多层套筒部件及调节阀的制作方法

本发明涉及阀门领域，具体涉及一种多层套筒部件及调节阀。

背景技术：

具有套筒部件的调节阀通常包括阀座、阀体、套筒部件和阀塞，套筒部件安装在阀体上，阀塞伸入该套筒部件中，通过调节阀塞伸入多层套筒部件的程度来调节套筒部件的节流面积，从而起到调节流量的作用。

为延长阀门的使用寿命，特定工况条件下的阀门需要有防空化的作用。一般防空化的结构有迷宫式、多孔式、多级降压式等结构，基本原理均为通过降低单级的压力差，降低阀门内部介质流速，使阀门节流组件的出口速度尽量低，从而起到防止阀门内部出现空化的状况。其中，迷宫槽式结构的调节阀防空化效果较好，但存在调节不连续的问题；现有的多层套筒孔式调节阀存在孔数量较多，加工较为繁琐的问题，并且现有调节阀中，阀后压力接近饱和蒸汽压力时，还是很容易出现空化现象。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多层套筒部件及具有该多层套筒部件的调节阀，以避免阀后压力接近饱和蒸汽压力时，出现空化现象。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种多层套筒部件，包括：

最内层套筒，所述最内层套筒上沿纵向布置有多列通孔，

最外层套筒，及

中间层套筒，所述中间层套筒的数量至少为一层或多层，各中间层套筒之间依次套设，且各中间层套筒均套在所述最内层套筒和所述最外层套筒之间；

其中，所述最外层套筒和所述中间层套筒上均沿纵向开设有长条形的开口，各排所述通孔和各所述开口均沿圆周方向均布，所述最内层套筒上通孔的列数、所述最外层套筒上的所述开口的数量、每个所述中间层套筒上开口的数量均相等，在相邻的两层套筒中，内层的套筒上的开口或通孔与外层的套筒上的开口错开，

外层的套筒的开口宽度大于或等于内层的套筒的开口宽度，使所述多层套筒部件上的开口呈渐扩结构。

可选的，所述中间层套筒的数量至少为3层。

可选的，所述最内层套筒的外壁上和各所述中间层套筒的外壁上均设置有若干环形隔板，所述环形隔板沿相应套筒的纵向排布，各所述中间层套筒上的长条形开口贯穿所述环形隔板，在所述最内层套筒上，当所述环形隔板的轴向位置与所述通孔的轴向位置齐平时，所述通孔贯穿相应的所述环形隔板。

可选的，在所述最内层套筒上，相邻的两列通孔错开，且错开高度等于其中，b为隔板厚度，l为相邻两环形隔板之间的间距，且在相邻的两列通孔中，其中一列通孔的各个通孔位于相应的两个环形隔板之间。

可选的，在最内层套筒上，从最内层套筒的顶端至所述最内层套筒的底端的方向，每列通孔中各通孔的直径依次定义为d1、d2、…、dn，其中，d1≥d2≥…≥dn，所述最内层套筒的顶端为用于插入阀塞的一端，将所述环形隔板的外圈半径减去内圈半径定义为所述环形隔板的高度h，则其中l、d1、h、b、dn之间满足以下关系：

l＞d1；

2dn≥b+l

可选的，从最内层的所述中间层套筒至所述最外层套筒的方向，各层套筒上所述长条形开口的宽度依次定义为k2、…、km-1、km，m为多层套筒部件相应层套筒的序列层数，内之外的层数序列，则：

km≥km-1≥…≥k2

可选的，在相邻两层套筒中，外层的套筒的开口深度大于内层的套筒的开口深度，且所述开口朝向相应套筒的底端，各套筒的端面齐平，使各所述开口的起始位置处于同一轴向位置。

可选的，在相邻两层套筒中，内层的套筒上的开口或通孔与外层的套筒上的开口之间错开的角度为其中，s为所述通孔的列数，也是所述开口的个数。

本发明还提供一种调节阀，包括阀体、阀座、阀塞及多层套筒部件，所述阀座设置在所述阀体上，所述多层套筒部件设置在所述阀座上，所述阀塞可调节的塞入所述多层套筒部件内，其中，所述多层套筒部件为上述任一种所述的多层套筒部件。

本发明的多层套筒部件及设置有多层套筒部件的的调节阀，通过在最内层套筒上设置多列通孔，在中间层套筒及最外层套筒上设置沿纵向延伸的长条形开口，使套筒部件的各套筒上的流道由内至外的呈渐扩结构，这种渐扩结构较各层套筒均设置通孔的渐扩结构，更有利于避免压力接近饱和蒸汽压力时出现空化现象，且更易于加工。

附图说明

图1显示为本发明的调节阀的结构示意图；

图2显示为本发明的多层套筒部件的内部剖面示意图；

图3显示为图2的俯视图；

图4显示为最内层套筒的结构示意图；

图5显示为最内层套筒的内部结构示意图；

图6显示为图4的a-a向剖面视图；

图7显示为中间层套筒的结构示意图；

图8显示为图7的b-b向剖面示意图；

图9显示为最外层套筒的结构示意图；

图10显示为图9中c-c向剖面示意图；

图11显示为图3中a处放大图。

零件标号说明：

多层套筒部件10、阀体20、阀座30、阀塞40、开口10a、通孔10b、最内层套筒11、中间层套筒12、最外层套筒13、环形隔板14。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

下述各实施例中多层套筒部件应用于调节阀中，结合参见图1至图10，该调节阀包括阀体20、阀座30、阀塞40及下述各实施例的多层套筒部件10，阀座30设置在阀体20上，多层套筒部件10设置在阀座30上，阀塞40可调节的塞入多层套筒部件10内，参见图1，通过调节阀塞40伸入多层套筒部件10的程度来调节多层套筒部件10的节流面积，从而起到调节流量的作用。

