一种超低温大压差微小流量高压调节阀的制作方法

1.本实用新型涉及高压调节阀技术领域，更具体地说，它涉及一种超低温微小流量调节的大压差小口径高压调节阀。


背景技术：

2.按温度分类，工质温度低于-151℃以下的阀门称为超低温阀门(又称深冷阀门)；公称压力达10mpa及以上的阀门可称为高压阀，对于通径不大于dn25的小口径高压调节阀，工作压差达6.4mpa以上属于大压差调节阀；对于流量系数cv值小于0.1的调节阀属于微小流量调节阀。以上三种工况占其一的即为特殊调节阀，超低温、大压差、微小流量三种工况全占的，更需要特殊的结构和设计才能处理好。
3.超低温高压差微小流量工况下，对阀件的强度、低温韧性、抗冲击能力、密封性能、有效寿命、流量控制精度能力提出了更高的要求。现有的产品在处理该综合工况时出现阀芯断裂、变形、泄漏、超调等诸多问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种超低温大压差微小流量高压调节阀，驱动阀杆滑动，通过多级迷宫叠片对高压差超低温流体进行多重降压，同时使阀芯上的倒v形阀槽与第二滑槽间的重合度进行细小的变化，达到对高压差超低温流体进行微小流量控制的目的。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种超低温大压差微小流量高压调节阀，包括：阀体，所述阀体上设置有降压盒、用于流体流入的进口和用于流体流出的出口，所述阀体内开设有流道；所述降压盒通过流道连接于进口与出口之间，且所述降压盒内开设有第一滑槽；阀杆，所述阀杆滑动设置于第一滑槽内；阀座，所述阀座嵌设于阀体底部的台阶孔内，且所述阀座上设置有第二滑槽；阀芯，所述阀芯滑动设置于第二滑槽内，且所述阀芯上开设有用于连通降压盒与流道的倒v形阀槽；其中，所述阀芯与阀杆连接，用于所述阀杆在外力驱动下，沿第一滑槽滑动，带动阀芯于第二滑槽内滑动，以改变倒v形阀槽槽口与第二滑槽槽壁间重合度的大小。
7.进一步地，所述阀杆与阀芯靠近的一端与第二滑槽适配。
8.进一步地，所述倒v形阀槽的截面积自上而下，逐渐增大。使该倒v形阀槽随着行程的变化，节流面积也发生细微变化，达到对流经阀芯的微量流体进行精确控制的目的。
9.进一步地，所述阀芯和阀杆为一体化结构设置。达到提高阀芯阀体节流时动态强度的目的。
10.进一步地，所述阀体上方设置有加长颈阀盖；所述阀杆滑动设置于加长颈阀盖内。
11.进一步地，所述加长颈阀盖的填料函内壁与阀杆间设置有v型填料组。通过该v型填料组，达到保证阀杆与加长颈阀盖间密封性能的目的。
12.进一步地，所述加长颈阀盖为耐低温的奥氏体不锈钢材质制作，并带有填料函。加长颈阀盖的设置是为确保填料函温度在零度以上，使v型填料组不会发生结冰而在阀杆上
下运行过程中相互擦伤。
13.进一步地，所述加长颈阀盖上部的外壁套设有吸热片,且吸热片为多片分层组合结构。所设吸热片通过吸收周围环境中的热能，进一步确保填料函温度在零度以上，达到v型填料组在阀杆上下运行过程中不会结冰而被相互擦伤的目的。
14.进一步地，所述加长颈阀盖的中部套设有防水滴盘；所述防水滴盘竖直方向的投影覆盖阀体竖直方向上的投影。达到防止上方液滴落到加长颈阀盖下部与阀体联接的螺栓螺母件间产生结冰而受损的目的。
15.进一步地，所述加长颈阀盖与阀体间、加长颈阀盖与降压盒间、阀体与阀座间均设置有密封垫。达到提高该超低温大压差微小流量高压调节阀整体密封性的目的。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.①
通过在该超低温大压差微小流量高压调节阀内设置降压盒，达到将流经该调节阀的高压差进行多级降解，进而降低阀芯、阀座受到的破坏性冲击力的目的。
