專利名稱：低噪聲調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低噪聲的調(diào)節(jié)閥，尤其涉及一種可以通過安裝帶有多錐度的套筒、帶彈性阻尼套閥芯和優(yōu)化的閥座來實現(xiàn)噪聲治理的調(diào)節(jié)閥，屬于調(diào)節(jié)閥噪聲治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
調(diào)節(jié)閥作為一種常見的執(zhí)行機構(gòu)，其作用就是通過調(diào)節(jié)器發(fā)出的控制信號，來改變調(diào)節(jié)參數(shù)，把被調(diào)參數(shù)控制在工藝所要求的范圍內(nèi)，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。目前為止，調(diào)節(jié)閥是自動化控制系統(tǒng)中十分重要的組成部分，廣泛應(yīng)用在許多重要行業(yè)，如石油、化工等行業(yè)。但由于閥體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得調(diào)節(jié)閥在工作時伴隨產(chǎn)生噪聲，不僅對工作人員聽力造成嚴(yán)重影響，而且影響安全生產(chǎn)和降低勞動生產(chǎn)率。目前針對調(diào)節(jié)閥的噪聲治理常采用聲源治理法或聲路治理法，雖取得了一定成果，但由于部分學(xué)者在調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)及內(nèi)部流場方面未考慮周全，往往造成顧此失彼的后果。如專利(CN 200920076178. 9)中，在角形調(diào)節(jié)閥中采用由多個水平狀長方孔的下沿，疊加一個其二邊呈平滑內(nèi)凹曲線的平頭倒三角形孔，以及疊加不同高度的倒三角形孔所組成的多個復(fù)合孔的幾何狀流道孔來進行噪聲治理，雖然在一定程度上可降低閥內(nèi)的噪聲，但存在著以下幾個問題一是其流道孔加工困難，制造成本高；二是由于采用的均流罩是固定結(jié)構(gòu)，流體只能通過均流罩上的通孔由閥入口流入閥芯處，使得流體在均流罩底部未開通孔處由于路徑受阻易形成渦流，產(chǎn)生新的局部噪聲；三是水平狀長方孔的下沿與二邊呈平滑內(nèi)凹曲線的平頭倒三角形孔之間不易形成光滑過渡面，流道截面積的突然增大，易造成過渡口下方與過渡口處流體的速度差，在此處形成小的局部渦流，產(chǎn)生新的噪聲源；四是由于水平狀長方孔上沿不變，下沿截面積增加，使得流體在通孔的上、下區(qū)域流速不等，形成速度差，易形成局部渦流并產(chǎn)生新的噪聲源。因此，針對調(diào)節(jié)閥的噪聲治理，需在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、流場特性及降噪成本上進行綜合考慮，以設(shè)計適合本調(diào)節(jié)閥的降噪方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有調(diào)節(jié)閥存在的噪聲過大、噪聲治理成本高、以及在噪聲治理中對本身結(jié)構(gòu)及流場特性考慮不周等問題，提供一種可有效治理調(diào)節(jié)閥噪聲并且成本低、符合流場特性的低噪聲調(diào)節(jié)閥。本實用新型的低噪聲調(diào)節(jié)閥采用以下技術(shù)方案低噪聲調(diào)節(jié)閥，包括閥體、套閥芯、閥芯和閥桿，所述的閥體內(nèi)設(shè)有閥芯，閥芯與閥桿連接，所述的閥體內(nèi)的閥座上安裝有多錐度孔套筒，所述的多錐度孔套筒內(nèi)壁與閥芯配合，多錐度孔套筒的上端通過套閥芯固定，在所述的多錐度孔套筒的側(cè)壁上設(shè)有若干錐孔，所述的錐孔的直徑是由內(nèi)壁向外壁逐漸增大。所述的錐孔的錐度為1:10 1:1。在所述的閥體的上端設(shè)有閥蓋和支架，支架與閥蓋連接，閥蓋與閥體通過螺紋連接。