一种先导式调节阀的制作方法

1.本发明涉及调节阀，具体是一种先导式调节阀。


背景技术：

2.先导式调节阀主要应用石油化工自动化控制领域的关键位置处，其密封效果好、切断能力高、适用范围广和使用寿命长等特点,在自动控制系统中得到越来越广泛的应用。此类结构的阀可作放空调节切断阀使用,尤其高温、高压和大口径要求严密切断的场合。
3.现有结构的先导式调节阀结构全部都是采用阀杆与第二阀芯螺纹连接，第二阀芯在第一阀芯内部上下滑动，第一阀芯和第二阀芯之间是圆柱弹簧或者蝶形弹簧添加预紧力而且预紧力比较大是执行机构输出推力的1/3，如果弹簧预紧力一旦减弱极易引起第一阀芯在流体的冲击下发生高频振动，因为第一阀芯没有与任何的零件进行固定的连接。现有的先导式调节阀还有一个缺点就是在阀芯关闭的过程中第一阀芯先与阀座接触密封，此时阀门已经没有流量进行调节，第二阀芯继续往下移动压缩弹簧然后第二阀芯才能关闭，阀门打开的过程中也是一样的，在这个过程中都要会有一定的位移量，这个位移量下阀门是没办法去调节流量的，也就是存在调节的死区，一般这个死区占用整个行程的5％-10％，一些调节精度要求高的场合是不允许的；
4.综上，如何防止先导阀在关闭过程中，第一阀芯发生高频震动成为了本领域研究人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：如何防止先导阀在关闭过程中，第一阀芯发生高频震动；
6.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明是一种先导式调节阀，包括：阀体，其内从上至下依次设置有固定套筒、流量套筒、阀座；第一阀芯，其顶部与阀杆固定连接，并由阀杆控制滑动设置在流量套筒内；第二阀芯，其滑动设置在第一阀芯的内腔内，并与第一阀芯吊设设置；弹性件，其设置在第一阀芯、第二阀芯之间；当需要关闭阀体时，第一阀芯、第二阀芯在阀杆的带动下下行，将第二阀芯、第一阀芯先后与阀座相抵密封；当需要打开阀体时，第一阀芯、第二阀芯在阀杆的带动下上移，将第一阀芯、第二阀芯先后与阀座脱离；
8.在本方案中，第一阀芯通过阀杆连接，带动第一阀芯在流量套筒内进行上下移动，第二阀芯滑动设置在第一阀芯内，两者通过吊设设置，且第一阀芯、第二阀芯之间设置有弹性件；需要关闭本装置时，阀杆下行，使得第二阀芯、第一阀芯与阀座相抵实现密封；当打开本装置时，阀杆上移，第一阀芯在阀杆的带动上移，此时在弹性件的作用下，第二阀芯仍与阀座相抵，当第一阀杆再上移一定距离后，第二阀芯与阀座脱开；第一阀芯在流量套筒内的移动，改变了流量套筒的窗口面积来调节流量，流体的冲击力作用在第一阀芯的外壁，第一阀芯又与阀杆采用刚性螺纹连接，抗震性能强，避免了第一阀芯的高频震动；
9.此外第一阀芯和流量套筒之间的距离就是阀门的调节死区，距离越短死区就越小，并且第二阀芯的行程和调节死区没有联系。
10.为了便于第一阀芯与第二阀芯的先后脱开阀座，本发明还采用第一阀芯的所述内腔底部凸出设置有密封柱体；所述第二阀芯上开设有第一平衡孔；当所述阀体处于关闭状态时，所述第一平衡孔顶部密封盖设在所述密封柱体；当所述阀体处于打开状态时，所述第一平衡孔与所述密封柱体脱离；
11.在本方案中，由于第二阀芯需要在第一阀芯内进行移动，通过设置密封柱体、第一平衡孔，使得流通的介质能够进入至第一、二阀芯之间的间隙处，从而便于介质的吸入或者排出，不会影响第一、二阀芯之间的相对运动。
12.为了便于第一阀芯在流量套筒内的移动，本发明采用第一阀芯侧部上开设有第二平衡孔；第一阀芯与流量套筒之间形成供第一阀芯上下平移的行程腔；第二平衡孔连通阀体入口处、行程腔；
