專利名稱:彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種減壓閥,具體涉及一種彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥。
背景技術(shù):
目前常用的減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥用于降低閥門(mén)的入口壓力,并使出口壓力達(dá)到 一個(gè)穩(wěn)定值,這種閥門(mén)流通能力較大,但易引起閥門(mén)出口壓力的波動(dòng),有時(shí)還會(huì)引起管道的 振動(dòng);比例式減壓閥為定比減壓閥,出口壓力不可調(diào),適用性不強(qiáng);彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥雖 然不會(huì)引起閥門(mén)出口壓力的波動(dòng),但這種閥門(mén)的缺點(diǎn)是體積過(guò)大,在樓宇安裝空間較小的 情況下限制了其使用,并且其流通能力也不足。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,它可以在減少 閥門(mén)尺寸的基礎(chǔ)上增加閥門(mén)的流通能力。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥的技術(shù)解決方案為 包括閥體、閥蓋、閥座、閥芯、閥盤(pán),閥蓋覆蓋于閥體組成閥腔,閥腔內(nèi)設(shè)有閥座,閥
座頂部與閥蓋固定連接,閥座內(nèi)設(shè)有閥芯,閥芯伸出閥座的下部固定設(shè)置有閥盤(pán);閥芯與閥
座之間設(shè)有壓力平衡空間,壓力平衡空間與閥座的外部空間連通;壓力平衡空間將入口壓
力傳遞至閥芯,閥芯所受的壓力平衡空間內(nèi)的流體壓力產(chǎn)生的向上的作用力與閥盤(pán)頂部所
受入口流體產(chǎn)生的向下的作用力基本相等,二者之間相差不大于25%;閥芯內(nèi)設(shè)置有彈簧,
彈簧的頂部通過(guò)彈簧壓蓋與調(diào)節(jié)螺栓連接。 所述閥芯上部設(shè)有活塞,活塞設(shè)置于閥座形成的活塞腔內(nèi),閥芯及活塞底部與閥 座內(nèi)腔形成壓力平衡空間,閥座壁內(nèi)設(shè)有一條或數(shù)條用于連通壓力平衡空間與外部空間的 導(dǎo)壓孔;活塞底部的受力面積與閥盤(pán)頂部的受力面積相差不大于25%。 所述閥盤(pán)頂部設(shè)有橡膠墊。 所述調(diào)節(jié)螺栓設(shè)有自鎖螺母。 所述閥芯與閥座之間設(shè)置有用于隔開(kāi)壓力平衡空間與入口壓力的密封裝置。 所述閥座外設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)。 所述活塞設(shè)置于活塞腔內(nèi),活塞腔設(shè)置于閥座內(nèi)部。 所述調(diào)節(jié)螺栓為明桿式或暗桿式。 所述閥芯容置彈簧的空間與閥腔內(nèi)的流體介質(zhì)隔開(kāi),使彈簧與閥腔內(nèi)的流體介質(zhì) 隔開(kāi)。 本實(shí)用新型可以達(dá)到的技術(shù)效果是 本實(shí)用新型將作用于閥盤(pán)頂部的入口壓力通過(guò)閥芯與閥座之間的壓力平衡空間 進(jìn)行平衡,閥門(mén)打開(kāi)后,即使造成閥盤(pán)頂部的壓力急劇減小,壓力平衡空間將閥盤(pán)頂部處的 入口壓力傳遞至閥芯,閥芯所受的壓力平衡空間內(nèi)的流體壓力產(chǎn)生的向上的作用力與閥盤(pán) 頂部所受入口流體產(chǎn)生的向下的作用力仍然基本相等,使閥門(mén)的開(kāi)度不受閥盤(pán)頂部壓力急劇減小的影響,從而能夠增加閥門(mén)的流通能力。 本實(shí)用新型取消了傳統(tǒng)的直接驅(qū)動(dòng)式減壓閥專門(mén)設(shè)置的出口壓力反饋元件(膜 片或活塞組件),而改用作關(guān)閉件的閥盤(pán)為出口壓力的反饋元件,簡(jiǎn)化了閥門(mén)結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型采用內(nèi)置彈簧,充分利用了對(duì)閥門(mén)的流通能力影響較小的閥座噴口中 部空間,縮小了閥門(mén)的結(jié)構(gòu)尺寸。 本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)式減壓閥流量小,體積大等缺陷。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本實(shí)用新型的受力分析圖。 圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明 l為閥體,2為閥座、活塞腔,3為閥蓋, 4為彈簧,5為彈簧壓蓋, 6為調(diào)節(jié)螺栓, 7為墊圈,IO為閥盤(pán), ll為閥芯, 12為螺栓,13為自鎖螺母,8、15、16、18為密封圈, 111為活塞,A為壓力平衡空間,21導(dǎo)壓孔, 14為過(guò)濾網(wǎng)。