18.②
该阀芯上设置的倒v形阀槽，通过阀杆带动阀芯滑动时，达到实现阀芯微小流量控制、节流特性和调节精度的目的。
附图说明
19.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
20.图1为本实施例中一种超低温大压差微小流量高压调节阀结构示意图；
21.图2为图1中放大位置a处结构示意图；
22.图3为图2中放大位置b处，阀芯完全没入第二滑槽内时结构示意图；
23.图4为2中放大位置b处，阀芯部分没入第二滑槽内时结构示意图。
24.附图中标记及对应的零部件名称：
25.1-阀体；2-降压盒；3-进口；4-出口；5-流道；51-进流道；52-出流道；6-第一滑槽；7-阀芯；8-阀杆；9-倒v形阀槽；10-阀座；11-第二滑槽；12-加长颈阀盖；13-v型填料组； 14-防水滴盘；15-吸热片；16-密封垫。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
27.实施例：如图1-图4所示，一种超低温大压差微小流量高压调节阀，包括阀体1、降压盒2、流道5、阀杆8、阀芯7和阀座10。
28.竖直放置的阀体1，在阀体1的内部开设有由进流道51和出流道52组成的流道5，进流道51位于阀体1的右侧，与开设在阀体1右侧侧壁上的进口3连通。出流道52设置在阀体 1的左侧，与开设在阀体1左侧侧壁上的出口4连通。在阀体进流道51与出流道52之间的腔体内设置有降压盒2，该降压盒2采用迷宫叠片式多级降压结构。在流体自进口3进入，流经进流道51，流入降压盒2后，流体内的高压差被迷宫叠片式多级降压盒2进行多级降解后，流向出流道52。上述阀座10设置在阀体1内，且阀座10的下部嵌设在出流道52远离出口4的一端
内，阀座10的上端与降压盒2的下端连接，且该降压盒2为多层环圈结构，在该降压盒2的内部形成第一滑槽6，阀杆8的下部滑动设置在第一滑槽6内，通过驱动阀杆8 的上端，可以使阀杆8在第一滑槽6内进行上下滑动。在阀杆8的下端设置有阀芯7，阀座 10的内部设置有与阀芯7适配的第二滑槽11，阀芯7滑动连接在第二滑槽11内，阀杆8在第一滑槽6内进行上下滑动时，带动阀芯7在第二滑槽11内进行上下滑动。
29.其中，降压盒2的下端与第一滑槽6的下端连通，在阀芯7上设置有倒v形阀槽9，在阀芯7完全没入第二滑槽11内时，如图3所示，倒v形阀槽9槽口与第二滑槽11槽壁间重合度为100％时，自降压盒2入口流向出流道52的流体，被阀座10与阀芯7隔挡截断在阀座 10远离出流道52的一侧。在阀芯7部分没入第二滑槽11内时，如图4所示，倒v形阀槽9 槽口与第二滑槽11槽壁间重合度位于0和100％，此时，自降压盒2出口流出的流体，通过阀芯7上的倒v形阀槽9流向出流道52。
30.具体使用时，通过驱动阀杆8沿第一滑槽6向上滑动，带动阀芯7沿第二滑槽11向上滑动，进而使倒v形阀槽9槽口与第二滑槽11槽壁间重合度逐渐减小，当重合度小于100％时，降压盒2内的流体自第一滑槽6流经阀芯7上的倒v形阀槽9后，流向出流道52，自出口4 流出。其中，阀芯7采用较大直径设计，达到保证阀芯结构强度和刚度的目的。倒v形阀槽 9采用非对称微小倒v型槽开口设计，达到实现芯件的微小流量控制和节流特性及调节精度的目的。
31.通过上述结构可知，该超低温大压差微小流量高压阀采用奥氏体不锈钢锻造体确保了阀体在高压深冷工况下的温压强度，加长颈阀盖12及其上设置的防水滴盘14和吸热片15确保了阀杆8和填料13的动密封。该调节阀在运行使用时，流体自降压盒2流出，流向阀座10 和阀芯7的过程中，流体的高压差被降压盒2进行多级降解，从而达到降低阀芯7、阀座10 受到的破坏性冲击力，保护阀芯7、阀座10，提高阀芯7、阀座10使用寿命的目的。同时，通过驱动阀芯7在第二滑槽11内缓慢滑动，达到实现阀芯7微小流量控制、节流特性和调节精度的目的。