结合参见图2至图10，本发明的多层套筒部件10，包括最内层套筒11、中间层套筒12及最外层套筒13，最内层套筒11上沿纵向布置有多列通孔，中间层套筒12的数量至少为一层或多层，各中间层套筒12之间依次套设，且各中间层套筒12均套在最内层套筒11和最外层套筒13之间；最外层套筒13和各中间层套筒12上均沿纵向开设有长条形的开口10a，各排通孔和各开口10a均沿圆周方向均布，最内层套筒11上通孔10b的列数、最外层套筒13上的所述开口10a的数量、每个中间层套筒12上开口10a的数量均相等，在相邻的两层套筒中，内层的套筒上的开口10a或通孔10b与外层的套筒上的开口10a错开，其中，外层的套筒的开口10a宽度大于或等于内层的套筒的开口10a宽度，使所述多层套筒部件10上的开口10a呈渐扩结构。

这种多层套筒部件采用节流尺寸渐扩的调节结构，带有流体介质对冲的功能，可降低多层套筒组件中介质流速，降低阀门噪音，不仅能避免压力接近饱和蒸汽压力时出现空化现象，更易于加工，还能够有效避免阀门出现气蚀现象。

例如，图3中，最内层套筒11上设置有24列孔，最外层套筒13和各中间层套筒12上设置有24个开口10a，最内层套筒11上的各列孔与相邻的中间层套筒12上的开口10a之间错开，相邻的两中间层套筒12上的开口10a错开，最外层套筒13的开口10a与相邻的中间层套筒12上的开口10a之间错开。

在一些实施例中，在相邻两层套筒中，内层的套筒上的开口10a或通孔10b与外层的套筒上的开口10a之间错开的角度为其中，s为所述通孔10b的列数，也是所述开口10a的个数。例如，当s＝24时，

在一些实施例中，所述中间层套筒12的数量至少为3层。例如，图3中，该中间层套筒12的数量为9层，整个多层套筒部件10共有11层。

在一些实施例中，所述最内层套筒11的外壁上和各所述中间层套筒12的外壁上均设置有若干环形隔板14，所述环形隔板14沿相应套筒的纵向排布，各所述中间层套筒12上的长条形开口10a贯穿所述环形隔板14，在所述最内层套筒11上，当所述环形隔板14的轴向位置与所述通孔10b的轴向位置齐平时，所述通孔10b贯穿相应的所述环形隔板14。设置该环形隔板14，使流体更均匀的从内层的套筒流至外层的套筒，更有利于避免空化现象的发生。

在一些实施例中，在所述最内层套筒11上，相邻的两列通孔错开，错开高度等于其中，b为隔板厚度，l为相邻两环形隔板14之间的间距，且在相邻的两列通孔中，其中一列通孔的各个通孔10b位于相应的两个环形隔板14之间。例如，隔板厚度b＝2mm，相邻两隔板的间距l＝7mm时，相邻两列通孔的错开高度为

在一些实施例中，在最内层套筒11上，从最内层套筒11的顶端至所述最内层套筒11的底端的方向，每列通孔中各通孔10b的直径依次定义为d1、d2、…、dn，其中，d1≥d2≥…≥dn，所述最内层套筒11的顶端为用于插入阀塞40的一端，将所述环形隔板14的外圈半径减去内圈半径定义为所述环形隔板14的高度h，则其中l、d1、h、b、dn之间满足以下关系：

l＞d1(1)

2dn≥b+l(4)

这种结构的多层套筒组件有利于进一步防止空化现象和气蚀现象。

例如，图5中，l＝7mm,b＝2mm,h＝5mm，每列通孔10b分为三种规格，即d1＝d2＝…＝d5＝6.5mm；d6＝d7＝…＝d11＝5.5mm，d12＝d7＝…＝d17＝4.5mm，则：

l＝7mm＞d1＝6.45mm，满足公式(1)；

满足公式(2)；

满足公式(3)；

2dn＝2×1.5mm＝b+l＝(2+7)mm，满足公式(4)。

在一些实施例中，从最内层的所述中间层套筒12至所述最外层套筒13的方向，各层套筒上所述长条形开口10a的宽度依次定义为k2、…、km-1、km，m为多层套筒部件10相应层套筒的序列层数，内之外的层数序列，则：

km≥km-1≥…≥k2(5)

这种尺寸结构的多层套筒部件10也更有利于防止空化。例如，各层套筒的开口的宽度尺寸的关系为：

k10＝10mm＞k9＝9mm＞k8＝8mm＞k7＝7mm＞k6＝6mm＞k5＝5mm＞k4＝4mm

k4＝k3＝k2＝4mm,k11＝k10＝10mm，满足公式(5)；

满足公式(6)

在一些实施例中，在相邻两层套筒中，外层的套筒的开口深度大于内层的套筒的开口深度，且所述开口10a朝向相应套筒的底端，各套筒的底端齐平，使各所述开口10a的起始位置处于同一轴向位置，使得相邻两侧套筒的开口10a宽度相等时，由于各开口10a深度的差异，使任意两层套筒之间仍然能形成渐阔的节流尺寸，使阀门内介质流速更平缓的降低。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第三特征在第一特征和第二特征“之间”，可以包括第三特征与第一特征、第二特征直接接触，也可以包括第三特征与第一特征、第二特征不是直接接触，而是通过他们之间的另外的特征接触。

本发明的描述中，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或组的存在或添加。

任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。