压力调节阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压力调节阀，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆。阀芯的中间设有向上开口的中心盲孔，该中心盲孔的主体为直孔，上部开口呈扩口锥面；阀杆的下部为直杆段，直杆段的上端扩大为球面；阀杆的直杆段插入阀芯的直孔内，阀杆的球面与阀芯的扩口锥面相切。阀芯由下段、中段和上段组成，下段的周面呈锥面；中段剖面的形线呈接近于直线的曲线；上段具有与中段相交的球面，该球面与阀座上端孔口的扩口锥面相切，形成密封线。本实用新型为中小型反渗透海水淡化装置提供了一种低噪音、全流量、具有阀前压力随开度线性变化特性的压力调节阀，可提高海水淡化装置的可操作性和安全性，改善工作环境。
【专利说明】压力调节阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及调节阀，尤其涉及一种低噪声全流量线性压力调节阀。
【背景技术】
[0002]中小型反渗透海水淡化装置在海洋船舶和海洋工程中是不可或缺的设备。压力调节阀是建立反渗透膜工作压力的关键部件。
[0003]目前反渗透海水淡化装置中压力调节阀多采用截止阀或者针阀。这两种阀有其各自的应用领域，主要功能是执行管路的通断或管路中的流量调节。当用在要求全流量(或者接近全流量)的海水淡化装置压力调节时，截止阀的压力调节线形在工作压力范围内非常陡峭；针阀的压力调节线形也很陡峭，且即使阀口全开时，其流阻也很大。两种阀都不具有理想的均匀平缓的阀前压力线性调节的特性。同时，现有的截止阀以及针阀的阀杆与阀芯多是固定连接在一起，这种结构导致该两种阀在调节压力时阀芯相对阀座的位置不可能完全居中，因此，由节流口的偏心引起的嘯叫不可避免且不可控制，设计预想的水力特性也不能实现。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使用时能抑制嘯叫、降低噪声的压力调节阀。
[0005]本实用新型所要解决的又一技术问题在于提供一种全流量(或接近全流量)时，阀前压力能够随阀的开度线性变化的压力调节阀。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种压力调节阀，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆，其特点在于，阀芯的中间设有向上开口的中心盲孔，该中心盲孔的主体为直孔，上部开口呈扩口锥面；阀杆的下部为直杆段，直杆段的上端扩大为球面；阀杆的直杆段插入阀芯的直孔内，阀杆的球面与阀芯的扩口锥面相切。
[0007]上述的压力调节阀，其中，阀座具有一中心通孔，该中心通孔的中部为直孔，该中心通孔的上、下两端孔口呈扩口锥面；阀芯由下段、中段和上段组成；下段的周面呈锥面；中段的剖面的形线是一段接近于直线的曲线；上段具有可与阀座上端孔口的扩口锥面相切并形成密封线的接触面，该接触面呈球面，且与中段相交。
[0008]本实用新型至少具有以下优点:
[0009]1.本实用新型的阀杆与阀芯可以相互脱开，并采用锥面和球面定位，在流体的作用下，阀芯相对于阀座可实现自找正，从而消除了阀芯和阀座偏心产生的发生在节流口的嘯叫；
[0010]2.本实用新型的阀芯和阀座结构具有在全流量(或接近全流量)工况下，阀前压力随阀的开度线性变化的特征，易于平缓稳定控制和调节的特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1、图2是根据本实用新型实施例的压力调节阀的结构示意图。
[0012]图3、图4、图5是根据本实用新型一实施例的阀座、阀杆和阀芯的结构及工作状态示意图。
[0013]图6是根据本实用新型一实施例的阀芯的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作出进一步说明。
[0015]请参图1至图6。根据本实用新型一实施例的压力调节阀，包括上阀体1、下阀体2、阀座3、阀杆4和阀芯5。
[0016]其中的阀座3采用直立管式结构，具有一中心通孔。该中心通孔的中部为直孔31，该中心通孔的上、下两端孔口呈扩口锥面32、33。阀芯5由下段51、中段52和上段53组成。下段51的周面呈锥面，中段52的剖面的形线呈接近于直线的曲线，上段53具有可与阀座上端孔口的扩口锥面32相切并形成密封线的接触面531，接触面531呈球面，且与中段52相交。