13.第二平衡孔与第一平衡孔的原理一致，便于第一阀芯在行程腔内的上下运动。
14.为了说明第一阀芯的具体结构，本发明采用第一阀芯包括：第一柱体，其侧壁上开设有与所述固定套筒密封连接的并安装有金属密封环的第一环形槽；阀杆连接孔，其开设在所述第一柱体顶部中心处，并供所述阀杆端部螺纹连接；第二柱体，其外径大于所述第一柱体的外径，且与所述流量套筒的内径与所述第二柱体的外径一致；第一柱体的外径等于所述第二柱体的内径。
15.第一环形槽内安装有金属密封环与固定套筒密封滑动连接，第二柱体的外径等于流量套筒的内径，这样便能实现流量的调节，第一柱的外径小于第二柱体的外径且等于第二柱体的内径，这样设置是为了这样设计的目的是消除两者的面积差，也就消除了流体对第一阀芯外圆柱面上产生的不平衡力。
16.如何实现弹性件的安装以及第一、二阀芯的吊设连接，本发明采用第一阀芯顶部呈环形间隔开设有安装孔、平衡台阶孔；第二阀芯顶部呈环形间隔开设有螺纹盲孔、弹性件安装孔；螺栓穿过安装孔与螺纹盲孔固定连接；弹性件位于平衡台阶孔、弹性件安装孔内；当阀体处于关闭状态时，螺栓头部与安装孔底壁之间具有一间隙；
17.弹性件安装在台阶平衡孔与弹性件安装孔内，第一、二阀芯之间通过螺栓吊设连接，当阀体处于打开状态时，螺栓的头部与安装孔底部相抵；当阀体处于关闭状态时，螺栓的头部与安装孔之间存在间隙。
18.为了说明第二阀芯的具体结构，本发明采用第二阀芯外壁开设有与所述内腔侧壁密封连接并安装有金属密封环的第二环形槽。
19.在第二环形槽内安装有金属密封环实现第一阀芯与第二阀芯之间的密封连接。
20.如何实现第二阀芯与阀座的密封连接，本发明采用第二阀芯底部侧壁上开设有密封斜面，所述密封斜面与所述阀座内圈开设的第一斜面相抵密封。
21.当第二阀芯底部的密封斜面与阀座的第一斜面相抵时，第二阀芯与阀座相抵密封。
22.为了实现第二阀芯只进行密封作用，本发明采用当所述阀体处于打开状态时，所述第二阀芯的底部平面不高于所述第一阀芯的底部平面；
23.这样设计的目的是当流体经过流量套筒的窗口时，介质的冲击力全部作用在第一
阀芯外壁上，第二阀芯不受到介质的冲击，只起到密封和切断的作用。
24.为了说明阀座的具体结构，本发明采用阀座上开设有用于固定所述流量套筒底部的第一台阶面、与所述第一阀芯底壁相抵的第二台阶面；所述阀座底部开设有环形槽，其内安装有密封圈与所述阀座密封连接；
25.第一台阶面和流量套筒配合进行定位，第二台阶面与第一阀芯内孔配合，阀座底部设计有一环形槽，用来安装密封圈并与阀体接触起到密封的作用。
26.当阀门要求打开时，第一阀芯在阀杆的带动下向上移动，第一阀芯上腔的压力通过第二平衡孔从而使第一阀芯上下腔压力平衡，执行机构需要很小的力就能使第一阀芯上下移动，上腔的压力通过平衡台阶孔还作用于第二阀芯的上表面使得第二阀芯暂时不随第一阀芯移动，这时第一阀芯移动过程中，中部的密封柱体和第二阀芯的第二平衡孔脱离，压力通过第二阀芯的第二平衡孔泄放，直至第一阀芯上腔的压力和阀后的压力完全平衡，当第一阀芯继续向上移动时，螺栓头部端面与第一阀芯上的安装孔接触，这时第二阀芯在带动第一阀芯一起向上移动移动。
27.本发明的有益效果：本发明是一种先导式调节阀，第一阀芯通过阀杆连接，带动第一阀芯在流量套筒内进行上下移动，第二阀芯滑动设置在第一阀芯内，两者通过吊设设置，且第一阀芯、第二阀芯之间设置有弹性件；需要关闭本装置时，阀杆下行，使得第二阀芯、第一阀芯与阀座相抵实现密封；当打开本装置时，阀杆上移，第一阀芯在阀杆的带动上移，此时在弹性件的作用下，第二阀芯仍与阀座相抵，当第一阀杆再上移一定距离后，第二阀芯与阀座脱开；第一阀芯在流量套筒内的移动，改变了流量套筒的窗口面积来调节流量，流体的冲击力作用在第一阀芯的外壁，第一阀芯又与阀杆采用刚性螺纹连接，抗震性能强，避免了第一阀芯的高频震动。
