一种稳压阀的制作方法

本发明涉及调节阀技术领域，尤其涉及一种稳压阀。

背景技术：

采气井口通常设有调节阀，以调控采气井输出气体压力的稳定性，进而保证采气产量的稳定。目前，上述调节阀主要是手动针阀，在工作时，可通过人工进行调节，但是，这种调节方式耗费工时较长，调节效率低，且调节故障率较高，难以满足生产需求。

请参考图1，图1为现有技术中稳压阀的一种具体实施方式的结构示意图。

如图1所示，现有技术中存在一种稳压阀，其阀体内设有调节手柄01、调压弹簧02、膜片03、阀杆05、阀芯07和复位弹簧08，调压弹簧02的两端分别抵靠于调节手柄01、膜片02，而阀杆04的两端则分别连接于膜片03和阀芯07，复位弹簧08的两端分别抵靠于阀体内壁、阀芯07，以推动阀芯07封堵阀口。

在使用时，可首先旋转调节手柄01，以压缩调压弹簧02，并给予膜片04以向下的作用力，膜片04在向下运动过程中，可通过阀杆05推动阀芯07，以打开阀口，气体可自该稳压阀的左端进入阀体。进入阀体的气体可通过反馈导管06作用于膜片04的下表面，并对膜片04产生向上的推力，当该推力与调压弹簧02作用力相平衡时，该稳压阀即可具有稳定的输出压力。若输出压力超过调定值，则膜片04会离开平衡位置而向上变形，溢流阀03打开，以排出多余的气体，直至输出压力降至调定值，膜片04可重新回到平衡位置。

若输入压力瞬时升高，输出压力也将随之升高，使得膜片04上移，部分气体可经溢流阀03排出，而膜片04上移的过程中，在复位弹簧08的作用下，阀芯07可向上移动，缩小其与阀口之间的距离，节流作用加大，使得输出压力下降，膜片04又将下移，直至达到新的平衡，此时，输出压力基本又回到原来值；若输入压力瞬时下降，输出压力也下降，膜片04下移，阀芯07可随之下移，其与阀口之间的距离加大，节流作用减小，使得输出压力也基本回到原来值。如此，即可实现不同工况下的输出压力稳定。

但是，由于上述复位弹簧08的作用，阀芯07与阀口之间的开合范围是极其有限的，二者相配合以实现节流、调节下游流体压力的能力也是有限的，难以满足采气生产需求。

因此，如何提供一种可更大范围地调节下游流体压力的稳压阀，仍是本领域的技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可更大范围地调节下游流体压力的稳压阀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种稳压阀，包括主阀体和调压阀体，二者围合形成阀腔，所述主阀体具有与所述阀腔相连通的进口通道、出口通道；还包括阀套，所述阀套与所述阀腔的内壁滑动密封，所述阀套的周壁设有节流孔，该节流孔能够连通所述进口通道、所述出口通道；所述调压阀体内设有弹性调压组件，所述弹性调压组件通过阀杆与所述阀套相连，并为所述阀套提供弹性压力；工作时，所述阀套受所述弹性压力、进入该阀套的流体推力作用能够在所述阀腔内滑动，以调整节流孔与所述进口通道相连通部分的大小。

本发明所提供稳压阀，在使用时，可首先通过弹性调压组件为阀套施加弹性压力，阀套可正向移动，以使设于该阀套周壁的节流孔全部落入进口通道中，节流孔可处于全开状态。

当上游流体自进口通道进入时，流体可对该阀套产生与上述弹性压力相逆的推力，以推动阀套逆向移动，节流孔可部分落入进口通道中，节流作用加大，使得流体输出压力减小，即流体作用于阀套的推力减小；而此时，由于阀套的逆向移动，弹性调压组件受到进一步地压缩，使得其所产生的弹性压力加大，又将推动阀套的正向移动。如此，上述弹性压力与推力相互作用，直至相平衡，即可使得该稳压阀可具有一稳定输出压力，且此时，该节流孔处于半开状态。

