调节阀、压缩机以及制冷系统的制作方法

1.本发明涉及工业自动化技术领域，尤其涉及一种调节阀，还涉及一种设置有所述调节阀的压缩机，以及一种配置有所述压缩机的制冷系统。


背景技术：

2.调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，无需外加能源，利用被控介质自身能量当动力源、引入执行腔体产生推力，控制节流元件运动达到自动调节，并且具有测量、执行、控制的综合功能。调节阀广泛应用于石油、化工、电站、轻工、印染工业部门自控系统中各种设备气体、液体及蒸汽介质的自动控制。
3.在图1中清楚可见，现有技术的调节阀10通常由阀体11、阀盖组件12、阀杆13以及摇杆14等部件构成。所述阀杆13的一端借助于摇杆14与所述阀体11内的阀板15相关联，另一端与所述阀盖组件12内的阀垫16固定连接。如图1中箭头所示，所述阀体11内的气体从右往左流动，当气流压力到达一定的压力值后，所述阀垫16在下部和上部压力差的作用下克服所述阀盖组件12内弹簧17的阻力向上运动，向上推动所述阀杆13，并且带动摇杆14及所述阀板15一同转动，逐渐打开流体通道。然而，在所述阀板15转动过程中会带动所述阀杆13下端向右歪斜，无法竖直运动，从而导致所述阀垫16左侧和阀盖组件12内壁摩擦力较大，所述阀垫16容易被卡在阀盖组件12的壳体内，因此所述阀板15在开启时常常发生卡顿现象，严重时需要进行维修，费时费力。
4.因此，亟待寻找一种运行平稳、能够消除卡顿的调节阀。


技术实现要素：

5.有鉴于此，根据本发明的第一方面，它提供了一种调节阀，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本发明的调节阀中，所述调节阀包括：
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阀体，其包括：第一壳体，其具有用于限定流体通道的腔体；第一转轴，其固定在所述第一壳体的内壁处；和阀板，其能够围绕所述第一转轴转动，用于打开和关闭流体通道，
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阀盖组件，其包括：第二壳体，其固定在所述第一壳体上，并且具有侧壁和顶壁；弹性元件，其能够在所述第二壳体内运动，所述弹性元件的一端抵靠所述第二壳体的顶壁；和阀垫，其与所述弹性元件的另一端相连，并且在所述弹性元件的作用下抵靠所述第一壳体，以及
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阀杆组件，其包括：摇杆，所述摇杆的一端与所述阀板固定连接；上阀杆，所述上阀杆与所述阀垫固定连接；和
下阀杆，所述下阀杆的一端通过第二转轴与所述摇杆的另一端可转动地连接，所述下阀杆的另一端通过第三转轴与所述上阀杆的一端可转动地连接，其中，所述阀垫能够在下部和上部压力差的作用下克服所述弹性元件的阻力向上运动。
6.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述第一壳体的侧壁设置有向外突出的凸缘结构，所述凸缘结构包括用于使所述上阀杆和所述下阀杆通过的贯通孔，并且所述阀垫在所述弹性元件的作用下能够抵靠所述第一壳体的凸缘结构的端面。
7.在根据本发明的调节阀的另一个实施方式中，所述阀体的第一壳体具有圆柱形的腔体，并且所述阀板具有长圆形的截面，用以与所述圆柱形的腔体相匹配，其中，所述第一壳体的圆柱形腔体的直径小于或等于6英寸。
8.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述摇杆的长度小于所述阀板的最小半径。
9.在根据本发明的调节阀的另一个实施方式中，所述上阀杆通过插接的方式与所述阀垫固定连接。
10.在根据本发明的调节阀的又一个实施方式中，所述阀杆组件的上阀杆和下阀杆由合金钢制成。
11.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述阀盖组件的第二壳体通过螺栓固定在所述阀体的第一壳体上。
