一种新型平衡阀的制作方法

本实用新型涉及一种辅助阀门，尤其涉及一种新型平衡阀。

背景技术：

平衡阀主要用于控制诸如气动角座阀、蝶阀以及球阀在内的阀门，用于准确迅速的控制该些阀门的动作时序及压力；当控制流体为惰性气体时可以适用于有防爆要求之区域，广泛使用于EPS/EPP/EPO/EPE塑机等各类可塑性塑料泡沫成型机械行业；平衡阀工作时并不会仅仅保持阀门的开或者关，这是一个动态的调整过程，动作频率取决于主阀或管道的压力波动以及阀后容积大小、泄漏量相关，理想平衡阀的工作态势是跟随性、线性的，滞后量越小越好。

但是，现有普通的平衡阀一般是阀盖与阀体的连接面是齐平的，膜片压紧在阀盖与阀体之间，连接的螺丝需要穿过阀盖、膜片和阀体，该种结构增加了膜片的孔位，降低其密封性，而且膜片在上下往复翻动的过程中，膜片容易错位和损坏，膜片运行稳定性受到影响，膜片侧壁裸露在外，也会一定程度影响膜片的使用寿命；

而且，普通的平衡阀阀芯与阀体之间一般采用刚性密封，存在易泄露与卡死的弊端，而且普通阀芯容易受到主气路压力的影响，影响到调节精度；

而且，普通的平衡阀运行时，调节后在上阀腔内产生的多余冷却气体，一般都是需要打开上阀盖从上部直接排出，不仅排气麻烦，而且无法将该气体再次利用。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种膜片安装稳定性好，且膜片隐藏在内，可以防止膜片错位和损坏，保证膜片密封性和运行稳定性，同时排气方便，可有效的降低压力反馈膜片的温度，使之不易烧毁及硬化破损,延长膜片使用寿命，且阀芯密封性能好，不易泄露与卡死，同时还可以减少主气路压力对阀芯的影响，提高调节精度的新型平衡阀。

本实用新型的技术方案：一种新型平衡阀，包括阀体、阀芯、上阀盖、下阀盖、设置在上阀盖与阀体之间的上膜片、设置在阀体与下阀盖之间的下膜片、设置在上阀盖上的压力设定口和设置在阀体两侧的进气口和工作口以及设置在阀体内用于连通进气口和工作口的阀腔，所述阀芯包括上密封段、中间段和下密封段，所述下密封段顶部设有密封圈，所述上密封段的下侧面为上密封面，所述下密封段的外圈为下密封面，所述阀体顶部设有配合上膜片的上凹槽，所述上阀盖底部设有配合上凹槽的上压圈，所述上膜片安装在上凹槽内通过上压圈压紧，所述阀体底部设有配合下膜片的下凹槽，所述下阀盖顶部设有配合下凹槽的下压圈，所述下膜片安装在下凹槽内通过下压圈压紧，所述下阀盖上设有一压力反馈口，所述阀体内部设有配合阀芯的内圈，所述内圈上设有至少一个冷却流道，所述冷却流道的位置与进气口和工作口的位置错开，所述冷却流道连通阀腔的上部和下部，所述阀体下部设有配合冷却流道的排气口，所述排气口与进气口或者工作口位于同一侧上。

本实用新型在阀体上设计了安装上膜片的上凹槽和安装下膜片的下凹槽，同时在上阀盖上设计了压紧上膜片的上压圈，在下阀盖上设计了压紧下膜片的下压圈，使得上膜片和下膜片安装稳定性好，且膜片隐藏在内，可以防止膜片错位和损坏，保证其密封性和运行稳定性；同时在阀体内设置了冷却流道可连通上阀腔和下阀腔，不仅排气方便，而且在阀腔上部产生的多余冷却气体排出前可以先流到阀腔下部对安装在阀体下部的压力反馈膜片进行冷却，有效降低了压力反馈膜片的温度，使之不易烧毁及硬化破损,使用寿命显著增长；同是阀芯上密封段的下侧面为密封面，方便其在上密封段处打开出气保持阀芯受力平衡，使得其可以减少主气路压力对阀芯的影响，提高调节精度，同时在下密封段上安装低阻尼密封密封圈，可以克服同类产品易泄露与卡死的弊端。