当下游流体的压力瞬时升高时，流体对阀套所产生的推力将增大，以推动阀套逆向移动，节流孔落入进口通道的部分将减少，节流作用进一步地加大，又将减小输出压力，直至流体所产生的推力与弹性调压组件的弹性压力重新达到平衡；且在极端的情况下，若下游流体的压力升到极高，阀套逆向移动的距离可进一步地加大，以使节流孔的开度降为最小(近乎全部关闭)，节流作用最大化，稳压阀的输出压力又可快速降低，直至上述推力与弹性压力重新达到平衡。且此时稳压阀的输出压力与前述的稳定输出压力基本相同。

当下游流体的压力瞬时减小时，流体对阀套产生的推力也将减小，在弹性调压组件的弹性压力作用下，阀套可正向移动，使得节流孔落入进口通道的部分增加，节流作用减小，输出压力又可增大；相应地，在极端情形下，若下游流体的压力下降到极低，阀套可正向移动最大距离，以使节流孔处于全开状态，节流作用最小，稳压阀的输出压力又可快速增大，直至上述推力与弹性压力重新达到平衡，且此时的输出压力也与前述的稳定输出压力基本相同。

较之现有技术，本发明所提供稳压阀在调节下游流体压力的过程中，该节流孔可在全开与近乎全闭之间变换，可更大程度地应对下游流体压力的变动，从而保证压力输出的稳定性。

可选地，所述阀腔的内壁设有第一限位件，所述阀套与所述第一限位件相抵靠时，所述节流孔与所述进口通道全部相连通。

可选地，还包括衬套，所述衬套固定于所述阀腔的内壁，所述阀套内套于所述衬套，并能够沿所述衬套的轴向滑动；所述衬套的周壁设有第一进孔，所述第一进孔与所述进口通道相连通，且所述第一进孔的尺寸至少大于所述节流孔。

可选地，还包括缓冲套，所述缓冲套外套于所述衬套，且缓冲套的内壁与所述衬套的外壁围合形成缓冲腔；所述缓冲套的周壁设有第二进孔，以连通所述进口通道、所述缓冲腔。

可选地，所述节流孔、所述第一进孔的数量均为多个，且二者一一对应设置；各所述节流孔沿所述阀套的周向间隔分布，各所述第一进孔沿所述衬套的周向间隔分布。

可选地，所述阀杆远离所述弹性调压组件的一端设有第一凸缘部，所述第一凸缘部与所述阀套的内壁相抵靠；所述阀杆的外周设有第二凸缘部，所述第二凸缘部与所述阀套的轴向端部相抵靠。

可选地，所述调压阀体包括侧体和弹簧套筒，所述侧体与所述主阀体围合形成所述阀腔，所述弹簧套筒固定于所述侧体；所述弹性调压组件包括设于所述弹簧套筒的调压弹簧、连接盘、调压部，所述连接盘能够在所述弹簧套筒内滑动，并与所述阀杆相连；所述调压弹簧的两端分别抵靠于所述调压部、所述连接盘，操作所述调压部可压紧或放松所述调压弹簧。

可选地，所述调压部包括阀罩和弹簧托，所述弹簧托的一面与所述调压弹簧相抵靠，另一面与所述阀罩相抵靠，所述阀罩螺纹连接于所述弹簧套筒。

可选地，还包括若干导向柱，所述连接盘设有与所述导向柱相匹配的导向孔，各所述导向柱穿过相应的所述导向孔，并固定于所述侧体，所述连接盘可沿各所述导向柱在所述弹簧套筒内滑动。

可选地，所述连接盘与所述弹簧套筒之间、所述导向柱与所述导向孔之间还设有减磨套。

附图说明

图1为现有技术中一种稳压阀的具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供稳压阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中阀套、衬套、缓冲套及阀杆的连接结构示意图；

