专利名称：一种调节阀层套式迷宫结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种调节闽层套式迷宫结构。涉及阀和管道系统技术领域。
背景技术：
目前全球各个品牌的大压差调节阀的调节功能都是靠一类似于活塞状圆柱 体在闽腔内作轴向运动来实现的。它的行程与管内流体的流向或是垂直的或者是 一致的，从调节阀的结构上分为轴流式和迷宫式。在石油、石化行业中应用较多 的是迷宫式调节阀，核心部件是套简式、碟片迷宫式。该类型的迷宫适用于工况 恶劣的生产环境，强迫流体在迷宫内通过多级直角迷宫，控制破坏流速，防止气 蚀现象的出现。
通过多年来对碟片式迷宫调节阀的应用发现，以及对笼套式调节阀应用状况
了解，该两种类型的迷宫存在以下问题影响实际生产
① 碟片式迷宫加工工艺复杂，生产应用中发现大量的迷宫被杂质冲蚀穿孔， 无法进行修补；
② 碟片式迷宫购买成本高，每个迷宫售价大约为数十万元人民币，并且存在供 货周期长的弊端；
③ 在实际生产应用中，碟片式迷宫的结构特征导致在调节区间内存在"调节 死区"，流量、压力参数调节非连续；
④ 在相同流通面积的前提下，碟片式迷宫的流道形状极大降低了流道的有效 通透区域，导致抗堵塞性能差，实际应用中发现大量杂质堵塞流道，尤其在输油 管线投产初期管道内存在大量杂质的工况下这种弊端尤显突出，常出现迷宫堵塞、 损毁现象，严重影响正常的运行；
⑤ 笼套式迷宫虽然具有一定的抗杂质堵塞能力，但该类型的迷宫无法满足调 节高压差及足够的背压大的工况应用。
目前在石油管道行业中，在高压力、大流量、大压差的工况下应用的调节阀 的迷宫(例如碟片迷宫、笼套迷宫)多为进口产品，迷宫价格昂贵，供货周期长， 损坏后不易维修，流道抗杂质堵塞能力非常差。
实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种用于高压差、背压小各种液体管道参数调节的錄堵塞能力强、气蚀小、调节无"死区"、寿命长、成本低的调节阀层套式迷宫结 构。
本实用新型依照迷宫生产工艺、装配工艺，提出层套式迷宫的结构样式为多 层圆简形片层结构，流道贯通片层。
如图l-图3所示，它是由多层圆简形片层一一相套成一圆筒形体，两外端面
由压盖封盖；每层圆简形片层开有众多相同数量的横向贯通流道，相邻圆简形片 层的流道一一对应相通；层套与层套之间装配釆用过盈热装配，层套端面与厚盖、 薄盖之间釆用焊接。通常由四层圆简形片层一一相套成一圆简形体(见图3)，其 形成的流道即可满足要求。 其中
外层圆简形片层的贯通流道为直通道；里边的圆简形片层的贯通流道为"r" 形；层与层之间的流道相通；沿迷宫径向由外向内流道截面积逐渐增加，流道拐 点处呈现圆弧过渡；
依次从外向里，第一层套l的流道为"l"形直道(见图4);第二层套2的 流道为"1 "形道(见图5 );第三层套3的流道为"r"形道(见图6 );第四层 套4的流道为"n"形道(见图7);在四个层套的圆简形片层相套后，第一层套 1的直道正对第二层套2的"n ，，形道的左上，第二层套2的'S ，，形道的右下 正对第三层套3的"「"形道的右上，第三层套3的"「，，形道的左下正对第四 层套4的"n "形道的左上；
调节阀层套式迷宫结构迷宫厚盖5的形状如图8、图9所示，它是一中心孔 有台阶的环片；
调节阀层套式迷宫结构迷宫薄盖6的形状如图10、图ll所示，它也是一中 心孔有台阶的环片；
迷宫材质选取不锈钢。
流道尺寸、数量计算与选取根据压差、流量、介质物性等参数计算迷宫流 道进、出口截面积，流道数量等，按照迷宫径向方向，由外向内确定流道截面积 递增数量。
本实用新型的层套式迷宫具有解决现在应用的迷宫常见问题，并具有如下优
点
① 层套式迷宫生产工艺简单，生产成本低，生产周期短，实现国内加工；
② 流道有效通透面积大，沿迷宫径向由外向内流道截面积逐渐增加，流道拐点处呈现圆弧过渡，增大杂质通透能力，提高抗堵塞能力；
③ 设计的流道特有的形状达到最佳防气蚀，噪音低，减少流体对迷宫的冲蚀
损坏；
④ 层套上的流道孔分布错落有序，调节时无"死区，，；
⑤ 层套式迷宫应用范围广，可广泛用于调节、防气蚀、高压差、背压小各种 液体管道的参数调节；
⑥ 层套式迷宫在同等材质的情况下具有超强的抗冲刷能力，提高了迷宫的使 用寿命。
图1调节阀层套式迷宫结构侧剖视图 图2调节闽层套式迷宫结构侧视图 图3调节阀层套式迷宫结构俯剖视图 图4调节阀层套式迷宫结构第1层套半剖视图 图5调节阀层套式迷宫结构第2层套半剖视图 图6调节阀层套式迷宫结构第3层套半剖视图 图7调节阀层套式迷宫结构第4层套半剖视图 图8调节阀层套式迷宫结构迷宫厚盖正视图 图9调节闽层套式迷宫结构迷宫厚盖侧视图 图IO调节阀层套式迷宫结构迷宫薄盖正视图 图ll调节阀层套式迷宫结构迷宫薄盖侧视图 其中l一第一层套 2—第二层套