具體實(shí)施方式如
圖1所示,本實(shí)用新型彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,包括閥體1、閥蓋3、閥座2、閥盤(pán) (活門(mén))10、閥芯11、彈簧4、彈簧壓蓋5、調(diào)節(jié)螺栓6 ; 閥蓋3覆蓋于閥體1組成閥腔,閥腔內(nèi)設(shè)有閥座2,閥座2頂部與閥蓋3固定連接。 閥座2內(nèi)設(shè)有閥芯11,閥芯11伸出閥座2的下部固定設(shè)置有閥盤(pán)10。閥座2處于閥腔上 游,閥盤(pán)10處于閥腔下游。閥芯11上部設(shè)有活塞111,活塞111設(shè)置于閥座2形成的活塞 腔內(nèi),閥芯11能夠以活塞方式在閥座2所形成的活塞腔內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)閥芯11帶動(dòng)閥盤(pán) 10向上運(yùn)動(dòng),閥盤(pán)10逐漸接近閥座2底部,閥門(mén)開(kāi)度減小直至關(guān)閉;當(dāng)閥芯11帶動(dòng)閥盤(pán)10 向下運(yùn)動(dòng),閥盤(pán)10與閥座2的底部逐漸分離,閥門(mén)開(kāi)度增大直至打開(kāi)。 閥盤(pán)10頂部硫化有橡膠墊。 閥芯11內(nèi)設(shè)置有彈簧4,彈簧4的底端固定設(shè)置于閥芯11的底部;彈簧4的頂端 容置于閥蓋3內(nèi),彈簧4的頂部連接彈簧壓蓋5,彈簧壓蓋5連接調(diào)節(jié)螺栓6。調(diào)節(jié)螺栓6 通過(guò)螺紋與閥蓋3連接,調(diào)節(jié)螺栓6伸出閥蓋3的部位設(shè)有自鎖螺母13。自鎖螺母13能夠 防止調(diào)節(jié)螺栓6與閥蓋3之間發(fā)生松動(dòng),保持閥門(mén)出口壓力的設(shè)定值。 閥蓋3與閥體1之間通過(guò)螺栓12、墊圈7固定連接。 閥芯11及活塞111底部與閥座2內(nèi)腔形成壓力平衡空間A,活塞111底部的受力 面積與閥盤(pán)10頂部的受力面積基本相等,二者之間的差值不大于25%。 閥芯11與閥座2之間設(shè)置有密封裝置,本實(shí)施例設(shè)有密封圈18。密封圈18使壓 力平衡空間A與入口壓力隔開(kāi)(泄漏是允許的)。 閥座2壁內(nèi)設(shè)有一條或數(shù)條導(dǎo)壓孔21,導(dǎo)壓孔21的一端通向壓力平衡空間A,另一端通向閥座2的外部空間。導(dǎo)壓孔21使壓力平衡空間A與閥盤(pán)10上部的噴口區(qū)域連通, 以保證閥門(mén)在任何開(kāi)度下作用在閥盤(pán)10頂部的流體的入口壓力P1與壓力平衡空間A內(nèi)的 流體作用于閥芯11上活塞111底部的壓力P3基本相等。 閥體1與閥座2之間設(shè)有密封圈8。 閥芯11的活塞111與閥座2之間設(shè)有密封圈15、 16。閥芯11將彈簧4與閥腔內(nèi) 的流體介質(zhì)分隔開(kāi),并由密封圈15、16密封,使彈簧4不受閥門(mén)內(nèi)流體介質(zhì)的影響。 閥盤(pán)10與閥芯11之間為螺紋連接,閥盤(pán)10也可通過(guò)螺釘或螺栓固定于閥芯11 上。 閥座2外可以設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)14。 開(kāi)啟閥門(mén)時(shí),對(duì)調(diào)節(jié)螺栓6進(jìn)行調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)螺栓6通過(guò)彈簧壓蓋5使彈簧4被壓 縮,彈簧4將其彈力傳遞至閥芯ll及閥盤(pán)10,閥盤(pán)10同時(shí)受到閥門(mén)出口壓力的作用,當(dāng)閥 盤(pán)IO所受的向下的彈簧彈力大于向上的流體壓力時(shí),閥芯11帶動(dòng)閥盤(pán)10向下運(yùn)動(dòng),使閥 盤(pán)10與閥座2分離,閥門(mén)的開(kāi)度逐漸增大至全開(kāi)。 