图4为图2中衬套的结构示意图；

图5为衬套的立体图；

图6为图2中缓冲套的结构示意图；

图7为缓冲套的立体图；

图8为图2中阀套的结构示意图；

图9为阀套的立体图；

图10为图2中阀杆的结构示意图；

图11为阀杆与阀套的另一种连接方式的结构示意图；

图12为图2中弹簧套筒、连接盘、导向柱、减磨套及阀杆的连接结构示意图。

图1中的附图标记说明如下：

01调节手柄、02调压弹簧、03溢流阀、04膜片、05阀杆、06反馈导管、07阀芯、08复位弹簧。

图2-12中的附图标记说明如下：

1主阀体、11进口通道、12出口通道；

2调压阀体、21侧体、22弹簧套筒、221调压弹簧、222连接盘、222a导向柱、222b导向孔、223调压部、223a阀罩、223b弹簧托；

3阀套、31节流孔、32均压通道；

4阀杆、41第一凸缘部、42第二凸缘部、421环形压盖、422对开环、43缩口部、44螺母；

5衬套、51第一进孔；

6缓冲套、61第二进孔；

7减磨套、a阀腔、b缓冲腔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件的数量相同。

本文中所述“第一”、“第二”等词仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图2-11，图2为本发明所提供稳压阀的一种具体实施方式的结构示意图，图3为图2中阀套、衬套、缓冲套及阀杆的连接结构示意图，图4为图2中衬套的结构示意图，图5为衬套的立体图，图6为图2中缓冲套的结构示意图，图7为缓冲套的立体图，图8为图2中阀套的结构示意图，图9为阀套的立体图，图10为图2中阀杆的结构示意图，图11为阀杆与阀套的另一种连接方式的结构示意图，图12为图2中弹簧套筒、连接盘、导向柱、减磨套及阀杆的连接结构示意图。

如图2和图3所示，本发明提供一种稳压阀，包括主阀体1和调压阀体2，二者围合形成阀腔a，主阀体1具有与阀腔a相连通的进口通道11、出口通道12；还包括阀套3，阀套3与阀腔a的内壁滑动密封，阀套3的周壁设有节流孔31，该节流孔31能够连通进口通道11、出口通道12；调压阀体2内设有弹性调压组件，弹性调压组件通过阀杆4与阀套3相连，并为阀套3提供弹性压力。

工作时，阀套3受弹性调压组件的弹性压力、进入该阀套3的流体推力作用能够在阀腔a中滑动，以调整节流孔31与进口通道11相连通部分(以下简称为节流孔31的开度)的大小。

具体使用时，可首先通过弹性调压组件为阀套3施加弹性压力，阀套3可正向移动，以使设于该阀套3周壁的节流孔31全部落入进口通道11中，节流孔31可处于全开状态。

当上游流体自进口通道11进入时，流体可对该阀套3产生与上述弹性压力相逆的推力，以推动阀套3逆向移动，节流孔31可部分落入进口通道11中，节流作用加大，使得流体输出压力减小，即流体作用于阀套3的推力减小；而此时，由于阀套3的逆向移动，弹性调压组件受到进一步地压缩，使得其所产生的弹性压力加大，又将推动阀套3的正向移动。如此，上述弹性压力与推力相互作用，直至相平衡，即可使得该稳压阀具有一稳定输出压力，而此时，该节流孔31处于半开状态。

本文中所述“正向移动”是指阀套3沿其节流孔31开度增大的方向移动，反映于附图2中是指阀套3向右移动；所述“逆向移动”是指阀套3沿其节流孔31开度减小的方向移动，反映于附图2中是指阀套3向左移动。

应当知晓，稳压阀又名减压稳压阀，其原理是通过控制阀体内的启闭件(本申请中的节流孔31)的开度来调节流体的流量，将流体的压力降低，并借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，以使阀后压力保持在一定范围内，进而保护其后的生产器具。故而，在初始工作时，进入进口通道11的流体所产生的推力必将大于弹性调压组件初始设定时的弹性压力，以推动阀套3逆向移动，直至达到平衡状态，且此时节流孔31应当处于半开状态，以便于应对后续工作过程中下游流体压力突然变大或变小的情形；换而言之，在实际应用中，操作人员可根据生产经验，预估上游流体的压力范围，进而设置小于该压力范围的初始弹性压力，以保证稳压阀能够正常工作。

