本技術涉及穩(wěn)壓閥,尤其涉及一種穩(wěn)壓閥。
背景技術:
1、穩(wěn)壓閥是一種用于穩(wěn)定輸出壓力的閥具,在進口流道壓力不斷變化的情況下,保持出口流道的壓力穩(wěn)定于設定壓力。現(xiàn)有技術中穩(wěn)壓閥包括閥主體和活動設置在閥主體內(nèi)的閥芯,閥主體內(nèi)設有第一閥腔、第二閥腔和連通流路,第一閥腔和第二閥腔通過連通流路連通,閥主體的兩側(cè)設有進口流道和出口流道,進口流道與第一閥腔連通,出口流道與第二閥腔連通。而在使用時,當?shù)诙y腔內(nèi)部液體的壓力偏離設定壓力時,第二閥腔中液體作用在閥芯上的壓力發(fā)生變化,進而閥芯軸向方向上的合力發(fā)生變化,從而使得閥芯軸向移動,并改變與閥座之間的開口大小,通過不同開口大小實現(xiàn)第一閥腔至第二閥腔之間的壓降發(fā)生改變,并使得第二閥腔內(nèi)部的壓力趨于設定壓力。
2、而在穩(wěn)壓閥使用時,期望閥芯的運動只因第二閥腔液體壓力的變化而運動,但具體使用時,流體進入到第一閥腔內(nèi)的流速較大同樣將會導致閥芯振動,同時流體從進口流道直接流入到第一閥腔內(nèi),并會對閥芯產(chǎn)生沖擊,將會導致閥芯靠近流道的區(qū)域受到的沖擊顯著大于其余區(qū)域,進而使得閥芯受力不均勻,導致閥芯容易發(fā)生搖擺、振動,進而導致閥芯與閥座之間的開口面積不斷發(fā)生變化,從而影響穩(wěn)壓閥的整體性能。
技術實現(xiàn)思路
1、本實用新型的目的在于解決流體會對閥芯產(chǎn)生沖擊導致閥芯產(chǎn)生振動的問題,為此提供了一種穩(wěn)壓閥,緩沖腔能夠?qū)α黧w起到緩沖作用,使流體更加平穩(wěn),保證閥芯容易出現(xiàn)搖擺振動。
2、解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:
3、一種穩(wěn)壓閥,包括:
4、閥主體,內(nèi)部形成有第一閥腔、第二閥腔以及連通流路,第一閥腔與第二閥腔通過連通流路相連通;
5、閥芯,置于閥主體內(nèi)部,且包括形成在第一閥腔內(nèi)部的第一隔膜以及形成在第二閥腔內(nèi)部的第二隔膜;
6、操作部,作用于閥芯,并對閥芯施加朝向第一閥腔的力;
7、閥座,形成在連通流路上,閥芯響應于第二閥腔流體的壓力變化而改變閥芯與閥座之間的開合程度;
8、進口流道,與第一閥腔連通;
9、出口流道,與第二閥腔連通;
10、所述進口流道與第一閥腔之間設有緩沖腔,所述緩沖腔包括正對進口流道的分液段和位于該分液段側(cè)面的延伸段,所述分液段和延伸段連通設置;
11、所述進口流道中的液體流經(jīng)緩沖腔后進入到第一閥腔內(nèi)。
12、采用本實用新型的有益效果是:
13、本實用新型中流體在進入第一閥腔之前會先經(jīng)過緩沖腔,緩沖腔能夠?qū)α黧w起到緩沖作用,減緩流體進入第一閥腔的流速,使流體能夠平穩(wěn)地流入第一閥腔,降低流體對閥芯的影響,減小閥芯的振動幅度,使閥芯的運動更加平穩(wěn),同時也能夠降低閥芯運動時所產(chǎn)生的噪音,有利于提高穩(wěn)壓閥的運行平穩(wěn)性,同時也可以改善穩(wěn)壓閥的工作環(huán)境;另外緩沖腔包括分液段和延伸段,部分流體進入分液段后會被引導至延伸段,通過分液段和延伸段可以使流體在緩沖腔內(nèi)實現(xiàn)擴流、分散,然后液體通過分液段以及延伸段進入到第一閥腔中時,能夠?qū)崿F(xiàn)液體分散的進入,以避免液體集中在一側(cè)進入到第一閥腔中,從而能夠避免閥芯單側(cè)受到液體的沖擊力導致閥芯搖擺、振動,減緩流體的流速,使流體能更加平緩地進入第一閥腔,減小流體對閥芯的沖擊,使閥芯的運動更加穩(wěn)定。