關(guān)閉閥門(mén)時(shí),逐步松開(kāi)彈簧4,減小彈簧4的彈力,使閥盤(pán)10所受的向上的流體壓 力大于向下的彈簧彈力,閥芯11帶動(dòng)閥盤(pán)10向上運(yùn)動(dòng),閥盤(pán)10逐漸接近閥座2,閥門(mén)的開(kāi) 度逐漸減小至全關(guān),此時(shí)閥座2與閥盤(pán)10之間通過(guò)閥盤(pán)10頂部的橡膠墊進(jìn)行密封。 正常工作時(shí),閥門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài),通過(guò)閥門(mén)頂部的調(diào)節(jié)螺栓6壓緊或放松彈簧4, 可以調(diào)整閥門(mén)的出口壓力,使閥門(mén)的出口壓力值達(dá)到所需要的設(shè)定值,此時(shí)流體介質(zhì)流過(guò) 閥座2及閥盤(pán)10,閥盤(pán)10所受向下的彈簧彈力與向上的流體壓力大小相等,閥盤(pán)10處于平 衡狀態(tài)。發(fā)生異常時(shí),如閥門(mén)的出口壓力升高(大于設(shè)定的出口壓力值),閥盤(pán)10所受向上 的流體壓力大于向下的彈簧彈力,閥盤(pán)10的平衡狀態(tài)被破壞,閥盤(pán)10向上運(yùn)動(dòng),直至閥盤(pán) 10接觸閥座2,使閥門(mén)關(guān)閉,流體介質(zhì)被切斷,達(dá)到密封效果。反之,當(dāng)閥門(mén)的出口壓力降低 (小于設(shè)定的出口壓力值),閥盤(pán)10向下運(yùn)動(dòng),閥門(mén)的開(kāi)度增加,使閥門(mén)的出口壓力回升。 如圖2所示,閥門(mén)正常工作時(shí)的受力平衡公式為 P2 X S2+P3 X S3 = PI X Sl+Fs (1) Pl :閥盤(pán)10頂部所受上游的入口壓力; P2:閥盤(pán)10底部所受下游的出口壓力(即閥門(mén)的出口壓力);P3 :壓力平衡空間A內(nèi)的流體作用于閥芯11上的壓力; Sl :閥盤(pán)10頂部上游側(cè)受力的有效面積; S2 :閥盤(pán)10底部下游側(cè)受力的有效面積; [OO51 ] S3 :閥芯11上活塞111受力的有效面積; Fs:彈簧4的彈力。 Sl " S3 (2) Pl " P3 (3) 將(2) 、 (3)代入(1),則公式(1)變?yōu)? P2 = Fs/S2 (4) 從公式(4)可以看出,閥門(mén)的出口壓力P2只取決于彈簧4的彈力,因此通過(guò)調(diào)節(jié)
閥門(mén)頂部的調(diào)節(jié)螺栓6,調(diào)節(jié)彈簧4的彈力,就可以調(diào)整閥門(mén)的出口壓力。 本實(shí)用新型將作用于閥盤(pán)10頂部的入口壓力通過(guò)閥芯11的活塞lll底部進(jìn)行平衡,當(dāng)閥門(mén)打開(kāi)時(shí),閥盤(pán)10頂部的壓力,由于靠近噴口,會(huì)急劇降低,原平衡被打破,閥盤(pán)10
向關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng),流通能力減弱,但由于導(dǎo)壓孔21將壓力平衡空間A與閥盤(pán)10頂部區(qū)域連
通,兩區(qū)域壓力基本相等,平衡又被恢復(fù),閥盤(pán)IO又向打開(kāi)方向運(yùn)動(dòng),使閥門(mén)的流通能力不
受閥盤(pán)頂部壓力變化的影響,故閥門(mén)的流通能力更好。 本實(shí)用新型的彈簧4內(nèi)置在閥芯11內(nèi),能夠減小閥門(mén)的高度。 本實(shí)用新型的閥盤(pán)IO同時(shí)作為出口壓力感應(yīng)元件,用于感測(cè)出口壓力,從而取消
了傳統(tǒng)的用于感應(yīng)出口壓力的膜片,簡(jiǎn)化了閥門(mén)的結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的閥座2同時(shí)起到活塞腔的作用;也可在閥座2內(nèi)部設(shè)置專門(mén)的活塞 腔。 調(diào)節(jié)螺栓6可以設(shè)置為明桿式,壓緊或放松調(diào)節(jié)螺栓6時(shí),調(diào)節(jié)螺栓6的螺栓桿作 軸向運(yùn)動(dòng);也可以設(shè)置為暗桿式,壓緊或放松調(diào)節(jié)螺栓6時(shí),調(diào)節(jié)螺栓6的螺栓桿不作軸向 運(yùn)動(dòng)。 本實(shí)用新型的閥座2、閥芯11、閥盤(pán)IO及相應(yīng)的密封圈組成閥芯組件,維修時(shí)可整 體取出,增加了維護(hù)和維修的便利性。 本實(shí)用新型可以增加其它附屬零件,以增加閥門(mén)的抗氣蝕性性能,延長(zhǎng)閥門(mén)的使 用壽命。