当下游流体的压力瞬时升高时，流体对阀套3所产生的推力将增大，以推动阀套3逆向移动，节流孔31落入进口通道11的部分将减少，节流作用进一步地加大，又将减小输出压力，直至流体所产生的推力与弹性调压组件的弹性压力重新达到平衡；且在极端的情况下，若下游流体的压力升到极高，阀套3逆向移动的距离可进一步地加大，以使节流孔31的开度降为最小(近乎全部关闭)，节流作用最大化，稳压阀的输出压力又可快速降低，直至上述推力与弹性压力重新达到平衡。且此时稳压阀的输出压力与前述的稳定输出压力基本相同。

当下游流体的压力瞬时减小时，流体对阀套3产生的推力也将减小，在弹性调压组件的弹性压力作用下，阀套3可正向移动，使得节流孔31落入进口通道11的部分增加，节流作用减小，输出压力又可增大；相应地，在极端情形下，若下游流体的压力下降到极低，阀套3可正向移动最大距离，以使节流孔31处于全开状态，节流作用最小，稳压阀的输出压力又可快速增大，直至上述推力与弹性压力重新达到平衡，且此时的输出压力也与前述的稳定输出压力基本相同。

较之现有技术，本发明所提供稳压阀在调节下游流体压力的过程中，该节流孔31可在全开与近乎全闭之间变换，可更大程度地应对下游流体压力的变动，从而保证压力输出的稳定性。

上述阀腔a中还可以设有第一限位件、第二限位件。该第一限位件可限制阀套3的正向(向右)移动范围，以使得正向移动最大范围时，节流孔31可恰好全部落入进口通道11中，节流孔31可保持最大开度，以避免正向移动范围过大、节流孔31的开度再次减小的情形；该第二限位件可限制阀套3的逆向(向左)移动范围，以使得逆向移动最大范围时，节流孔31即将全部脱离进口通道11，节流孔31可保持最小开度。

实际上，当节流孔31保持最小开度时，进口通道11、出口通道12已基本处于相隔离状态，输出压力近乎为0，若此时阀套3仍然逆向移动，则节流孔31将处于关闭状态，阀套3将仅承受弹性调压组件的弹性压力，阀套3难以保持稳定。换而言之，正常工作时，一旦节流孔31处于最小开度，阀套3已几乎不可能继续逆向移动，故而，上述阀腔a内部也可以不设置第二限位件。

上述两限位件可以为单独制造的限位块，进而采用焊接、粘结或卡接等方式固定于阀腔a的内壁，以便于调整各限位件在阀腔a内的安装位置；上述两限位件也可以由阀腔a的内壁外突而形成，换而言之，两限位件即可以与主阀体1、调压阀体2通过一体铸造而形成，更便于批量生产，如图2所示，上述第一限位件即可以为主阀体1的内壁。

如图3-5所示，本发明所提供稳压阀还可以包括衬套5，该衬套5可以固定于阀腔a的内壁，上述阀套3可以内套于衬套5，并能够沿衬套5进行轴向滑动。如此设置，衬套5可对阀腔a的内壁起到的保护作用，以避免阀套3滑动过程对阀腔a内壁所造成的直接损伤，有利于延长主阀体1、调压阀体2的使用寿命。

该衬套5的周壁可以设有第一进孔51，第一进孔51可以与进口通道11相连通，且第一进孔51的尺寸至少应大于节流孔31，以保证节流孔31可以处于全开状态。上述的“第一进孔51的尺寸大于节流孔31”是指节流孔31可全部落入第一进孔51的范围内，节流孔31在水平面的投影可被第一进孔51在水平面的投影所包围。