14、作為優(yōu)選,所述分液段內(nèi)側(cè)壁正對進口流道設置,且垂直于進口流道軸線的投影面上,進口流道投影80%以上面積與分液段內(nèi)側(cè)壁投影重合。采用前述技術方案,進口流道在軸線方向上投影大部分與緩沖腔的內(nèi)側(cè)壁重合,可以確保進口流道中的液體在流入緩沖腔時,能夠撞擊在緩沖腔側(cè)壁上,并且形成紊流區(qū)域,該紊流區(qū)域形成一個靜壓區(qū)域,液體通過該靜壓區(qū)域后,能夠更加穩(wěn)定的進入到第一閥腔中,避免第一閥腔內(nèi)部進入的液體不穩(wěn)定導致閥芯振動等情況發(fā)生。
15、作為優(yōu)選,所述延伸段為環(huán)繞連通流路的弧形通道。采用前述技術方案,弧形通道可以更加貼合流體的流動,使得流體在延伸段中的流動更加順暢,以便于流體能夠順利充滿延伸段,有助于流體在緩沖腔內(nèi)實現(xiàn)擴流,減緩流體的流速,使流體能夠更加平緩地進入第一閥腔。
16、作為優(yōu)選,所述分液段位于進口流道的兩側(cè)均設置有延伸段,以使緩沖腔關于進口流道對稱設置。采用前述技術方案,緩沖腔關于進口流道對稱設置,可以使流體均勻分配到兩個延伸段中,并且最終進入到第一閥腔時,液體分布的將會更加均勻,避免液體集中在閥芯的一側(cè),導致閥芯受到液體的一側(cè)受到液體的沖擊力明顯較大,導致閥芯容易出現(xiàn)傾斜或者搖擺的情況發(fā)生。
17、作為優(yōu)選,兩側(cè)的所述延伸段遠離分液段的端點與第一閥腔圓心連線的夾角為θ,其中θ≥60°。液體在流動過程中,會首先充滿緩沖腔,再從緩沖腔進入到第一閥腔中,這種情況下通過θ≥60°,能夠保證此時液體進入第一閥腔時分布的區(qū)域較大,這時液體進入第一閥腔之后在第一閥腔中不斷擴散流動,能夠?qū)崿F(xiàn)最終與閥芯側(cè)面相接觸時,在閥芯整個側(cè)面的環(huán)側(cè),各區(qū)域流體的流動速度分布差距更小,從而保證閥芯受到第一閥腔內(nèi)液體沖擊力的影響更小,以保證閥體的性能更加穩(wěn)定。
18、作為優(yōu)選,所述緩沖腔靠近進口流道的一側(cè)為外側(cè)壁,所述緩沖腔外側(cè)壁與第一閥腔外側(cè)壁共壁設置。采用前述技術方案,可以減少不必要的壁體結(jié)構和空間占用,可以使閥主體內(nèi)部結(jié)構更加緊湊,減小閥主體的整體體積,有利于閥主體的運輸和存儲;另外共壁結(jié)構可以減少連接點,使緩沖腔的外側(cè)壁更加平整,減少死角的存在,還有利于降低液體在第一閥腔中出現(xiàn)紊流現(xiàn)象,進而避免第一閥腔內(nèi)部液體紊流導致的閥芯振動。
19、作為優(yōu)選,所述第一隔膜包括外固定部、形變部和內(nèi)固定部,閥主體中設置有對于外固定部底端進行支撐的支撐壁,緩沖腔內(nèi)側(cè)壁向下虛擬延伸后與外固定部頂面相交。采用前述技術方案,可以有效避免流體離開緩沖腔后直接沖擊在形變部或者內(nèi)固定部上而導致閥芯發(fā)生振動,而外固定部底端閥主體所支撐,即便液體直接沖擊在外固定部上,該沖擊力也不會導致閥芯上下運動或者振動,從而有效的避免了液體進入到第一閥腔時,液體的沖擊力對于閥芯造成影響。
20、作為優(yōu)選,所述緩沖腔內(nèi)側(cè)壁向下虛擬延伸后與外固定部頂面垂直。采用前述技術方案,緩沖腔的內(nèi)側(cè)壁引導流體垂直流向外固定部,進一步減小流體對形變部和內(nèi)固定部的沖擊力,降低閥芯發(fā)生振動的可能性,提高閥芯的穩(wěn)定性。同時這種結(jié)構設置,能夠保證外固定部受到液體沖擊的部位與形變部的距離相對較遠,液體因為撞擊在外固定部上而產(chǎn)生的紊流對于內(nèi)固定部以及形變部的影響較小,從而進一步避免形變部以及內(nèi)固定部出現(xiàn)振動的情況;而且,這種情況下液體在第一閥腔相對較為外側(cè)的區(qū)域,從而液體從該區(qū)域向內(nèi)流動至形變部以及內(nèi)固定部處時,能夠保證液體更加的分散,以避免閥芯靠近進口流道一側(cè)的液體流量顯著的比其余區(qū)域的流量大,導致閥芯受力不均勻,進而導致的閥芯搖擺、振動等情況發(fā)生。