附图说明
28.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
29.图1是本发明的剖面图；
30.图2是本发明套筒的剖面图；
31.图3是第一阀芯的剖面图；
32.图4是第二阀芯的剖面图；
33.图5是阀座的剖面图。
具体实施方式
34.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
35.如图1-5所示，本发明是一种先导式调节阀，包括：阀体1，其内从上至下依次设置有固定套筒2、流量套筒3、阀座4；第一阀芯5，其顶部与阀杆7固定连接，并由阀杆7控制滑动设置在流量套筒3内；第二阀芯6，其滑动设置在第一阀芯5的内腔8内，并与第一阀芯5吊设设置；弹性件9，其设置在第一阀芯5、第二阀芯6之间；当需要关闭阀体1时，第一阀芯5、第二阀芯6在阀杆7的带动下下行，将第二阀芯6、第一阀芯5与阀座4相抵密封；当需要打开阀体1时，第一阀芯5、第二阀芯6在阀杆7的带动下上移，将第一阀芯5、第二阀芯6先后与阀座4脱
离；
36.在本方案中，第一阀芯通过阀杆连接，带动第一阀芯在流量套筒内进行上下移动，第二阀芯滑动设置在第一阀芯内，两者通过吊设设置，且第一阀芯、第二阀芯之间设置有弹性件；需要关闭本装置时，阀杆下行，使得第二阀芯、第一阀芯与阀座相抵实现密封；当打开本装置时，阀杆上移，第一阀芯在阀杆的带动上移，此时在弹性件的作用下，第二阀芯仍与阀座相抵，当第一阀杆再上移一定距离后，第二阀芯与阀座脱开；第一阀芯在流量套筒内的移动，改变了流量套筒的窗口面积来调节流量，流体的冲击力作用在第一阀芯的外壁，第一阀芯又与阀杆采用刚性螺纹连接，抗震性能强，避免了第一阀芯的高频震动；
37.弹性件给予第二阀芯一定的下压力，使其与阀座相抵密封。
38.此外第一阀芯和流量套筒之间的距离就是阀门的调节死区，距离越短死区就越小，并且第二阀芯的行程和调节死区没有联系。
39.如图3、4所示，为了便于第一阀芯与第二阀芯的先后脱开阀座，本发明还采用第一阀芯5的所述内腔底部凸出设置有密封柱体10；所述第二阀芯6上开设有第一平衡孔11；当所述阀体1处于关闭状态时，所述第一平衡孔11顶部密封盖设在所述密封柱体10；当所述阀体1处于打开状态时，所述第一平衡孔11与所述密封柱体10脱离；
40.在本方案中，由于第二阀芯需要在第一阀芯内进行移动，通过设置密封柱体、第一平衡孔，使得流通的介质能够进入至第一、二阀芯之间的间隙处，从而便于介质的吸入或者排出，不会影响第一、二阀芯之间的相对运动。
41.如图2所示，为了便于第一阀芯在流量套筒内的移动，本发明采用第一阀芯5侧部上开设有第二平衡孔12；第一阀芯5与流量套筒3之间形成供第一阀芯5上下平移的行程腔13；第二平衡孔12连通阀体1入口处、行程腔13；
42.第二平衡孔与第一平衡孔的原理一致，便于第一阀芯在行程腔内的上下运动。
43.如图3所示，为了说明第一阀芯的具体结构，本发明采用第一阀芯5包括：第一柱体14，其侧壁上开设有与所述固定套筒3密封连接的并安装有金属密封环的第一环形槽15；阀杆连接孔16，其开设在所述第一柱体14顶部中心处，并供所述阀杆7端部螺纹连接；第二柱体17，其外径大于所述第一柱体14的外径，且与所述流量套筒3的内径与所述第二柱体17的外径一致；第一柱体14的外径等于所述第二柱体17的内径。
