專(zhuān)利名稱(chēng)：全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)閥，具體涉及的是一種全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥。
背景技術(shù)：
調(diào)節(jié)閥是自動(dòng)控制領(lǐng)域?qū)α黧w的流量、壓力、溫度等參數(shù)進(jìn)行控制時(shí)使用較廣的產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的應(yīng)用于高壓和高壓差工況的主要有普通多級(jí)調(diào)節(jié)閥和平衡式多級(jí)調(diào)節(jié)閥，這些直行程類(lèi)的調(diào)節(jié)閥抗空化沖蝕，也能耐高壓差，但是驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)的推力或力矩都較大，相應(yīng)所配的執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積大、成本高，而且直行程的全行程啟閉的時(shí)間長(zhǎng)，調(diào)節(jié)響應(yīng)不靈敏，具體表現(xiàn)為
(1) 普通多級(jí)調(diào)節(jié)閥的閥芯在處于中間行程的位置特別是在接近全關(guān)位置時(shí)，由于閥門(mén)前后的高壓差幾乎全部作用在闊芯上，相應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)很大的推力作用在閥芯上，
驅(qū)使閥芯向外運(yùn)動(dòng)。例如，中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利ZL98236914.X，授權(quán)公告日1999年6月16日，名稱(chēng)為高壓調(diào)節(jié)閥閥芯公開(kāi)了一種調(diào)節(jié)閥的闊芯結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖7，當(dāng)流體壓力作用在閥桿701上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的推力F，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)則需要在反方向上產(chǎn)生更大的推力驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)到指定的行程位置，這樣所選型的執(zhí)行機(jī)構(gòu)體積笨重而且功率較大，浪費(fèi)能源。即使是設(shè)計(jì)有內(nèi)壓平衡結(jié)構(gòu)的多級(jí)調(diào)節(jié)閥，也并沒(méi)有完全消除閥芯上由于閥門(mén)前后壓差的存在而產(chǎn)生的的不平衡作用力，也存在著浪費(fèi)能源的現(xiàn)象，不利于節(jié)能環(huán)保。
(2) 直行程調(diào)節(jié)閥由于閥芯作反復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，填料容易磨損，閥門(mén)使用一段不長(zhǎng)的時(shí)間后填料處就會(huì)有滲漏，以至滲漏越來(lái)越大直至失效。
(3) 普通旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥如V形球閥、蝶閥，雖然開(kāi)關(guān)迅速，但不能耐高壓差，不能滿足工業(yè)上對(duì)調(diào)節(jié)閥耐高壓差、調(diào)節(jié)響應(yīng)靈敏等性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種耐高壓差、內(nèi)部壓力完全平衡、調(diào)節(jié)響應(yīng)靈敏、填料長(zhǎng)久密封和低成本的全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥包括位于閥體內(nèi)的套筒、旋轉(zhuǎn)閥芯和連接于閥體頂部的閥蓋，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)閥芯的下端為一含有閥芯內(nèi)腔的空心套，其空心套的外圓環(huán)槽內(nèi)分別設(shè)置有閥芯上密封圈和閥芯下密封圈，孔壁上設(shè)置有閥芯進(jìn)口節(jié)流窗和閥芯出口節(jié)流窗，而旋轉(zhuǎn)閥芯的上端伸出閥蓋的頂部與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述套筒嵌裝于閥體的內(nèi)部孔內(nèi)，套筒為一端開(kāi)有通孔的空心套，
套筒的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯下端的外圓為間隙動(dòng)配合，套筒的孔壁上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)閥
芯的套筒進(jìn)口節(jié)流窗和套筒出口節(jié)流窗，套筒與閥體之間的環(huán)形槽內(nèi)裝有密封元件；所述套筒與閥蓋之間設(shè)置有導(dǎo)套，導(dǎo)套被閥蓋緊密壓于套筒的上端面，導(dǎo)套的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯的上端外圓為間隙動(dòng)配合，導(dǎo)套的外圓分別與閥體和閥蓋的內(nèi)孔形成靜配合，導(dǎo)套的內(nèi)外圓溝槽上分別設(shè)置有導(dǎo)套內(nèi)密封圈和導(dǎo)套外密封圈。
所述設(shè)置于閥芯上端的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
所述設(shè)置于閥芯上端的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
所述設(shè)置于閥芯上端的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為一手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