所述閥座的下底面采用二次拋物曲面過渡。所述套閥芯的環(huán)壁處開有溝槽，并在溝槽處注入橡膠。本實用新型在閥座的下底面采用二次拋物曲面過渡，二次拋物曲面的形狀與傳統(tǒng)的階梯狀相比，具有先緩后急的變化特點，與流體流向節(jié)流口的流線相符合，可有效消除閥座處的漩渦，實現(xiàn)此處噪聲源的治理。本實用新型在閥芯處的流體分流采用多錐度孔的套筒，使流體由套筒內(nèi)部經(jīng)小孔流向節(jié)流口前，首先在套筒內(nèi)部相互碰撞并消耗部分能量，將速度和壓降降下來，實現(xiàn)一次降噪；然后流體經(jīng)過帶錐度的小孔，呈1:10 1:1的錐度，截面積由里向外逐漸增大，使得速度和壓降再次降下來，實現(xiàn)二次降噪。通過一次、二次降噪，可實現(xiàn)節(jié)流口處噪聲源的治理。多錐度孔套筒孔的數(shù)量和錐度通過計算得出，多錐度孔套筒孔的數(shù)量和錐度可根據(jù)不同調(diào)節(jié)閥的需要進行設(shè)計。本實用新型中閥桿帶動閥芯上、下移動，導(dǎo)向采用帶彈性阻尼的套閥芯，通過在套閥芯環(huán)壁處開有溝槽并注入彈性阻尼可起到雙重作用，既能吸收閥體外部對閥桿和閥芯的振動能量，降低閥桿和閥芯的故障率；又能吸收閥體內(nèi)部經(jīng)套閥芯和閥體傳播的聲能，實現(xiàn)噪聲的聲路治理。本實用新型的有益效果是通過二次拋物曲面過渡的閥座，消除由閥座流向閥芯處的漩渦，實現(xiàn)此處噪聲源的治理。通過多錐度孔套筒的二次降噪，實現(xiàn)節(jié)流口處噪聲源的治理，即在工作時只需根據(jù)不同的工作環(huán)境和工作要求，安裝所需的多錐度孔套筒，通過流體的二次降速、降壓，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的降噪。通過帶彈性阻尼的套閥芯，實現(xiàn)振動能量和聲能的消耗，實現(xiàn)噪聲的聲路治理。多錐度孔套筒和帶彈性阻尼的套閥芯具有結(jié)構(gòu)簡單、易更換且使用方便的特點。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型中多錐度孔套筒結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型中帶彈性阻尼套閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型中二次拋物曲面過渡的閥座下底面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、閥體，2、閥座，3、套筒，4、套閥芯，5、支架，6、閥桿，7、端蓋，8、閥芯，9、錐孔，10、彈性阻尼，11、溝槽,12、閥座下底面。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的低噪聲調(diào)節(jié)閥主要由閥體1、端蓋7、支架5、閥桿6和閥芯8組成，閥體I內(nèi)安裝有套閥芯4，使閥芯8沿閥桿6軸向運動，減小流體對閥芯8的徑向作用力的影響。閥體I內(nèi)的閥座2上安裝有套筒3，并通過套閥芯4固定，在套筒3中開有若干錐孔9，使流體經(jīng)過套筒3中的錐孔9流向調(diào)節(jié)閥的節(jié)流口。上述低噪聲調(diào)節(jié)閥在清理及更換套閥芯4和套筒3時，只需打開端蓋7，先移出套閥芯4，后取出套筒3即可。本實用新型通過使用多錐度孔套筒3來治理節(jié)流口處調(diào)節(jié)閥的噪聲，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥噪聲源的治理，即在工作時只需根據(jù)不同的工作環(huán)境和工作要求，安裝所需的多錐度孔套筒3，多錐度孔套筒3中開有套筒錐孔9，使流體由套筒3內(nèi)部經(jīng)錐孔9流向節(jié)流口前，首先在套筒3內(nèi)部相互碰撞并消耗部分能量，將速度和壓降降下來，實現(xiàn)一次降噪；并使流體分成多股的細流流入套筒3，由于錐孔9呈1:10 1:1的錐度，截面積由里向外逐漸增大，使得速度和壓降再次降下來，實現(xiàn)二次降噪。