權(quán)利要求一種彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,包括閥體(1)、閥蓋(3)、閥座(2)、閥芯(11)、閥盤(pán)(10),閥蓋(3)覆蓋于閥體(1)組成閥腔,閥腔內(nèi)設(shè)有閥座(2),閥座(2)頂部與閥蓋(3)固定連接,閥座(2)內(nèi)設(shè)有閥芯(11),閥芯(11)伸出閥座(2)的下部固定設(shè)置有閥盤(pán)(10);其特征在于閥芯(11)與閥座(2)之間設(shè)有壓力平衡空間(A),壓力平衡空間(A)與閥座(2)的外部空間連通;閥芯(11)內(nèi)設(shè)置有彈簧(4),彈簧(4)的頂部通過(guò)彈簧壓蓋(5)與調(diào)節(jié)螺栓(6)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述閥芯(11)上部設(shè)有 活塞(111),活塞(111)設(shè)置于閥座(2)形成的活塞腔內(nèi),閥芯(11)及活塞(111)底部與閥 座(2)內(nèi)腔形成所述壓力平衡空間(A),閥座(2)壁內(nèi)設(shè)有一條或數(shù)條用于連通壓力平衡空 間(A)與外部空間的導(dǎo)壓孔(21);活塞(111)底部的受力面積與閥盤(pán)(10)頂部的受力面 積相差不大于25%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述閥盤(pán)(10)頂部設(shè)有 橡膠墊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述調(diào)節(jié)螺栓(6)設(shè)有 自鎖螺母(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述閥芯(11)與閥座(2)之間設(shè)置有用于隔開(kāi)壓力平衡空間(A)與入口壓力的密封裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述閥座(2)外設(shè)有過(guò) 濾網(wǎng)(14)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述活塞(111)設(shè)置于活塞腔內(nèi),活塞腔設(shè)置于閥座(2)內(nèi)部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述調(diào)節(jié)螺栓(6)為明桿式或暗桿式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,其特征在于所述閥芯(11)容置彈簧(4)的空間與閥腔內(nèi)的流體介質(zhì)隔開(kāi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種彈簧直接驅(qū)動(dòng)減壓閥,包括閥體、閥蓋、閥座、閥芯、閥盤(pán),閥芯與閥座之間設(shè)有壓力平衡空間,壓力平衡空間與閥座的外部空間連通;壓力平衡空間將入口壓力傳遞至閥芯;閥芯內(nèi)設(shè)置有彈簧,彈簧的頂部通過(guò)彈簧壓蓋與調(diào)節(jié)螺栓連接。本實(shí)用新型將作用于閥盤(pán)頂部的入口壓力通過(guò)閥芯與閥座之間的壓力平衡空間進(jìn)行平衡,能夠增加閥門(mén)的流通能力。本實(shí)用新型取消了傳統(tǒng)的直接驅(qū)動(dòng)式減壓閥專門(mén)設(shè)置的出口壓力反饋元件,而改用作關(guān)閉件的閥盤(pán)為出口壓力的反饋元件,簡(jiǎn)化了閥門(mén)結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用內(nèi)置彈簧,充分利用了對(duì)閥門(mén)的流通能力影響較小的閥座噴口中部空間,縮小了閥門(mén)的結(jié)構(gòu)尺寸。
文檔編號(hào)F16K17/04GK201462121SQ200920073989
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日
發(fā)明者徐勇, 李政宏 申請(qǐng)人:上海冠龍閥門(mén)機(jī)械有限公司