优选地，所述阀腔包括上阀腔、中间腔和下阀腔，所述冷却流道连通上阀腔和下阀腔，所述上密封段位于上阀腔内，所述中间段位于中间腔内，所述下密封段位于下阀腔内。

该种结构进一步确保其气压调节稳定性。

优选地，所述冷却流道的数量为两个，分别为第一冷却流道和第二冷却流道，两个冷却流道相互对称设置，所述进气口和工作口之间的连线与两个冷却流道之间的连线相互垂直；所述排气口包括第一排气口和第二排气口，所述第一排气口与进气口位于同一侧，所述第二排气口与工作口位于同一侧。

该种结构确保冷却流道的气体与工作所需的气体隔绝为两条单独运行的气路；还能进一步提高排气稳定性和冷却效果。

优选地，所述下密封段底部设有阀芯托盘，所述上密封段顶部设有阀芯压盘，所述阀芯托盘的底面和阀芯压盘的顶面均为多圆弧盘面。

本实用新型的上下两端采用光滑的多圆弧盘面配合受压膜片，适宜膜片的接触和变形滑动，提高了膜片的动作精度和使用寿命。

优选地，所述阀芯本体为高分子工程材料阀芯本体，所述阀芯托盘为高分子工程材料托盘，所述阀芯压盘为高分子材料压盘。

该种已知材料的选择，可以使得其耐磨性能突出，具备超低摩擦系数，延长使用寿命。

优选地，所述下密封段顶部设有一密封圈安装槽，所述密封圈为Y型或U型密封圈，密封圈的开口朝上设置。

该种结构可以适当提高其阻尼效果，确保阀芯不易泄露和卡死。

优选地，所述阀芯压盘、上密封段、中间段和下密封段一体成型；所述阀芯托盘中部设有配合下密封段底部的凹槽，所述下密封段底部插入凹槽内，所述阀芯托盘顶部设有限位台阶。

该种结构在保证拆装方便的前提下，提高其整体强度，从而提高其运行稳定性，还使得阀芯本体与阀芯托盘的装配更加方便稳固。

优选地，所述压力设定口的位置与上膜片的位置相对应，所述压力反馈口的位置与下膜片的位置相对应。

该种结构进一步确保膜片的运行可靠性和稳定性。

优选地，所述上阀盖顶部设有上凸圈，所述下阀盖底部设有下凸圈；所述上阀盖和下阀盖均通过四个螺栓与阀体连接；所述上阀盖、阀体和下阀盖的外表面均涂覆有铝材层或者上阀盖、阀体和下阀盖均为铝制表面阳级氧化。

该种结构方便上阀盖和下阀盖的夹取和拆装；确保上阀盖和下阀盖的安装牢固度；铝制表面阳级氧化的阀体、上阀盖和下阀盖，防腐性能好、散热快。

本实用新型在阀体上设计了安装上膜片的上凹槽和安装下膜片的下凹槽，同时在上阀盖上设计了压紧上膜片的上压圈，在下阀盖上设计了压紧下膜片的下压圈，使得上膜片和下膜片安装稳定性好，且膜片隐藏在内，可以防止膜片错位和损坏，保证其密封性和运行稳定性；同时在阀体内设置了冷却流道可连通上阀腔和下阀腔，不仅排气方便，而且在阀腔上部产生的多余冷却气体排出前可以先流到阀腔下部对安装在阀体下部的压力反馈膜片进行冷却，有效降低了压力反馈膜片的温度，使之不易烧毁及硬化破损,使用寿命显著增长；同是阀芯上密封段的下侧面为密封面，方便其在上密封段处打开出气保持阀芯受力平衡，使得其可以减少主气路压力对阀芯的影响，提高调节精度，同时在下密封段上安装低阻尼密封密封圈，可以克服同类产品易泄露与卡死的弊端。