(1) 由于采用了旋轉(zhuǎn)闊芯和套筒設(shè)計(jì)，旋轉(zhuǎn)閥芯的下端空心套的外圓環(huán)槽內(nèi)分別設(shè)置有閥芯上密封圈和閥芯下密封圈，閥門(mén)內(nèi)部的流體壓力作用在閥芯向上的推力和向下的推力完全相等，但方向相反，因而互相抵消，從而消除了普通調(diào)節(jié)閥門(mén)因前后壓差而作用在閥芯上的不平衡作用力，執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥門(mén)時(shí)也不需要產(chǎn)生額外的動(dòng)力來(lái)克服閥芯上的平衡力，僅需克服旋轉(zhuǎn)閥芯上的摩擦力就可以了，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型可以相應(yīng)減小，同時(shí)也減輕了整機(jī)重量和降低了成本。
(2) 由于設(shè)置了進(jìn)口節(jié)流區(qū)和出口節(jié)流區(qū)兩級(jí)節(jié)流區(qū)，通過(guò)閥門(mén)前后的高壓差被分?jǐn)偅瑴p少了液體介質(zhì)空化氣蝕的可能，即使產(chǎn)生氣蝕破壞作用也被分?jǐn)傇趦蓚€(gè)節(jié)流區(qū)，因此本發(fā)明可以耐高壓差，節(jié)流區(qū)的使用壽命也延長(zhǎng)了。
(3) 由于閥門(mén)從全開(kāi)到全關(guān)僅需驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥芯完成90度回轉(zhuǎn)就可實(shí)現(xiàn)，因此本發(fā)明可做到開(kāi)關(guān)迅速，調(diào)節(jié)響應(yīng)靈敏。
(4) 因?yàn)殚熒w、閥芯、套筒和導(dǎo)套是從閥體頂部直接裝配入閥體，因此本發(fā)明的內(nèi)部零件可以在線更換，而不必將整個(gè)閥體從管道上拆離一起更換，更由于閥蓋頂部連接執(zhí)行機(jī)構(gòu)的部位為符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，便于配用電動(dòng)、氣動(dòng)、手動(dòng)等各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因此維修保養(yǎng)快速簡(jiǎn)便，降低成本。


圖l是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，它包括電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；圖2是圖1所示結(jié)構(gòu)在閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，A-A處和B-B處旋轉(zhuǎn)閥芯和套筒的剖視圖；圖3為本發(fā)明在閥門(mén)部分開(kāi)啟時(shí)，A-A處和B-B處旋轉(zhuǎn)閥芯和套筒的剖視圖；圖4為本發(fā)明在閥門(mén)全關(guān)狀態(tài)時(shí)，A-A處和B-B處旋轉(zhuǎn)閥芯和套筒的剖視圖；圖5為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的外形示意圖，它包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
圖6為本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的外形示意圖，它包括手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
圖7為一種調(diào)節(jié)閥的閥芯結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖l是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥包括位于閥體l內(nèi)的
套筒2、旋轉(zhuǎn)閥芯4和連接于閥體1頂部的閥蓋10，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)閥芯4的下端為一含有閥芯內(nèi)腔103的空心套，其空心套的外圓環(huán)槽內(nèi)分別設(shè)置有閥芯下密封圈3和閥芯上密封圈6，孔壁上設(shè)置有閥芯進(jìn)口節(jié)流窗101和閥芯出口節(jié)流窗102，而旋轉(zhuǎn)閥芯4
的上端伸出閥蓋10的頂部與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)90連接；所述套筒2嵌裝于閥體1的內(nèi)部孔內(nèi)，
套筒2為一端開(kāi)有通孔的空心套，套筒2的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯4下端的外圓為間隙動(dòng)配合，
套筒2的孔壁上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)閥芯4的套筒進(jìn)口節(jié)流窗201和套筒出口節(jié)流窗202，
套筒2與閥體1之間的環(huán)形槽內(nèi)裝有密封元件5;所述套筒2與閥蓋10之間設(shè)置有導(dǎo)套7，
導(dǎo)套7被閥蓋10緊密壓于套筒2的上端面，導(dǎo)套7的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯4的上端外圓為間隙
動(dòng)配合，導(dǎo)套7的外圓分別與閥體1和閥蓋10的內(nèi)孔為靜配合，導(dǎo)套7的內(nèi)外圓溝槽上分
別設(shè)置有導(dǎo)套內(nèi)密封圈8和導(dǎo)套外密封圈9。圖l所示的實(shí)施例適用于電源作動(dòng)力的場(chǎng)合。