12.在根据本发明的调节阀的另外一个实施方式中，所述弹性元件是弹簧。
13.此外，根据本发明的第二方面，它也提供了一种压缩机，所述压缩机设置有上述的调节阀，其中，所述压缩机是多级压缩机，并且所述调节阀设置在所述多级压缩机的二级压缩吸气口处。
14.另外，根据本发明的第三方面，它也提供了一种制冷系统，所述制冷系统配置有上述的压缩机，其中，所述制冷系统是多级压缩式制冷系统。
15.根据本发明的第四方面，它还提供了一种调节阀，从而有效地解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题。在根据本发明的调节阀中，所述调节阀包括：
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阀体，其包括：第一壳体，其具有用于限定流体通道的腔体；第一转轴，其固定在所述第一壳体的内壁处；和阀板，其能够围绕所述第一转轴转动，用于打开和关闭流体通道，
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阀盖组件，其包括：第二壳体，其固定在所述第一壳体上，并且具有侧壁和顶壁；弹性元件，其能够在所述第二壳体内运动，所述弹性元件的一端抵靠所述第二壳体的顶壁；和阀垫，其与所述弹性元件的另一端相连，并且在所述弹性元件的作用下抵靠所述第一壳体，以及
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阀杆组件，其包括：摇杆，所述摇杆的一端与阀板固定连接；和阀杆，所述阀杆的一端与所述阀垫固定连接，所述阀杆的另一端通过第二转轴与
所述摇杆的另一端以可转动且可平移的方式连接，其中，所述第二转轴所匹配的转轴孔是长圆孔，使得所述第二转轴能够在所述阀板转动的同时向上移动，其中，所述阀垫能够在下部和上部压力差的作用下克服所述弹性元件的阻力向上运动。
16.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述第一壳体的侧壁设置有向外突出的凸缘结构，所述凸缘结构包括用于使所述阀杆通过的贯通孔，并且所述阀垫在所述弹性元件的作用下能够抵靠所述第一壳体的凸缘结构的端面。
17.在根据本发明的调节阀的另一个实施方式中，所述阀体的第一壳体具有圆柱形的腔体，并且所述阀板具有长圆形的截面，用以与所述圆柱形的腔体相匹配，其中，所述第一壳体的圆柱形腔体的直径大于6英寸。
18.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述摇杆的长度小于所述阀板的最小半径。
19.在根据本发明的调节阀的另一个实施方式中，所述阀杆的一端通过插接的方式与所述阀垫固定连接。
20.在根据本发明的调节阀的又一个实施方式中，所述阀杆组件的阀杆由合金钢制成。
21.在根据本发明的调节阀的再一个实施方式中，所述阀盖组件的第二壳体通过螺栓固定在所述阀体的第一壳体上。
22.在根据本发明的调节阀的另外一个实施方式中，所述弹性元件是弹簧。
23.此外，根据本发明的第五方面，它也提供了一种压缩机，所述压缩机设置有上述的调节阀，其中，所述压缩机是多级压缩机，并且所述调节阀设置在所述多级压缩机的二级压缩吸气口处。
24.另外，根据本发明的第六方面，它也提供了一种制冷系统，所述制冷系统配置有上述的压缩机，其中，所述制冷系统是多级压缩式制冷系统。
25.可以了解，根据本发明的调节阀控制平稳、动作灵敏、维护方便，消除传统调节阀容易卡死等缺点。它能精确、快速的控制介质的流量，是一类更安全、更灵活、更可靠的调节阀。
附图说明
26.以下将结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述，其中：图1示出了根据现有技术的调节阀的结构示意图；图2示出了根据本发明的调节阀的第一实施例的结构示意图；以及图3示出了根据本发明的调节阀的第二实施例的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合附图详细描述本发明的若干个实施例。需要说明的是，在本说明书中提到或可能提到的上、下、左、右、前、后、内侧、外侧、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
