[实用新型]压力平衡式流量调节阀

说明书

本实用新型所称的压力平衡式流量调节阀，涉及一种流体传输与管网控制系统的流量调节元件，特别适用于大流量输送管网系统。

目前在石油、化工等输液管网系统中所使用的流量调节阀，常因密封件损坏，或因传输介质的腐蚀作用，而使阀座、阀芯锥面锈蚀损坏，造成阀门关闭不严，寿命缩短。由于这类阀是压力非平衡式，所以在开启和关闭时，操作力大，特别是在压力较高，流量大的管网系统中，使用这类阀门的缺点就更为明显。

为克服目前节流阀的上述缺点，本实用新型提出一种压力平衡式流量调节阀，在阀芯中装设防转芯，且阀座、阀芯接触面上喷涂防腐蚀保护层，以提高阀的防蚀能力，增加寿命，在阀的下端增设平衡活塞，以减小操作力，提高操作可靠性。

压力平衡式流量调节阀是由阀体、阀座、阀芯组件、平衡活塞组件、阀盖、轴承、手柄等组成的。阀芯组件是由衬套、阀芯、防转芯、阀杆、压盖、导向销轴和防转销组成。阀芯是由碳钢或合金钢制成，其上部为圆柱体，下部为双锥体，半锥角α＝8°～20°，β＝20°～40°，阀芯体的中心线上有一大圆孔和一直径为φ2～φ8mm的小孔a，阀芯上的大圆孔的内圆柱面上开有两条轴向对称的防转销槽，阀芯的大端面为平面，在该面上均布四个螺孔，和一直径为φ5～φ10mm的导向销轴孔。

防转芯是由碳钢或低合金钢制成的，其外圆柱面与阀芯上的大圆孔相配合，外圆柱面上有两条对称的轴向沟槽，防转芯的顶部有一条与轴向沟槽相通的浅槽，防转芯上有一径向销孔。

压盖是由青铜或不易锈蚀的材料制成的法兰体，大端直径较阀芯外径小1～2mm，大端面上有四个螺钉沉孔、一个导向销轴孔，各孔的位置与阀芯上端面的孔相对应，小端直径与阀芯上的大圆孔相配合。

阀杆是用合金钢制成的一端带有梯形螺纹的螺杆，其余为光滑杆件，光杆的尾部有一径向销孔。

衬套是合金钢制成的管状件，其外径与阀体上的孔相配合，其内径与阀芯外径相配合。

导向销轴是用碳钢制成的一端带有螺纹，另一端为光滑杆件。

阀座是用碳钢或合金钢制成的管状件，口部有一10°－20°的锥角，阀座的外径与阀体相配合，锥口部与阀芯锥面相配合。阀座与阀芯锥面相接触部分，都喷涂厚度为0.2－3mm的陶瓷、镍，或镀有镍磷合金的保护层。

平衡活塞组件是由平衡活塞、活塞套构成，平衡活塞是由合金钢或碳钢制成的，其中心线上有一通孔c，杆部有一径向孔d，两孔相通，活塞表面镀有厚度为0.05～0.5mm的镍磷合金保护层，活塞端圆柱面上有1～3条密封的沟槽，活塞与下盖上的孔相配合，活塞杆与活塞套相配合，活塞套是由合金钢或碳钢制成，内孔镀有厚度为0.1－0.4mm的镍磷保护层，活塞套的外圆柱面上有2～4个安装密封的沟槽。

阀体为一铸钢件，上面有与阀盖、阀套、阀座和压力平衡活塞套相配合的同心圆孔。上端面为平面与阀上盖相配合连接，下端面为平面与下盖相配合连接，阀体上有一个一端与平衡活塞的有杆腔相通、一端与流体出口相通的小孔b，孔径φ2～6mm。

下盖为碳钢件，端面为平面与阀体相连接，有一圆孔与平衡活塞相配合。

用防转销将防转芯和阀杆联接，防转销的两端插入阀芯内两条对称的防转槽中，防止防转芯转动。阀杆的螺纹部分通过螺母、平键与手柄联接。为使手柄转动灵活，阀盖与螺母之间装有推力轴承。

导向销轴的螺纹端拧入阀盖的螺孔，光滑杆部分通过压盖的过孔插入阀芯的销轴孔，阀芯可沿导向销轴移动，同时也防止防转芯转动。

压力平衡式流量调节阀工作原理如下（见附图1）：

在阀关闭时，阀芯上、下端通过孔a相通，压力为阀进口压力。平衡活塞无杆腔通过孔c、d也为阀进口压力。阀芯上端、下端和平衡活塞上三者总的流体压力是平衡的，阀芯与阀座在阀杆螺纹关闭力作用下密封闭合，切断液流。阀芯与阀套之间平衡活塞组件与下盖之间均有密封圈密封。当旋转手柄，阀杆带着防转芯向上移动，阀芯在防转芯作用下亦向上移动。此时平衡活塞在无杆腔阀进口压力作用下也推着阀芯跟着上移，故开启阀门的力很小。当阀口开口量大于2～12mm时，平衡活塞与阀芯脱开。阀口打开一定开口量，则对应一定的调节流量。当使阀芯关闭时，向下旋转手柄，防转芯带着阀芯下移使阀口关小，从而调小流量。当阀芯下移距阀座2～12mm时，阀芯与平衡活塞接触，阀芯推着平衡活塞一起下移，直至将阀口关闭切断液流。此时阀芯与平衡活塞上总的液压力是平衡的。

说明书附图

图1－压力平衡式流量调节阀结构图