流直径基本与阀门口径相等（即dg=DN）。按此设计结构，阀芯在阀座上处于全开状态时，阀芯的节流头部段的部分仍是伸入阀座孔内的。如此，现有单座阀的有效节流面积约为阀门通径面积的60～70%，余下30～40%的面积是由阀芯的节流头部段伸入阀座孔内的部分所占去。在不影响节流效果的前提下，此设计结构显然不利于阀座、阀芯及阀体结构的紧凑、小型化，导致整个单座式调节阀的成型用料较多、成型成本较高。
[0005]经过对已公开的中国专利文献的检索分析，至今未见有通过阀座的节流直径与阀门口径之间的配合关系改变，以缩小调节阀结构体积的技术被披露。

技术实现思路

[0006]本专利技术的技术目的在于：针对上述传统单座式调节阀的结构特殊性以及现有技术的不足，提供一种有利于调节阀结构紧凑、小型化的小型结构调节阀。
[0007]本专利技术实现其技术目的所采用的技术方案是：一种小型结构调节阀，包括阀体；所述阀体的阀腔内具有配合阀芯的阀座；所述阀座的节流直径为阀门口径的0.70～0.94倍。
[0008]上述技术措施针对传统单座式调节阀的结构特殊性，以及基于过程控制工业中阀门口径与节流面积之间的特定配合关系，以阀门口径为基准（即不改变节流面积），将阀座的节流直径按特定值减小，从而使传统单座式调节阀的阀芯伸入阀座内的部分所占面积被直接去除，如此，有效减小了阀座、阀芯的结构体积，有利于阀体结构的紧凑、小型化，进而有利于整个调节阀的紧凑、小型化，减少成型用料、降低成型成本，经济效益显著。
[0009]作为优选方案之一，所述阀体的阀腔内还排布有套筒；所述套筒主要由下筒段、上筒段以及环周间距排布于所述下筒段与所述上筒段之间的至少两根立柱组成，所述下筒段与所述上筒段之间的相邻立柱之间构成流体通道，所
述下筒段的内壁构成与所述阀芯相配合的阀座。
[0010]上述技术措施在阀腔内增加了套筒，有利于实现阀座在阀腔内通过压笼排布成型、或压差自平衡单座式调节阀的成型、亦或套筒式调节阀的成型。在此基础之上，将阀座在套筒上以一体结构成型，从而简化了带有压笼结构的调节阀的整体结构，便于装配，有利于成型成本的控制。同时，一体结构的套筒与阀座，消除了传统压笼与阀座之间的一道密封结构，防泄漏效果更好。
[0011]进一步的，所述套筒的下筒段以向内的台阶凸起结构构成所述阀座；所述台阶凸起结构的顶部台阶外缘处，成型有用作配合所述阀芯、圆弧曲面结构的座侧密封面。
[0012]上述技术措施以套筒的下筒段，一体化的可靠成型、用作使阀芯的节流头部段座封的阀座，所构成的阀座能够与阀芯的节流头部段之间形成接近于线型的座封配合效果，密封可靠、泄漏量小、调节性能好。
[0013]进一步的，所述套筒所构成阀座的底沿处，具有斜面状的坡口结构。该技术措施有利于降低流体介质的流动阻力，提高流动效率。
[0014]进一步的，所述套筒为无缝钢管经环周开设流体通道的结构成型；所述套筒的最大外径为阀门口径的1.05～1.38倍。
[0015]上述技术措施将带有阀座的套筒以无缝钢管车削制造成型，其结构性能好，可靠地克服了传统铸造结构套筒所存在的结构缺陷，亦有利于套筒壁厚的大幅缩小而使阀体上的阀腔尺寸紧凑、小型化，成型结构简单，易于实现，服役可靠。
[0016]上述技术措施的套筒结构，基于上述所构成阀座的dg孔尺寸、以及以无缝钢管成型，使得所成型的套筒在满足使用要求的同时而壁厚偏薄，有利于减小阀体上的阀腔结构尺寸，使阀体结构紧凑、小型化。
[0017]上述调节阀作为单座式调节阀使用的一种优选方案，所述阀芯以节流头部段的节流曲面，与所述套筒所构成阀座之间的配合，进行节流控制，流体介质经所述套筒所构成的阀座流入、经所述套筒上的流体通道流出；所述套筒环周开设的各流体通道所构成的总流通面积，大于所述阀芯在阀座上处于全开状态之下的所述阀座处的流通面积。
[0018]上述技术措施形成了单座式调节阀，具备单座式调节阀的易密封切断、泄露小、流体介质流阻小等技术特性。同时，套筒上的流体通道仅作过道之用、不产生节流效果，经阀座与阀芯节流之后的流体介质能够顺畅、高效的流过套筒上的流体通道。