3—第三层套 4一第四层套
5—厚盖 6—薄盖具体实施方式
实施例.本例是一实验样机，其构成如图1-图3所示。本例是在兰成渝输油 管道广元输油站PV-09502调节闽上安装并进行的试验。
它是由四层圆简形片层一一相套成一圆简形体，两外端面由厚盖、薄盖封盖； 每层圆筒形片层开有15 x 5个横向贯通流道，相邻圆简形片层的流道一一对应相 通；层套与层套之间装配采用过盈热装配，层套端面与厚盖5、薄盖6之间釆用焊接。
其中
外层圆简形片层的贯通流道为"I "形直道；里边的圆筒形片层的贯通流道 为"n"形；层与层之间的通道相通；
依次从外向里，第一层套l的流道为"l"形直道(见图4);第二层套2的 流道为"n "形道(见图5);第三层套3的流道为"r"形道(见图6 );第四层 套4的流道为"n"形道(见图7);在四个层套的圆简形片层相套后，第一层套 1的直道正对第二层套2的"n "形道的左上，第二层套2的"n "形道的右下 正对第三层套3的"r"形道的右上，第三层套3的"r"形道的左下正对第四 层套4的"n"形道的左上；
迷宫材质选取316不锈钢。
根据压差、流量、介质物性等参数计算迷宫流道进、出口截面积，流道数量 等，按照迷宫径向方向，由外向内确定流道截面积递增数量。
圆简形片层尺寸髙137mm;第一层套1外径①150 mm,内径①131. 5 mm;第 二层套2外径cD131. 5 mm,内径0113mm;第三层套3外径①131咖，内径^94. 5mm; 第四层套4外径①94. 5mm,内径①76mm;
流道尺寸第一层套1为4 x 11 x 15 mm;第二层套2为4. 2 x n x 15mm与9 xll咖相交；第三层套3为《4 x 11 x "咖与9 x 11 mm相交；第四层套4为4. 6 x 11 x 15mm与9 x ll咖相交。
将层套式迷宫装配到原有调节阀上，投入运行，通过调节流量、调节压力、抗 堵性能、抗冲刷性能测试、重新校核设计。
该产品在兰成渝输油分公司广元输油站PV-09502调节阀上安装并进行测试， 分别对调节阀体、消气器、质量流量U型管进行了振动、噪音、流量波动、压差 等参数测量，通过对比，应用状态达到设计要求。证明该产品实现了国内加工， 生产成本低；流道有效通透面积大，增大杂质通透能力，提高抗堵塞能力；流道 特有的形状达到最佳防气蚀，噪音低，减少流体对迷宫的冲蚀损坏；层套上的流 道孔分布错落有序，调节时无"死区"；具有超强的抗冲刷能力，提高了迷宫的使 用寿命；可广泛用于调节、防气蚀、髙压差、背压小各种液体管道的参数调节。
权利要求1. 一种调节阀层套式迷宫结构，包括迷宫式流道，其特征是它由多层圆筒形片层一一相套成一圆筒形体，两外端面由压盖封盖；每层圆筒形片层开有众多相同数量的横向贯通流道，相邻圆筒形片层的流道一一对应相通；层套与层套之间装配采用过盈热装配，层套端面与厚盖、薄盖之间采用焊接。
2. 根据权利要求l所述的一种调节阀层套式迷宫结构，其特征是由四层圆简 形片层一一相套成一圆简形体。
3. 根据权利要求l所述的一种调节阀层套式迷宫结构，其特征是外层圆简形 片层的贯通流道为直通道；里边的圆简形片层的贯通流道为"r"形；层与层之 间的流道相通；沿迷宫径向由外向内流道截面积逐渐增加，流道拐点处呈现圆弧 过渡。
4. 根据权利要求3所述的一种调节阀层套式迷宫结构，其特征是所述流道依 次从外向里，第一层套(l)的流道为"I "形直道；第二层套(2)的流道为"i " 形道；第三层套(3)的流道为"「"形道；第四层套(4)的流道为"n "形道； 在四个层套的圆简形片层相套后，第一层套(1)的直道正对第二层套(2)的"n " 形道的左上，第二层套(2)的"n "形道的右下正对第三层套(3)的"「"形 道的右上，第三层套(3)的"「"形道的左下正对第四层套(4)的"，"形道 的左上。
5. 根据权利要求l所述的一种调节阀层套式迷宫结构，其特征是迷宫材质选 取不锈钢。
专利摘要本实用新型是一种调节阀层套式迷宫结构。涉及阀和管道系统技术领域。其特征是它由多层圆筒形片层一一相套成一圆筒形体，两外端面由压盖封盖；每层圆筒形片层开有众多相同数量的横向贯通流道，相邻圆筒形片层的流道一一对应相通；层套与层套之间装配采用过盈热装配，层套端面与厚盖、薄盖之间采用焊接。本实用新型抗堵塞能力强、气蚀小、调节无“死区”、寿命长、成本低。
文档编号F16K47/10GK201241994SQ20082010987
公开日2009年5月20日 申请日期2008年8月21日 优先权日2008年8月21日
发明者洪 刘, 南书亭, 李广良, 杜景水, 苏灵波 申请人:中国石油天然气股份有限公司