28.如图2所示，它在总体上示意性地图示出了根据本发明的调节阀的第一实施例的结构。从图2清楚可见，所述调节阀200由阀体210、阀盖组件220和阀杆组件230等部分组成。所述阀体210包括：第一壳体211、第一转轴212和阀板213。所述第一壳体211具有例如圆柱形腔体，用以限定流体通道。所述第一转轴212可以沿着所述圆柱形腔体的直径方向固定在所述第一壳体211的内壁处。所述阀板213作为节流元件能够围绕所述第一转轴212转动，用于打开和关闭流体通道。所述阀盖组件220包括：第二壳体221、弹性元件222和阀垫223。所述第二壳体221例如通过螺栓固定在所述第一壳体211上，并且具有侧壁221a和顶壁221b。所述弹性元件222可以采用弹簧等部件，所述弹簧设置在所述第二壳体221内，并且能够在所述第二壳体221内运动。所述弹簧的一端抵靠所述第二壳体221的顶壁221b。所述阀垫223与所述弹簧的另一端相连，并且在所述弹簧的作用下抵靠所述第一壳体211。所述阀杆组件230包括：摇杆231、上阀杆232和下阀杆233。所述摇杆231的一端与所述阀板213例如通过铸造等方式一体成型。所述上阀杆232例如通过插接的方式与所述阀垫223固定连接。所述下阀杆233的一端通过第二转轴234与所述摇杆231的另一端可转动地连接，所述下阀杆233的另一端通过第三转轴236与所述上阀杆232的一端可转动地连接。所述阀垫223在下部和上部压力差的作用下能够克服所述弹性元件222的阻力向上运动，同时向上推动所述上阀杆232和所述下阀杆233，带动所述摇杆231及阀板213一同转动，从而打开流体通道。
29.需要说明的是，在如图2所示出的调节阀200的实施例中，诸如制冷剂气体等流体通常从右向左流动（如箭头所示），当流入的气体到达一定的压力值后，所述阀垫223下部和上部压力差的作用下能够克服所述弹性元件222的阻力向上运动，同时向上推动所述上阀杆232和所述下阀杆233，带动所述摇杆231及阀板213一同转动，从而打开流体通道。由于所述上阀杆232和所述下阀杆233的连接方式采用枢转结构，在向上运动的过程中，所述上阀杆232下端未受到向右的推力，可以在向上运动的时候保持竖直。所述阀垫223在所述第二壳体221内能够顺畅地运动，因此所述调节阀200在所述阀板213开启后不容易发生卡顿现象。
30.结合上述实施例在其他优选的实施例中，所述第一壳体211的侧壁设置有向外突出的凸缘结构240，所述凸缘结构240包括用于使所述上阀杆232和所述下阀杆233通过的贯通孔，并且所述阀垫223在所述弹性元件222的作用下能够抵靠所述第一壳体211的凸缘结构240的端面。
31.需要指出的是，在如上所述的节流阀200中，所述阀板213具有长圆形的截面，用以与所述圆柱形的腔体相匹配，所述阀体210的圆柱形腔体的直径小于或等于6英寸。
32.举例而言，由于所述阀板213在所述摇杆231的带动下发生转动，为了实现连动效果，所述摇杆231的长度（r）优选设计成小于所述阀板213的最小半径且尽量小。
33.如图3所示，它在总体上示意性地图示出了根据本发明的调节阀的第二实施例的结构。与图2所示出的调节阀200类似，根据图3所示的调节阀300同样由阀体310、阀盖组件320和阀杆组件330等部分组成。所述阀体310包括：第一壳体311、第一转轴312和阀板313。所述第一壳体311例如具有圆柱形腔体，用以限定流体通道。所述第一转轴312沿着所述圆柱形腔体的直径方向固定在所述第一壳体311的内壁处。所述阀板313作为节流元件能够围绕所述第一转轴312转动，用于打开和关闭流体通道。所述阀盖组件320包括：第二壳体321、弹性元件322和阀垫323。所述第二壳体321例如通过螺栓固定在所述第一壳体311上，并且