附图说明

图1为本实用新型的正面示意图；

图2为图1中A-A的剖视示意图；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为本实用新型的侧面示意图；

图5为图4中A-A的剖视示意图；

图6为本实用新型中阀芯的正面示意图；

图7为图6中A-A的剖视示意图；

图8为本实用新型中阀芯的结构示意图；

图中1.阀体，2.阀芯，3.上阀盖，4.下阀盖，5.进气口，6.工作口，7.上膜片，8.上凹槽，9.上压圈，10.下膜片，11.下凹槽，12.下压圈，13.压力设定口，14.压力反馈口，15.上凸圈，16.下凸圈，17.上阀腔，18.中间腔，19.下阀腔，20.第一冷却流道，21.第二冷却流道，22.第一排气口，23.第二排气口，24.内圈，25.上密封段，26.中间段，27.下密封段，28.凹槽，29.阀芯压盘，30.阀芯托盘，31.密封圈，32.限位台阶，33.密封圈安装槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。

如图1-5所示，一种新型平衡阀，包括阀体1、上阀盖3、下阀盖4、设置在上阀盖3与阀体1之间的上膜片7、设置在阀体1与下阀盖4之间的下膜片10、设置在上阀盖3上的压力设定口13和设置在阀体1两侧的进气口5和工作口6以及设置在阀体1内用于连通进气口5和工作口6的阀腔。阀体1顶部设有配合上膜片7的上凹槽8，上阀盖3底部设有配合上凹槽8的上压圈9，上膜片7安装在上凹槽8内通过上压圈9压紧，阀体1底部设有配合下膜片10的下凹槽11，下阀盖4顶部设有配合下凹槽11的下压圈12，下膜片10安装在下凹槽11内通过下压圈12压紧，下阀盖4上设有一压力反馈口14。压力设定口13的位置与上膜片7的位置相对应，压力反馈口14的位置与下膜片10的位置相对应。上阀盖3顶部设有上凸圈15，下阀盖4底部设有下凸圈16。上阀盖3和下阀盖4均通过四个螺栓与阀体1连接。上阀盖3、阀体1和下阀盖4的外表面均涂覆有铝材层。

阀体1内部设有配合阀芯2的内圈24，内圈24上设有两个冷却流道，分别为第一冷却流道20和第二冷却流道21，两个冷却流道相互对称设置，冷却流道的位置与进气口5和工作口6的位置错开，阀腔包括上阀腔17、中间腔18和下阀腔19，冷却流道连通上阀腔17和下阀腔19。阀体1下部设有配合冷却流道的排气口，排气口包括第一排气口22和第二排气口23，第一排气口22与进气口5位于同一侧，第二排气口23与工作口6位于同一侧。进气口5和工作口6之间的连线与两个冷却流道之间的连线相互垂直。

如图6-8所示，阀芯2本体包括上密封段25、中间段26和下密封段27，下密封段27顶部设有密封圈31，上密封段25的下侧面为上密封面，下密封段27的外圈为下密封面。下密封段27底部设有阀芯托盘30，上密封段25顶部设有阀芯压盘29，阀芯托盘30的底面和阀芯压盘29的顶面均为多圆弧盘面。阀芯本体为高分子工程材料阀芯本体，阀芯托盘30为高分子工程材料托盘，阀芯压盘29为高分子材料压盘。下密封段27顶部设有一密封圈安装槽33，密封圈31为Y型或U型密封圈，密封圈31的开口朝上设置。阀芯压盘29、上密封段25、中间段26和下密封段27一体成型，阀芯托盘30与下密封段27底部可拆卸连接。阀芯托盘30中部设有配合下密封段27底部的凹槽28，下密封段27底部插入凹槽28内，阀芯托盘30顶部设有限位台阶32。