32.本实施例的一种可选实施方式：如图3所示，上述阀杆8下端，在阀芯7上的倒v形阀槽9完全没入第二滑槽11内时，阀杆8的下端适配在第二滑槽11内。通过该结构，达到利用阀杆8的下端封堵第二滑槽11，避免流体自第二滑槽11流入出流道52的目的。
33.本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述阀芯7与阀杆8采用一体成型的方式制成，通过该方式制成的阀芯7与阀杆8，在使用过程中，可以有效提高该阀芯7与阀杆8 的动态强度。
34.本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述阀体1上方通过螺栓连接的方式连接有加长颈阀盖12。在该加长颈阀盖12固定在阀体1上时，加长颈阀盖12下端套接在阀体1 上端内，且在加长颈阀盖12与阀体1的结合处形成z字形密封结构，通过该结构，可以有效提高该超低温大压差微小流量高压阀调节阀使用过程中的密封性。上述阀杆8中上部穿设在加长颈阀盖12内，且阀杆8上部滑动连接在加长颈阀盖12内。通过该加长颈阀盖12，达到夹持阀杆8，对阀杆8进行导向，避免驱动阀杆8上下滑动时，阀杆8沿水平方向偏移，对阀杆8造成机械损伤的目的。
35.本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述加长颈阀盖12上端的内壁与阀杆8间设置有v型填料组13。该v型填料组13嵌设在加长颈阀盖12上端的填料函，且该v型填料
组13与阀杆8的外壁贴合。通过该结构，达到提高该超低温大压差微小流量高压阀的阀杆8 与加长颈阀盖12间密封性能的目的。
36.本实施例的一种可选实施方式：上述加长颈阀盖12为保温套。在该便于流体流量调节的高压差调节阀用于超低温流体流量控制时，该保温套可以达到使填料函温度在维持零度以上，进而保证填料在阀杆8上下运行过程中不会被擦伤的目的。
37.本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述加长颈阀盖12的外壁上设置有吸热片。该吸热片在竖直平面内的投影与v型填料组13在竖直平面内的投影部分覆盖。所设吸热片与周围环境相接触，能吸收周围环境中的热能，并通过加长颈阀盖壁传递给内部的v型填料组 13，进而达到进一步使填料函温度在维持零度以上，保证填料在阀杆8上下运行过程中不会被擦伤的目的。优选地，上述加热片沿竖直方向在加长护套12等间距设置有多层，多层吸热片间形成多级加热效应，从而达到进一步提高吸热片传热效率的目的。
38.本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述加长颈阀盖12的中部套设有防水滴盘14，且该防水滴盘14在竖直方向的投影完全覆盖阀体1在竖直方向上的投影。通过该结构，可以达到有效防止防水滴盘14上方的液滴落到防水滴盘14下方的加长颈阀盖12下部与阀体联接的螺栓螺母件间产生结冰而受损的目的。
39.本实施例的一种可选实施方式：如图2、图3和图4所示，上述加长颈阀盖12与阀体1 间、加长颈阀盖12与降压盒2间、阀体1与阀座10间均设置有密封垫16。通过该结构，达到提高该便于流体流量调节的高压差调节阀整体密封性的目的。
40.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。