21、作為優(yōu)選,所述第一閥腔包括擴流部以及位于擴流部內(nèi)側(cè)的出液部,所述擴流部位于外固定部上側(cè)并與緩沖腔連通設置,所述出液部位于外固定部內(nèi)側(cè)并與連通流路連通設置;其中,所述擴流部為各處環(huán)寬相等的環(huán)形結(jié)構。緩沖腔內(nèi)部的液體進入到第一閥腔中時,將會首先進入到擴流部中,并且向第一閥腔內(nèi)側(cè)流動的過程中,液體將會逐漸擴散分散,并由于擴流部為環(huán)形結(jié)構,從而保證液體會分散在整個環(huán)形區(qū)域,以實現(xiàn)最終液體與閥芯側(cè)邊相接觸時,閥芯側(cè)邊軸向各處液體的流速相對均勻,故而閥芯側(cè)邊各處受到液體的沖擊力差距不會過大,從而保證閥芯性能穩(wěn)定,不會因為第一閥腔內(nèi)部液體對于閥芯的沖擊導致閥芯出現(xiàn)嚴重的振動,擺動等情況。
22、作為優(yōu)選,所述第一閥腔內(nèi)部設置有支撐件,所述支撐件設置在第一閥腔頂壁與外固定部之間,并限制外固定部朝向連通流路的方向移動。前述擴散部將會使得外固定部的面積較大,當外固定部朝向連通流路的方向移動時,其底部將會部分懸空,此時液體對于外固定部的作用力將會極大的影響閥芯的受力平衡。而通過支撐件能夠限制外固定部的移動,從而避免外固定部底端處于懸空,進而避免液體對于外固定部施加的壓力影響閥芯的受力平衡,以保證閥芯的運動盡可能只受到第二閥腔內(nèi)部液體壓力的波動而運動,從而保證該閥體具有良好的性能。
23、作為優(yōu)選,所述緩沖腔頂壁設置有向上凹陷的曲面,所述曲面最低端與進口流道頂壁之間的間距為h1,進口流道半徑為r,其中h1≥r/2。采用前述技術方案,凹陷的曲面可以引導流體向緩沖腔的下側(cè)流動,可以減少流體在轉(zhuǎn)換流向時可能產(chǎn)生的湍流和渦流,提供流體流動的平穩(wěn)性;另外h1≥r/2,能夠減小緩沖腔上端的結(jié)構死角,減少緩沖腔內(nèi)出現(xiàn)沉積物積聚的可能性;而當h1<r/2時,曲面的整體面積較小,曲面對流體的引導作用下降,同時也容易在曲面處形成結(jié)構死角,進而導致沉積物在曲面處積聚,進而出現(xiàn)穩(wěn)壓閥的性能下降或者發(fā)生故障的風險。
24、作為優(yōu)選,所述緩沖腔具有遠離進口流道且靠近第一隔膜的出液段,所述出液段與第一閥腔連通,且出液段的橫截面積大于進口流道與緩沖腔連通處的橫截面積。采用前述技術方案,出液段可以對流體實現(xiàn)擴流,進而減小流體流入第一閥腔時的流速,降低流體流入第一閥腔的沖擊力,減小流體對閥芯的影響;另外流體以更小的流速進入第一閥腔內(nèi),還可以避免流體因流速過快而產(chǎn)生嚴重的紊流。
25、作為優(yōu)選,所述出口流道與第二閥腔之間設置有匯流腔,所述匯流腔為環(huán)繞連通流道的弧形通道,以使第二閥腔中的液體經(jīng)過匯流腔之后進入到出口流道中。采用前述技術方案,第二閥腔中的流體在進入出口流道之前,先經(jīng)過匯液腔的引導,使流體的流動更加平穩(wěn),另外第二閥腔內(nèi)的流體都流入?yún)R液腔,可以減少沉積物在第二閥腔內(nèi)殘留或者堆積。
26、本實用新型的其他特點和優(yōu)點將會在下面的具體實施方式、附圖中詳細的揭露。