上密封段25位于上阀腔17内，中间段26位于中间腔18内，下密封段27位于下阀腔19内。

本实用新型使用时，首先在阀腔内安装阀芯，阀腔被阀芯隔成上阀腔、中间腔和下阀腔，然后在阀体顶部的上凹槽内安装好设定口压力膜片，盖上上阀盖；在阀体底部的下凹槽内安装好反馈口的压力反馈膜片，盖上下阀盖，反馈气体压力大于设定压力时，顶开阀芯上端与阀体的密封面，多余的冷却气体进入上阀腔，从第一冷却流道和第二冷却流道进入下阀腔，然后通过第一排气口和第二排气口排出释压，此过程中对压力反馈膜片进行了一次冷却过程。

本实用新型中的上膜片为压力设定口膜片，下膜片为压力反馈口膜片。

本实用新型的工作方法，包括下述步骤：

a)被控制阀门关状态，用户开阀指令压力设定口气路给气到一定值，主气路供气；

b)上膜片得到压力，上膜片推动阀芯下移，主气路持续进气，排气口关闭；

c)主气路压力升高，被控制阀门开启，阀后压力反馈至平衡阀的压力反馈口，下膜片处的压力升高；

d)下膜片渐渐推动阀芯与上膜片的推动力相平衡；

e)当阀后压力到达设定值，下膜片处的压力推动阀芯上移，气体进入上阀腔，然后通过冷却流道和排气口排气；

f)主气路压力下降，被控制阀门开度减小直至关闭；

g)反复循环步骤1）-6)，阀芯的上下移动始终将被控制阀门的阀后压力控制在设定范围，使之满足生产工艺要求。

本实用新型解决了以往该类装置灵敏度低、反应滞后及实际使用中所控制压力超标，容易堵塞容易卡死等缺点，并有效降低了成本。

铝制表面阳级氧化的阀体防腐性能好、散热快；阀芯采用高分子耐磨工程材料，集耐高温、耐腐蚀、摩擦系数极低等性能于一身，可以用于要求反应灵敏、精确控制的设备；独创的槽-面复合夹紧结构（上凹槽和上压圈、下凹槽和下压圈）能够牢牢固定膜片和保证密封性能，并且膜片受压反复变形时不会损伤和滑动；内置冷却流道有效降低了压力反馈膜片的温度，使之不易烧毁及硬化破损,使用寿命显著增长。结合角座阀等气动阀门，精确调整各类加压加热设备的过程控制（典型应用场合有EPS塑机、EPP塑机、EPO塑机、EPE塑机及各类塑料泡沫粒子发料设备、等等。）

本实用新型重点突破了该类阀门控制装置灵敏度不够造成工艺流程中超压超温的弊端，大幅提升了阀门性能。并且在能耗上降至最低，阀门自动调整过程中仅需少量耗气，不工作便可以切断供气回路，使被控制阀快速关闭。

本实用新型在阀体上设计了安装上膜片的上凹槽和安装下膜片的下凹槽，同时在上阀盖上设计了压紧上膜片的上压圈，在下阀盖上设计了压紧下膜片的下压圈，使得上膜片和下膜片安装稳定性好，且膜片隐藏在内，可以防止膜片错位和损坏，保证其密封性和运行稳定性；同时在阀体内设置了冷却流道可连通上阀腔和下阀腔，不仅排气方便，而且在阀腔上部产生的多余冷却气体排出前可以先流到阀腔下部对安装在阀体下部的压力反馈膜片进行冷却，有效降低了压力反馈膜片的温度，使之不易烧毁及硬化破损,使用寿命显著增长；同是阀芯上密封段的下侧面为密封面，方便其在上密封段处打开出气保持阀芯受力平衡，使得其可以减少主气路压力对阀芯的影响，提高调节精度，同时在下密封段上安装低阻尼密封密封圈，可以克服同类产品易泄露与卡死的弊端。