应当理解，由于上述衬套5、第一进孔51的设置，节流孔31与第一进孔51相连通的部分即相当于节流孔31与进口通道11相连通的部分，即为节流孔31的开度。

如图5和图9所示，上述节流孔31可以为三角形孔，第一进孔51可以为方形孔，如此，阀套3每滑动相同的距离，衬套5所遮挡或开启的节流孔31的面积均不相同，可使得该节流孔31的开度调节呈现梯度性；进一步地，该节流孔31可以为等腰三角形孔，且其底边的中线可以与阀套3的中轴线相平行，如此，该节流孔31的考度调节还将呈现一定的线性趋势。

需要指出的是，上述三角形孔、方形孔的结构设计仅是本发明实施例的一种优选方案，并不能作为对本发明所提供稳压阀实施范围的限定，上述节流孔31也可以为方形、圆形或其他形状，相应地，上述第一进孔51也可以为三角形、圆形或其他形状，在具体实施时，本领域的技术人员可根据实际情况进行选择设定。

如图2和图8所示，上述阀套3还设有均压孔32，以连通中心阀腔a与阀套3的内部，从而保证阀套3可在中心阀腔a中顺利滑动。

进一步地，本发明所提供稳压阀还可以包括缓冲套6，该缓冲套6可以外套于衬套5，且缓冲套6的内壁可以与衬套5的外壁围合形成缓冲腔b；该缓冲套6的周壁可以设有第二进孔61，以连通进口通道11、缓冲腔b。

以图3为视角，采用上述结构，自进口通道11进入的流体除少部分可直接通过第一进口51、节流孔31进入阀套3内部外，大部分的流体则优先进入该缓冲腔b中，并沿衬套5的外周转动。由于该缓冲腔b的内部空间较大，当流体自第二进口61进入时，可减缓流体的流速，以减轻流体对衬套5外周壁的直接冲击，同时，流体在环行过程中，也可在一定程度上消除流体的紊流状态，并使得该部分流体具有较为一致的运动方向，进而使得其更为容易地自第一进口51、节流孔31进入阀套3内部。应当理解，该缓冲腔b为环形腔，除与第一进口51、第二进口61相连通外，该缓冲腔b具有密封性，以避免流体的泄露。

如图6和图7所示，该缓冲套6可以为筒状结构，其轴向两端可以具有沿径向向内的翻折部，该翻折部可围合形成安装孔，衬套5可套接于该安装孔中，且衬套5与安装孔之间还需进行密封处理，以保障密封性能。

具体而言，可在安装孔与衬套5之间设置密封圈等密封材料，或者，也可采用焊接、粘结、螺纹连接等方式将衬套5固定于该安装孔中，也可保证密封效果。

请继续参考图3，上述节流孔31、第一进孔51的数量均可以为多个，且二者可以一一对应设置，如此，多个节流孔31可同步调节流体流量，可更为迅速地对下游流体的压力进行调节。

各节流孔31可以沿阀套3的周向间隔分布，各第一进孔51也可以沿衬套5的周向间隔分布，使得在缓冲腔b中环行的流体可通过周向不同位置的多个节流孔31进入阀套3内，进而加快压力调节速度。或者，各节流孔31、各第一进孔51也可以沿阀套3、衬套5的轴向间隔分布，同样可实现上述技术效果。

比较而言，各节流孔31、各第一进孔51沿周向布置时，节流区域(阀套3设有节流孔31的区域)的轴向长度较短，缓冲腔b的轴向长度也可以较小，缓冲套6的尺寸可以较小，更便于安装；而各节流孔31、各第一进孔51沿轴向布置时，缓冲腔b的轴向长度可以较大，更便于减缓流体的流速，更有利于减轻流体对衬套5的直接冲击，同时，也更有利于消除流体的紊流状态。