參見(jiàn)圖1和圖2，此時(shí)全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥處于全開(kāi)位置。當(dāng)需要減小流體流量時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)90驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥芯4向關(guān)閉方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到指定的行程位置，狀態(tài)如圖3所示，此時(shí)上游管道內(nèi)的流體經(jīng)閥體進(jìn)口001流入，依次經(jīng)套筒進(jìn)口節(jié)流窗201、閥芯進(jìn)口節(jié)流窗IOI、閥芯內(nèi)腔103、閥芯出口節(jié)流窗102、套筒出口節(jié)流窗202，最后經(jīng)閥體出口002流入下游管道，流體在進(jìn)口節(jié)流窗和出口節(jié)流窗兩處被節(jié)流，流量被調(diào)整到需要值。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)90繼續(xù)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥芯4運(yùn)動(dòng)，閥門(mén)達(dá)到全關(guān)位置，狀態(tài)如圖4所示，旋轉(zhuǎn)閥芯4切斷流體流動(dòng)。當(dāng)需要增大流體流量時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)90驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)閥芯4向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)達(dá)到某一位置時(shí)，流量被調(diào)整到需要值。這樣本發(fā)明就實(shí)現(xiàn)了流量的調(diào)節(jié)控制。從圖1可看出，由于閥門(mén)內(nèi)部流體壓力的存在和旋轉(zhuǎn)閥芯4上分別設(shè)置有閥芯下密封圈3和閥芯上密封圈6，作用在旋轉(zhuǎn)閥芯4向下的推力FA和向上的推力FB大小相等，方向相反，互相抵消，因而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了閥芯上作用力的全平衡。
圖5為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的外形示意圖，它包括氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥蓋10的頂部與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)91連接，這種結(jié)構(gòu)適用于氣源作動(dòng)力的場(chǎng)合。
圖6為本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的外形示意圖，它包括手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥蓋10的頂部與手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)92連接。這種結(jié)構(gòu)適用于人力操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求
1. 一種全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥，包括位于閥體內(nèi)的套筒、旋轉(zhuǎn)閥芯和連接于閥體頂部的閥蓋，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)閥芯的下端為一含有閥芯內(nèi)腔的空心套，其空心套的外圓環(huán)槽內(nèi)分別設(shè)置有閥芯上密封圈和閥芯下密封圈，孔壁上設(shè)置有閥芯進(jìn)口節(jié)流窗和閥芯出口節(jié)流窗，而旋轉(zhuǎn)閥芯的上端伸出閥蓋的頂部與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述套筒嵌裝于閥體的內(nèi)部孔內(nèi)，套筒為一端開(kāi)有通孔的空心套，套筒的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯下端的外圓為間隙動(dòng)配合，套筒的孔壁上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)閥芯的套筒進(jìn)口節(jié)流窗和套筒出口節(jié)流窗，套筒與閥體之間的環(huán)形槽內(nèi)裝有密封元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述套筒與闊蓋之間設(shè)置 有導(dǎo)套，導(dǎo)套被閥蓋緊密壓于套筒的上端面，導(dǎo)套的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯的上端外圓為間 隙動(dòng)配合，導(dǎo)套的外圓分別與閥體和閥蓋的內(nèi)孔為靜配合，導(dǎo)套的內(nèi)外圓溝槽上分別 設(shè)置有導(dǎo)套內(nèi)密封圈和導(dǎo)套外密封圈。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種全平衡旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥，包括位于閥體內(nèi)的套筒、旋轉(zhuǎn)閥芯和連接于閥體頂部的閥蓋，旋轉(zhuǎn)閥芯的下端為一含有閥芯內(nèi)腔的空心套，其空心套的外圓環(huán)槽內(nèi)分別設(shè)置有閥芯上密封圈和閥芯下密封圈，孔壁上設(shè)置有閥芯進(jìn)口節(jié)流窗和閥芯出口節(jié)流窗，而旋轉(zhuǎn)閥芯的上端伸出閥蓋的頂部與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；套筒嵌裝于閥體的內(nèi)部孔內(nèi)，套筒為一端開(kāi)有通孔的空心套，套筒的內(nèi)孔與旋轉(zhuǎn)閥芯下端的外圓為間隙動(dòng)配合，套筒的孔壁上設(shè)置有對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)閥芯的套筒進(jìn)口節(jié)流窗和套筒出口節(jié)流窗，套筒與閥體之間的環(huán)形槽內(nèi)裝有密封元件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有耐高壓差、內(nèi)部壓力完全平衡、調(diào)節(jié)響應(yīng)靈敏、填料長(zhǎng)久密封和低成本等特點(diǎn)。本發(fā)明適用于調(diào)節(jié)流體流量、壓力等參數(shù)。
文檔編號(hào)F16K27/00GK101498374SQ20081012117
公開(kāi)日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2008年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月7日
發(fā)明者汪劍英, 胡建田 申請(qǐng)人:浙江奧新儀表有限公司