通過一次、二次降噪，可實現(xiàn)節(jié)流口處噪聲源的治理。結(jié)構(gòu)簡單且易更換，使用方便，并且多錐度孔套筒的形狀加工也十分簡單，為該低噪聲調(diào)節(jié)閥的使用帶來方便。本實用新型通過采用帶彈性阻尼的套閥芯4來治理由閥體I傳播的噪聲，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥噪聲的聲路治理，即在工作時只需根據(jù)不同的工作環(huán)境和工作要求，在套閥芯4中注入不同的彈性阻尼10。套閥芯4環(huán)壁處開有溝槽11并注入彈性阻尼10，該結(jié)構(gòu)具有兩種作用，一是使外部振動由閥體I經(jīng)套閥芯4作用在閥芯8時，使振動能量在彈性阻尼10中消耗，吸收有害振動，降低閥桿6和閥芯8的故障率；二是使內(nèi)部聲能由套閥芯4經(jīng)閥體I向外傳播時，使聲能在彈性阻尼10中消耗，吸收有害噪聲，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥噪聲的聲路治理。本實用新型通過閥座下底面12采用二次拋物曲面過渡來治理閥座2處的噪聲，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥噪聲源的治理。將閥座下底面12加工成二次拋物過渡曲面，與傳統(tǒng)的階梯狀相比，具有先緩后急的變化特點，并且與流體流向節(jié)流口的流線相符合，使閥體I中流體平順的流向閥芯8和套閥芯4，可有效消除閥座2處的漩渦，實現(xiàn)此處噪聲源的治理。
權(quán)利要求1.低噪聲調(diào)節(jié)閥，包括閥體、套閥芯、閥芯和閥桿，所述的閥體內(nèi)設(shè)有閥芯，閥芯與閥桿連接，其特征在于所述的閥體內(nèi)的閥座上安裝有多錐度孔套筒，所述的多錐度孔套筒內(nèi)壁與閥芯配合，多錐度孔套筒的上端通過套閥芯固定，在所述的多錐度孔套筒的側(cè)壁上設(shè)有若干錐孔，所述的錐孔的直徑是由內(nèi)壁向外壁逐漸增大。
2.如權(quán)利要求1所述的低噪聲調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述的錐孔的錐度呈1:10 1:1。
3.如權(quán)利要求1所述的低噪聲調(diào)節(jié)閥，其特征在于在所述的閥體的上端設(shè)有閥蓋和支架，支架與閥蓋連接，閥蓋與閥體通過螺紋連接。
4.如權(quán)利要求1所述的低噪聲調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述閥體內(nèi)閥座的下底面采用二次拋物曲面過渡。
5.如權(quán)利要求1所述的低噪聲調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述套閥芯的環(huán)壁處開有溝槽，并在溝槽處注入橡膠。
專利摘要本實用新型提供了一種低噪聲調(diào)節(jié)閥，包括閥體、套閥芯、閥芯和閥桿，所述的閥體內(nèi)設(shè)有閥芯，閥芯與閥桿連接，其特征在于所述的閥體內(nèi)的閥座上安裝有多錐度孔套筒，所述的多錐度孔套筒內(nèi)壁與閥芯配合，多錐度孔套筒的上端通過套閥芯固定，在所述的多錐度孔套筒的側(cè)壁上設(shè)有若干錐孔，所述的錐孔的直徑是由內(nèi)壁向外壁逐漸增大，呈1:10～1:1的錐度。套閥芯的環(huán)壁處開有溝槽，可注入橡膠。閥體中閥座的下底面采用二次拋物曲面過渡。本實用新型通過多錐度孔套筒的聲源二次降噪，帶彈性阻尼套閥芯的聲路降噪，優(yōu)化的閥座的聲源降噪，實現(xiàn)多處調(diào)節(jié)閥的噪聲治理，結(jié)構(gòu)簡單且易更換，使用方便。
文檔編號F16K47/02GK202884238SQ20122057576
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者安延濤, 馬汝建, 王勇, 趙東, 張景春 申請人:濟南大學(xué)