如图3和图7所示，阀杆4远离弹性调压组件的一端可以设有第一凸缘部41、第二凸缘部42，第一凸缘部41可以与阀套3的内壁相抵靠、第二凸缘部42可以与阀套3的轴向端部相抵靠，进而固定连接阀套3、阀杆4，以使二者可同步运动。

具体而言，上述第一凸缘部41、第二凸缘部42中的任一均可以由阀杆4的周壁沿其径向外突而形成，即上述各凸缘部可以与阀杆4通过一体铸造而形成，以便于阀杆4的批量生产；或者，也可以分别加工上述两凸缘部，进而采用焊接、粘结、卡接等方式将各凸缘部固定于该阀杆4，也可实现阀杆4与阀套3的安装、固定。

为便于安装，本发明实施例优选将第一凸缘部41与阀杆4一体铸造成型，进而单独制造第二凸缘部42。

该第二凸缘部42可以包括环形压盖421和对开环422，对开环422可卡接于该阀杆4的缩口部43，并与阀套3的轴向端部相抵靠，即可限制阀杆4的轴向位移；进而还可使用环形压盖421扣合于该对开环422上，以避免对开环422自缩口部43掉落，如此，阀杆4即可获得稳定的限位。

上述环形压盖421可以通过过盈配合的方式固定于阀套3或阀杆4，也可以采用焊接、粘结或螺纹连接等方式固定于阀套3或阀杆4。

除此之外，阀杆4与阀套3之间也可以采用其他的连接方式进行固定，具体可参见图11，阀杆4伸入阀套3的部分可以设有螺纹部，进而采用螺母44与该螺纹部配合，以实现阀杆4与阀套3的连接。

需要说明的是，上述两种关于阀杆4与阀套3的固定方式，仅是本发明实施例的优选方案，并不能作为对本发明所提供稳压阀实施范围的限定，在具体实施时，本领域的技术人员也可采用其他方式实现阀杆4与阀套3的连接，而无论采用何种方式，只要能够保证阀杆4与阀套3的同步运动即可。

针对上述各方案，还可对该稳压阀调压阀体2、调压组件的结构进行进一步的限定。

如图3和图12所示，该调压阀体2可以包括侧体21和弹簧套筒22，侧体21可以与主阀体1围合形成阀腔a，弹簧套筒22可以固定于侧体21。弹性调压组件可以包括设于该弹簧套筒22的调压弹簧221、连接盘222、调压部223，连接盘222可以在弹簧套筒22的内壁，阀杆4可以穿过侧体21，并与该连接盘222相连。为保证阀腔a的密封性，阀杆4穿过侧体21的部分还可以设有密封压盖，以密封阀杆4与侧体21的连接处。

上述调压弹簧221的两端可以分别抵靠于调压部223、连接盘222，操作该调压部223即可压紧或放松调压弹簧221，进而为阀套3施加弹性压力。

具体而言，该调压部223可以包括阀罩223a和弹簧托223b，弹簧托223b与调压弹簧221相抵靠的一面可以设有突出部，且该突出部可以插接于该调压弹簧221，以对该调压弹簧221进行定位；该弹簧托223b的另一面可以与阀罩223a相抵靠，阀罩223a可螺纹连接于该弹簧套筒22，进而通过调整阀罩223a拧入该弹簧套筒22的深度，即可调整该调压弹簧221的压紧与放松。

上述弹簧套筒22中还可以设有若干导向柱222a，相应地，连接盘222可以设有与该导向柱222a相匹配的导向孔222b，各导向柱222a可穿过相应的导向孔222b，并固定于侧体21。如此，该连接盘222在弹簧套筒22中滑动时，各导向柱222a可对该连接盘222起到导向、定位作用，以使得该连接盘222可更为顺利地在弹簧套筒22中滑动。

进一步地，上述连接盘222与弹簧套筒22之间、导向柱222a与导向孔222b之间还可以设有减磨套7，以减少连接盘222滑动过程中与弹簧套筒22、导向孔222b之间的摩擦，有利于延长弹簧套筒22、连接盘222及导向柱222a的使用寿命。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。