具有侧壁321a和顶壁321b。所述弹性元件322可以采用弹簧等部件，所述弹簧设置在所述第二壳体321内，并且能够在所述第二壳体321内运动。所述弹簧的一端抵靠所述第二壳体321的顶壁321b。所述阀垫323与所述弹簧的另一端相连，并且在所述弹簧的作用下抵靠所述第一壳体311。所述阀杆组件330包括：摇杆331和阀杆332。所述摇杆331的一端与所述阀板313例如通过铸造等方式一体成型。所述阀杆332的一端例如通过插接的方式与所述阀垫323固定连接，所述阀杆332的另一端通过第二转轴333与所述摇杆331的另一端以可转动且可平移的方式连接，其中，所述第二转轴333所匹配的转轴孔334是长圆孔，所述长圆孔位于所述摇杆331上，所述第二转轴333位于所述阀杆332的下端处（参见图3）。所述阀杆332的下端处的所述第二转轴333可在长圆孔内平移，并且在平移的过程中不再绕所述第一转轴312进行圆周运动，且在平移结束后在所述阀板313和所述摇杆331转动的同时向上移动。所述阀垫323在下部和上部压力差的作用下能够克服所述弹性元件322的阻力向上运动，同时向上推动所述阀杆332，带动所述摇杆331及阀板313一同转动，从而打开流体通道。
34.需要说明的是，在如图3所示出的调节阀300的实施例中，诸如制冷剂气体等流体通常从右向左流动，当流入的气体到达一定的压力值后，所述阀垫323在能够克服所述弹性元件322的阻力向上运动，同时向上推动所述阀杆332，带动所述摇杆3311及阀板313一同转动，从而打开流体通道。由于阀杆332和摇杆331的枢转结构采用特殊的长圆孔的形式，在向上运动的过程中，所述阀杆332下端能够在长圆孔内产生一定的位移，避免所述阀杆332的下端如现有技术所描述地向右歪斜，从而使得所述阀杆332在向上运动时始终保持竖直，并且使与所述阀杆332固定连接的阀垫323不会在所述第二壳体321的侧壁321a处卡住。所述阀垫323在所述第二壳体321内能够顺畅地运动，因此所述调节阀300在所述阀板313开启后不容易发生卡顿现象。
35.结合上述实施例在其他优选的实施例中，所述第一壳体311的侧壁设置有向外突出的凸缘结构340，所述凸缘结构340包括用于使所述阀杆332通过的贯通孔，并且所述阀垫323在所述弹性元件322的作用下能够抵靠所述第一壳体311的凸缘结构340的端面。
36.需要指出的是，在如上所述的节流阀300中，所述阀板313具有长圆形的截面，用以与所述圆柱形的腔体相匹配，所述阀体310的圆柱形腔体的直径大于6英寸。
37.举例而言，由于阀板313在所述摇杆331的带动下转动，为了实现连动效果，所述摇杆331的长度（r）优选设计成小于所述阀板313的最小半径且尽量小。
38.综上所述，本发明的调节阀控制平稳、动作灵敏、维护方便，消除了传统调节阀容易卡顿、卡死等缺点。它能精确、快速的控制介质的流量，是一类更安全、更灵活、更可靠的调节阀。
39.另外，本发明还提供了配置有上述调节阀的压缩机，其中，所述压缩机是多级压缩机，并且所述调节阀设置在所述多级压缩机的二级压缩吸气口处。
40.此外，本发明还提供了配置有上述压缩机的制冷系统，所述制冷系统包括由管路连接的冷却塔、冷水机组和泵送装置等，其中，所述冷水机组由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器等组成。所述制冷系统可以是多级压缩式制冷系统，并且所述压缩机是多级压缩机。
41.以上列举了若干具体实施例来详细阐明本发明的调节阀、设置有该调节阀的压缩机以及配置有该压缩机的制冷系统，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员还
可以做出各种变形和改进。例如，为了保证连接强度，在上述根据本发明的调节阀的第一实施例中所提到的阀杆组件的上阀杆和下阀杆以及在上述根据本发明的调节阀的第二实施例中所提到的阀杆组件的阀杆可以由合金钢制成。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。