[0019]进一步的，所述阀芯的外周具有上下位成型的芯侧上密封面和芯侧下密封面；所述芯侧上密封面，以斜面结构成型在所述阀芯的根部凸肩段的底沿处；所述芯侧下密封面，以斜面结构成型在所述阀芯的节流头部段的根部底沿处；所述阀芯在所述套筒内座封时，通过所述芯侧上密封面在所述套筒的上筒段处座封，通过所述芯侧下密封面在所述套筒所构成的阀座处座封；所述阀芯的根部凸肩段顶面与节流头部段节流曲面之间，开设有能够将阀腔与所述阀芯下方的阀体流道一连通的平衡孔。
[0020]上述技术措施基于单座式调节阀的结构基础，通过阀芯与套筒之间的上下位两道密封、以及阀芯上的平衡孔，能够实现公开号为CN 217899013 U的专利文献所披露的压差
自平衡单座调节的技术特性，满足全压差工况的服役。
[0021]具体的，在阀芯的顶面与节流曲面之间形成平衡孔，在阀芯的上部处外周以凸肩结构形成芯侧上密封面，在阀后流道上方区域的阀腔（即套筒的上筒段）内周以台阶结构形成腔侧密封面，当阀芯在阀座上坐封时，阀芯上部外周的芯侧上密封面在腔侧密封面上同步实现坐封。如此，在阀体的阀腔内形成了上、下两道密封配合结构，第一道密封配合结构处在阀芯的节流曲面与阀座之间，第二道密封配合结构处在阀芯的上部与阀后流道上方区域的阀腔之间。阀门在关闭时，第一道密封配合结构和第二道密封配合结构分别坐封，从而将阀体内的阀前流道与阀后流道切断，阀前流道内的流体介质经阀芯上的平衡孔引流至节流口后端的阀腔内，阀芯节流曲面处的压力与阀芯顶面处所受压力趋于平衡，实现压差自平衡调节，即构成了上、下位双密封的平衡式结构，有效解决了传统单座式调节阀的允许工作压差小的技术问题，能够工作在全压差（即0～公称压力PN）工况环境之下。
[0022]再进一步的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型结构调节阀，包括阀体（1）；所述阀体（1）的阀腔（13）内具有配合阀芯（3）的阀座；其特征在于：所述阀座的节流直径（dg）为阀门口径（DN）的0.70～0.94倍。2.根据权利要求1所述小型结构调节阀，其特征在于：所述阀体（1）的阀腔（13）内还排布有套筒（2）；所述套筒（2）主要由下筒段（21）、上筒段（23）以及环周间距排布于所述下筒段（21）与所述上筒段（23）之间的至少两根立柱组成，所述下筒段（21）与所述上筒段（23）之间的相邻立柱之间构成流体通道（22），所述下筒段（21）的内壁构成与所述阀芯（3）相配合的阀座。3.根据权利要求2所述小型结构调节阀，其特征在于：所述套筒（2）的下筒段（21）以向内的台阶凸起结构构成所述阀座；所述台阶凸起结构的顶部台阶外缘处，成型有用作配合所述阀芯（3）、圆弧曲面结构的座侧密封面（211）。4.根据权利要求2或3所述小型结构调节阀，其特征在于：所述套筒（2）所构成阀座的底沿处，具有斜面状的坡口结构（212）。5.根据权利要求2或3所述小型结构调节阀，其特征在于：所述套筒（2）为无缝钢管经环周开设流体通道（22）的结构成型；所述套筒（2）的最大外径为阀门口径（DN）的1.05～1.38倍。6.根据权利要求2所述小型结构调节阀，其特征在于：所述阀芯（3）以节流头部段（31）的节流曲面，与所述套筒（2）所构成阀座之间的配合，进行节流控制，流体介质经所述套筒（2）所构成的阀座流入、经所述套筒（2）上的流体通道（22）流出；所述套筒（2）环周开设的各流体通道（22）所构成的总流通面积，大于所述阀芯（3）在阀座上处于全开状态之下的所述阀座处的流通面积。7.根据权利要求6所述小型结构调节阀，其特征在于：所述阀芯（3）的外周具有上下位成型的芯侧上密封面（331）和芯侧下密封面（311）；所述芯侧上密封面（331），以斜面结构成型在所述阀芯（3）的根部凸肩段（33）的底沿处；所述芯侧下密封面（311），以斜面结构成型在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：明赐东，陆昊，欧珊珊，
申请(专利权)人：明珉，
类型：发明
国别省市：