[发明专利]精确定位阀芯的调节阀

说明书

技术领域

一种精确定位阀芯的调节阀，用于流体输送管道的流体压力或流量的调节，特别适用于电站、石油、化工等部门。属于工程元件或部件领域。

背景技术

流体输送管道上的调节阀按其动力源类型的不同分为外驱动式和自力式，前者是借助手、电或流体输送管道之外的气(汽)、液体驱动阀芯，而后者则是利用流体输送管道中的受控流体如蒸汽或液体等的自身能量驱动阀芯。伴随社会的进步、科学技术的发展、生产工艺的改进和自动化程度的提高，对调节阀也提出了更高的要求，如结构简单、能耗低、调节精度高、易于程控等。

中国四川华林自控科技有限公司申请的中国发明专利公开了一种“自力式压力调节阀”(申请号200810044396.4)的实施方式，它“包括阀体、阀芯、阀座、阀盖，所述阀芯、阀座具有相互对应的密封面，所述阀芯根部具有压缩弹簧，所述阀座具有上、下两个密封面和中心孔，该中心孔是等径直孔或圆锥孔；所述阀芯包括上阀芯和下阀芯，在阀座的上、下方对称布置，所述上阀芯或下阀芯的流量调节部分呈圆锥台状或圆柱状，位于阀座的中心孔内；上阀芯的压缩弹簧具有初始长度调节机构；阀体的进口通道设有阻尼元件。”不足之处在于：不易实现精确定位。

意大利欧美尔有限公司申请的中国发明专利“具有气动致动器的伺服操作活塞阀”(申请号200610094254.X)给出了用于启闭阀门的流体驱动器的另一种设计方案，它“包括具有通过形成阀座的中间管道彼此连通的用于待输送的流体的进口管道和出口管道的阀体，以及在所属阀座的关闭位置和打开位置之间移动的浮动的截止部件……”。其不足之处在于：结构有些复杂，除关闭和打开位置外无精确的中间位置，且需外加较大的驱动能源。

发明内容

本发明的目的是公开一种精确定位阀芯的调节阀，它是通过改变伺服管端面与活塞中心处加工出的轴向泄流孔入口端面之间的间隙来调整活塞两侧的受控流体的压差，进而使与活塞联动的阀杆(连同阀芯)移动并精确平衡在所要求的位置上；调整阀芯开度的主动力源来自受控流体，具有自力式调节阀的基本特征；而移动伺服管的简单方法是外加动力源(功率很小，仅为瓦级)，在这一点上，又具有外驱动式调节阀的特征。本发明的有益效果是：自身功耗小、定位精度高、调节比大、灵敏度高、稳定性好、易于与智能化程度高的流体控制系统组合。

精确定位阀芯的调节阀包括阀体、驱动机构和伺服机构三大部分，其中，驱动机构包括驱动缸、活塞和带阀芯的阀杆，具有螺纹传动副的伺服机构包括驱动缸盖、伺服管、调节杆、导向套、密封组件以及对接法兰盘和导向套盖；且将具有常规截止阀结构的阀体与内装活塞的驱动缸组合成一体，并加工出引导受控流体的贯通通道。

阀体上加工有四个外缘带法兰盘的开口，即同轴线的受控流体进口、出口和同轴线的驱动缸口和阀杆座安装口，且所述两轴线正交；三段弯折式隔板将阀体内腔分隔成由进口、阀杆座安装口形成的进口腔和由出口、驱动缸口组成的出口腔两部分，阀座(单座式或套筒式)固装在三段弯折式隔板中段的透孔中；中部带有阀芯的阀杆一端穿过复位弹簧并滑动地插入阀杆座安装口盖内侧的阀杆座的半孔中，另一端穿过驱动缸底部的“T”形缸底套中心处的轴向通孔与活塞端面相抵，阀芯借助锥面和带轴向豁口的柱面与所述的阀座水密配合；阀芯的直径远小于活塞的直径；插装有活塞的圆筒状驱动缸的缸口借助法兰盘与下述的驱动缸盖螺栓连接。

伺服机构中的驱动缸盖是一个带有双侧法兰盘的纵向断面呈“工”字形的构件，沿其轴线加工出一个透孔；导向套是一个一端外侧带有凸缘，内有四段不等径直孔的筒体，且在其中一段直孔的内壁上沿轴向加工出一对导向槽；伺服管一端具有精加工端面且内孔带大倒角，另一端的外缘带有双凸肩且内腔加工有细螺纹；调节杆是一根加工有部分螺纹的杆件，旋入伺服管上所述的螺纹内组成一对螺纹传动副，调节杆上还加工有外凸缘，用于限制调节杆在导向套内轴向窜动；驱动缸盖上的所述中心透孔与导向套端部、伺服管之间加装密封组件，并借助导向套外侧所述的凸缘、对接法兰盘和螺栓压紧在驱动缸盖的法兰盘上；调节杆的无螺纹段和所述凸缘与导向套之间加装密封圈，并借助导向套盖和螺栓压紧。

阀杆与伺服管分居活塞两侧；活塞中心处加工有轴向贯通的泄流孔；与活塞一侧接触的阀杆端部加工有横向贯通的“U”形槽，且与所述泄流孔对中；伺服管的大倒角端与活塞上所述泄油孔对中；在外加动力源的推动下，伺服管可以轴向移动，接近或接触活塞，但两者之间无固连关系。