[0017]在阀芯5的中间设有向上开口的中心盲孔，该中心盲孔的主体为直孔55，上部开口呈扩口锥面56。阀杆4的下部为直杆段41，直杆段上端扩大为球面42。阀杆的直杆段41插入阀芯的直孔55内，阀杆的球面42与阀芯的扩口锥面56相切。与现有技术相比，本实用新型的阀杆4与阀芯5可以相互脱开，并采用锥面和球面定位，在水流的作用下，阀芯5相对于阀座3可实现自找正，从而消除了阀芯和阀座偏心发生的在节流口的嘯叫，设计预想的水力特性也能实现。
[0018]上阀体I和下阀体2之间采用止口定位连接，构成该压力调节阀的阀体。采用这种止口定位的上、下阀体结构，压力调节阀体积小，强度高，密封件少，简单可靠，安装维护容易。在下阀体2的下部设有介质进口 6，在上阀体I的侧面设有介质出口 7。
[0019]本实用新型的压力调节阀可以做成手动调节的结构，如图1所示，通过手柄8操纵阀杆。还可以连接电动执行器，如图2所示，通过驱动装置9操纵阀杆，在计算机的控制下实现智能调节。图2中还示出了油封13和盖帽14。
[0020]如图3所示，当阀芯5的锥面形下段51与阀座的直孔31配合时，形成低压流通区；低压流通区通流截面大，液体通过时，流阻很小。
[0021]如图4所示，当形线为接近于直线的曲线的中段52与阀座3的直孔31配合时，形成压力调节区；压力调节区通流截面变化速率由大变小，并且符合节流阀前后压差Ap与环形通流截面的缝隙的三次方成反比的规律，从而实现阀前压力随阀的开度线性变化。
[0022]如图6所示，中段52的接近于直线的曲线用以下函数描述:y =d/2-[r-(r2-X2)1/2]，该函数的定义域为x(0，L)。式中:d为阀芯中段曲线的大端直径；1*为曲线半径，r为15?20倍d ;L为曲线段长度，L为0.8?1.2倍d ;x为曲线轴向变量；y为曲线径向值。
[0023]如图5所示，当阀芯下段53的球面形接触面531与阀座的扩口锥面32配合时，形成球锥密封线。球锥密封线能可靠实现阀的关闭密封，并且没有小锥度节流阀关闭后阀芯和阀座脱开困难的问题。
[0024]本实用新型为中小型反渗透海水淡化装置提供了一种低噪音、全流量、具有阀前压力随开度线性变化特性的压力调节阀，可提高海水淡化装置的可操作性和安全性，改善工作环境。本实用新型也可应用于技术上有类似要求的流体管路中。
【权利要求】
1.一种压力调节阀，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆，其特征在于，所述阀芯的中间设有向上开口的中心盲孔，该中心盲孔的主体为直孔，上部开口呈扩口锥面；所述阀杆的下部为直杆段，直杆段的上端扩大为球面； 所述阀杆的直杆段插入阀芯的直孔内，阀杆的球面与阀芯的扩口锥面相切。
2.如权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述的阀座具有一中心通孔，该中心通孔的中部为直孔，该中心通孔的上、下两端孔口呈扩口锥面； 所述的阀芯由下段、中段和上段组成；所述下段的周面呈锥面；所述中段的剖面的形线是一段接近于直线的曲线；所述上段具有可与阀座上端孔口的扩口锥面相切并形成密封线的接触面，该接触面呈球面，且与所述的中段相交。
3.如权利要求2所述的压力调节阀，其特征在于，所述中段的曲线用以下函数描述:y=d/2-[r-(r2-X2)1/2]，该函数的定义域为 x(0，L)； 式中:d为阀芯中段曲线的大端直径；r为曲线半径，r为15?20倍d;L为曲线段长度，L为0.8?1.2倍d ;X为曲线轴向变量；y为曲线径向值。
4.如权利要求1所述的压力调节阀，其特征在于，所述的阀体包括上阀体和下阀体，在下阀体下部设有介质进口，在上阀体的侧面设有介质出口。
5.如权利要求4所述的压力调节阀，其特征在于，所述上阀体和下阀体之间采用止口定位连接。
【文档编号】F16K47/02GK204061920SQ201420463354
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】顾爱中, 徐卫忠, 艾钢, 李利平 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所