44.第一环形槽内安装有金属密封环与固定套筒密封滑动连接，第二柱体的外径等于流量套筒的内径，这样便能实现流量的调节，第一柱的外径小于第二柱体的外径且等于第二柱体的内径，这样设置是为了这样设计的目的是消除两者的面积差，也就消除了流体对第一阀芯外圆柱面上产生的不平衡力。
45.如图3、4所示，如何实现弹性件的安装以及第一、二阀芯的吊设连接，本发明采用第一阀5芯顶部呈环形间隔开设有安装孔18、平衡台阶孔19；第二阀芯6顶部呈环形间隔开设有螺纹盲孔20、弹性件安装孔21；螺栓22穿过安装孔18与螺纹盲孔20固定连接；弹性件9位于平衡台阶孔19、弹性件安装孔21内；当阀体1处于关闭状态时，螺栓22头部与安装孔18底壁之间具有一间隙；
46.弹性件安装在台阶平衡孔与弹性件安装孔内，第一、二阀芯之间通过螺栓吊设连接，当阀体处于打开状态时，螺栓的头部与安装孔底部相抵；当阀体处于关闭状态时，螺栓的头部与安装孔之间存在间隙。
47.如图4所示，为了说明第二阀芯的具体结构，本发明采用第二阀芯6外壁开设有与所述内腔8侧壁密封连接并安装有金属密封环的第二环形槽23。
48.在第二环形槽内安装有金属密封环实现第一阀芯与第二阀芯之间的密封连接。
49.如图4、5所示，如何实现第二阀芯与阀座的密封连接，本发明采用第二阀芯6底部侧壁上开设有密封斜面24，所述密封斜面24与所述阀座4内圈开设的第一斜面25相抵密封。
50.当第二阀芯6底部的密封斜面24与阀座5的第一斜面25相抵时，第二阀芯6与阀座4相抵密封。
51.如图1所示，为了实现第二阀芯只进行密封作用，本发明采用当所述阀体1处于打开状态时，所述第二阀芯6的底部平面不高于所述第一阀芯5的底部平面；
52.这样设计的目的是当流体经过流量套筒的窗口时，介质的冲击力全部作用在第一阀芯外壁上，第二阀芯不受到介质的冲击，只起到密封和切断的作用。
53.如图5所示，为了说明阀座的具体结构，本发明采用阀座4上开设有用于固定所述流量套筒3底部的第一台阶面26、与所述第一阀芯5底壁相抵的第二台阶面27；所述阀座4底部开设有环形槽28，其内安装有密封圈与所述阀座4密封连接；
54.第一台阶面和流量套筒配合进行定位，第二台阶面与第一阀芯内孔配合，阀座底部设计有一环形槽，用来安装密封圈并与阀体接触起到密封的作用。
55.当阀门要求打开时，第一阀芯在阀杆的带动下向上移动，第一阀芯上腔的压力通过第二平衡孔从而使第一阀芯上下腔压力平衡，执行机构需要很小的力就能使第一阀芯上下移动，上腔的压力通过平衡台阶孔还作用于第二阀芯的上表面使得第二阀芯暂时不随第一阀芯移动，这时第一阀芯移动过程中，中部的密封柱体和第二阀芯的第二平衡孔脱离，压力通过第二阀芯的第二平衡孔泄放，直至第一阀芯上腔的压力和阀后的压力完全平衡，当第一阀芯继续向上移动时，螺栓头部端面与第一阀芯上的安装孔接触，这时第二阀芯在带动第一阀芯一起向上移动移动。
56.本发明是一种先导式调节阀，第一阀芯通过阀杆连接，带动第一阀芯在流量套筒内进行上下移动，第二阀芯滑动设置在第一阀芯内，两者通过吊设设置，且第一阀芯、第二阀芯之间设置有弹性件；需要关闭本装置时，阀杆下行，使得第二阀芯、第一阀芯与阀座相抵实现密封；当打开本装置时，阀杆上移，第一阀芯在阀杆的带动上移，此时在弹性件的作用下，第二阀芯仍与阀座相抵，当第一阀杆再上移一定距离后，第二阀芯与阀座脱开；第一阀芯在流量套筒内的移动，改变了流量套筒的窗口面积来调节流量，流体的冲击力作用在第一阀芯的外壁，第一阀芯又与阀杆采用刚性螺纹连接，抗震性能强，避免了第一阀芯的高频震动。
57.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。