[实用新型]膜平衡式压力调节阀

说明书

本实用新型涉及的是一种改进的用于流体输送管路中高低压转换的膜平衡式压力调节阀。

压力调节阀是在气体、液体等流体输送管路中进行高低压转换中使用的结构件，在其阀芯中分别与高、低压两侧管路相连通的高、低压腔体间有设有阀瓣结构的节流口，通过操纵机构调节阀瓣与节流口间的开闭大小对流量的控制，实现对流体压力的转换进行控制和调节。由于该调节阀瓣的两侧分别为具有压力差的高、低压环境，为消除因该压力差的存在使操纵机构在施以控制操纵力时所造成的误差，采用在阀瓣与阀体间设置一以平衡膜为侧壁的压力平衡腔的薄膜式平衡阀芯，是目前常用的一种阀芯结构。其基本结构如图1所示：在阀体内的高压腔与低压腔间设有由与操纵结构连接的阀瓣调节流量的节流口，阀瓣与阀体间有由位于阀瓣方向侧连接的环状的橡胶等柔性材料膜状结构为侧壁的闭合的压力平衡腔，其另一侧壁则直接为阀体壁。该环状柔性薄膜结构的面积与节流口的净面积相等，且在压力平衡腔与高压腔之间有开设于阀瓣结构上的平衡通道连通。由于有了始终与高压腔保持连通的该压力平衡腔的存在，使该阀瓣的两侧均处于了同一压力的环境中，消除了其两侧存在压力差的情况，保证了操纵机构施以控制操纵力的准确性。这种结构调节阀的效果虽较佳，但当阀芯中的节流口较小时，保证其结构中的该环状柔性薄膜的加工精度和/或加工难度都很大，其加工误差对使用效果的影响也相应增大。另外，由于其结构中控制调节阀瓣的操纵机构中的阀杆直接由同处于高压环境下的压力平衡腔中穿过阀体的侧壁外伸，其间除必须要设置往复式的动密封结构外，还是容易造成高压泄漏的部位。

鉴于此，本实用新型的发明目的是为解决上述问题提供一种改进的膜平衡式压力调节阀，使其在各种情况下都能在保证加工精度的同时能显著减小加工难度而更容易加工制作，且还能消除设置往复式动密封所带来的不便，简化结构的同时又保证了使用效果的稳定可靠。

本实用新型膜平衡式压力调节阀保持了现有膜平衡式压力调节阀的基本结构，阀体内有分别与高低压管路连接的高压腔和低压腔，其间设有由与操纵结构连接的阀瓣结构调节流量的节流口。阀瓣结构与阀体间有由位于阀瓣方向侧连接的环状柔性膜状结构为侧壁的闭合的压力平衡腔，压力平衡腔与高压腔间有开设于阀瓣结构上的平衡通道连通。其中所说的该压力平衡腔在与该第一环状柔性膜状结构相对的阀体方向侧有同样连接于阀瓣结构与阀体间的第二环状柔性膜状结构为侧壁，第二环状柔性膜状结构的面积应小于第一环状柔性膜状结构，且其面积之差应等于节流口的净面积。阀瓣结构与阀体间经该两相对状态设置的环状柔性膜状结构相连接。

由上述结构可以看出，本实用新型膜平衡式压力调节阀中用于消除阀瓣两侧压力差的方式，是通过在压力平衡腔中相对状态设置的第一与第二两个环状柔性膜状结构间的面积差实现的。由于两环状柔性膜状结构均处于同一高压环境中，且其面积差与阀瓣的节流口的净面积相等，因此两环状柔性膜状结构以及阀瓣在节流口处所受到的压强相等，且该第一环状柔性膜状结构比第二环状柔性膜状结构所多出的面积差所受的压力与在阀瓣受到的节流口净面积上的压力大小相等、方向相反，被相互抵消，使阀瓣处于两侧无压力差的平衡状态。因此，即使在需要平衡较小的节流口时，也不必再采用制作加工难度很大的小面积平衡膜的方式，而采用普通加工较大面积柔性环状平衡膜的方式制作该两环状柔性膜，并只需使该两平衡膜的面积之差与节流口净面积相等即可，因而使加工难度大大减小。另一方面，由于该阀瓣结构与阀体间是经该两相对状态设置的环状柔性膜状结构相连接的，因而使控制调节阀瓣的操纵机构可以不再与阀体壁相关而直接处于阀体之外，从根本上消除了在高压环境与阀体壁间必须设置的往复式动密封结构，及由该结构所可能导致的高压泄漏的问题。

以下用附图所示的实施例对本实用新型的上述内容作进一步的说明。但不应将此理解为本实用新型上述内容的范围仅限于下述的实例。

图1是现有的薄膜平衡式压力调节阀的结构示意图。

图2是本实用新型膜平衡式压力调节阀的结构示意图。

图1所示的是现有的薄膜平衡式压力调节阀的基本结构，在阀体内有能分别与高低压管路连接的高压腔2和低压腔4，其间设有由与操纵结构3连接的阀瓣5调节流量的节流口3。阀瓣5与阀体间有由位于阀瓣方向侧连接的环状柔性膜状结构1为一面侧壁的闭合的压力平衡腔7，其另一面侧壁则直接为阀体壁。压力平衡腔7与高压腔2间有开设于阀瓣5上的平衡通道6连通。

如图2所示的本实用新型膜平衡式压力调节阀中，在阀体内同样有能分别与高低压管路连接的高压腔2和低压腔4，其间设有通过改变阀瓣5的开闭大小而调节其流量的节流口3，阀瓣5经操纵控制杆8与操纵机构连接。在阀瓣5与阀体侧壁间设有一闭合的压力平衡腔7，其一侧壁为在阀瓣5与阀体侧壁间位于阀瓣方向的一侧连接的第一环状柔性膜状结构1；其另一侧壁为在与该第一环状柔性膜状结构1相对的阀体方向侧以同样方式也连接于阀瓣5结构与阀体间的第二环状柔性膜状结构9，且两状柔性膜状结构中第二环状柔性膜状结构9的面积应小于第一环状柔性膜状结构1，其面积之应差等于节流口3的净积。该压力平衡腔7与高压腔2间有开设于阀瓣5结构上的平衡通道6连通。阀瓣5与阀体侧壁间经该相对状态设置的两环状柔性膜状结构相连接。