专利名称：一种减压控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械工业流体压力系统中一种减压控制阀，适用于石化行业中的中、小型，低、中、高压实验装置上以及在气、液传动系统中。本阀用来对有压流体系统的后置系统工作压力进行调整和稳压。
实用的有压流体系统的后置系统工作压力均对其压力值和稳定性有要求。为此要选用比工作压力高的源头压力，再靠减压式稳压的方法，把后置系统工作压力调整并稳定在要求的压力值范围内。所以减压控制阀是有压流体系统正常工作必备的关键设备。目前国内这类减压阀，一般是隔膜式结构，受隔膜材料性能的限制，输出压力通常在2MPa以下。国外这类产品较多，其结构比较复杂，成本高，而且使用现有的国内、国外标准型减压阀，需大量的备件，频繁地更换，给使用者带来极不方便，同时经济性也极差。
本实用新型的目的为了解决上述技术问题，而研制出一种减压控制阀，该阀只需简便地更换少数零件后就可用于气、液多种工作介质，适用于低、中、高压较宽的工作压力规范。具有结构简单、应用范围广、使用方便、成本低和易于加工实施等特点。
为了实现这一目的，本实用新型的发明方案是用中国专利“压力控制阀”(CN20872700)的基本结构为基础，研制出一种功能与之不同的减压控制阀，在说明书附图中，图1给出本阀的结构示意图，它主要由入口接头(1)、锥形阀芯(2)、出口接头(4)、档圈(6)、阀体(7)、下承压块(8)、上承压块(9)、螺杆(10)、手轮(11)、螺钉(12)、弹簧罩(13)、钢珠(14)、调压弹簧(15)、滑阀(16)、顶尖(18)、阀座(19)、O型密封圈(3、5、17、20)和阀芯弹簧(21)、等部分所组成。其特征是在下承压块(8)中心处装有一个与其紧密接触的滑阀(16)，通过顶尖(18)紧压在锥形阀芯(2)的导向杆上，锥形阀芯(2)的锥面由阀芯弹簧(21)压在阀座(19)的开口处。阀座(19)由入口接头(1)紧压在阀体(7)的底孔内。阀芯弹簧(21)被压在入口接头(1)的内腔与阀座(19)之间。滑阀(16)与阀体(7)的间隙由档圈(6)和O型圈(17)密封。阀座(19)、入口接头(1)、出口接头(4)与阀体(7)其间的联接部位是用O型圈(3、5、20)所密封。其O型密封圈(3、5、17、20)是用耐油橡胶、氟橡胶、硅橡胶等材料制成，供按所用介质要求选换。图2给出锥形阀芯(2)的结构示意图，由铆头(22)、锥面(23)和扁锥面(24)组成，其锥面(23)是由聚四氟乙烯塑性材料制成。有关图1和图2的具体特征和实施方案，在说明书
中加以说明。
本实用新型的优点一种减压控制法采用了带O型圈活塞式滑阀(16)结构，提高了承压能力，为介质和压力规范多变的用户提供一种对流压系统下游压力进行调节和稳压，使用维护简便经济，气液多种介质通用，属于一种低、中、高压兼容的减压控制阀。本阀用特有的锥形阀芯(2)和开口形成的节流孔减压，节流面积既可以手调又可受被动因素自控；选用不锈钢作为基材及多种材质易换O形环密封以满足用户特殊要求。本阀适用于石化行业中、小型实验装置或传动装置上。具有结构简单、应用范围广、使用方便、成本低和易于加工实施等特点。
以下结合说明书附图，对本实用新型的具体特征和实施方案作进一步描述。
图1给出本阀的结构示意图。
图2给出锥形阀芯(2)的结构示意图。
将手轮(11)通过螺钉(12)固定在螺杆(10)上，螺杆(10)旋在弹簧罩(13)顶端的螺孔内。螺杆(10)的下部通过钢珠(14)始终与上承压块(9)接触，调压弹簧(15)通过上承压块(9)和下承压块(8)限定在弹簧罩(13)内腔的中间。弹簧罩(13)通过螺纹固定在阀体(7)上。下承压块(8)下部中心处紧压在滑阀(16)上部的中心突起处，滑阀(16)下部靠螺纹与顶尖(18)相联，其中间凹槽部位套有挡圈(6)和O型密封圈(17)来密封滑阀(16)与阀体(7)间的间隙。顶尖(18)的下端始终与锥形阀芯(2)上部的导向杆接触。锥形阀芯(2)的导向杆使之可在阀座(19)的中心孔内滑动，导向杆的两侧铣有扁缺面使介质能够流过。锥形阀芯(2)的下端由阀芯弹簧(21)将其压向阀座(19)，其锥面可将阀座(19)的开口封上，或与开口形成锥环形节流孔。阀座(19)被入口接头(1)紧压在阀体(7)的底孔内，阀座(19)与阀座(7)间的间隙用O型圈(20)来密封，阀座(19)与入口接头(1)间的间隙由O型圈(3)来密封。
所述的挡圈(6)用聚四氟乙烯制成。而所述的O型圈(3)、(5)、(17)、(20)可根据工作介质不同更换耐油橡胶、氟橡胶、硅橡胶等相适用的材料制品。
所述的滑阀(16)顶端凸起是一弧面，以保证弹簧反作用力始终作用在滑阀(16)的中心轴线上，滑阀(16)与阀体(7)的间隙与阀要求的输出压力有关，又与要求稳压灵敏度及超调量有关，可选择不同配合的滑阀(16)备件来满足要求。
所述的阀体(19)与挡圈(6)和O型密封圈(17)接触的圆柱面需精细研磨加工，以利控制压力灵敏度的提高。
所述的阀芯(2)其锥面部分(见附图2)采用聚四氟乙烯类塑性材料，以保证有可靠持久的密封性。
本实用新型减压控制阀输出的受控压力为0.1～20MPa；最小感量为0.01MPa。
本实用新型减压控制阀实现设计目的——调、减压和稳压的基理为当手轮(11)把螺杆(10)旋退到最上位置时，螺杆(10)经钢珠(14)、上承压块(9)、调压弹簧(15)、下承压块(8)、滑阀(16)直至顶尖(18)这条“上加力链”加给锥形阀芯(2)导向杆上的力(应减去各环节摩擦阻力，加上阀内腔介质压力给锥形阀芯的压力等影响(以下提及处均包括这些影响)相比很小，此时若有压气、液介质从入口接头(1)输入，它与阀芯弹簧(21)共同加给锥形阀芯(2)的作用力相比很大，必然把锥形阀芯(2)的斜面贴压在阀座(19)的开口壁上，使阀流路堵塞而无介质输出，这就是零输出状态。当操纵手轮(11)使螺杆(10)向下加压，使上加力链加给锥形阀芯(2)导向杆的力大于入口接头(1)内腔介质压力和阀芯弹簧(21)共同给锥形阀芯反向作用力时，必将锥形阀芯(2)的锥面从阀座开口处推开，锥面与开口间形成锥环形孔隙，使有压介质流入阀内腔后输出，该孔隙的面积在整个阀流路中通流截面积最小之处，起节流孔作用。介质流过节流孔必定产生压力降，所以流过锥环形孔隙的有压介质被减压后输出。被减压的多少取决于锥环形孔隙面积的大小，而孔隙面积可用手轮来调整，这就是本实用新型减压控制阀能调整压和减压的原理。
本实用新型减压控制阀还有稳压功能，因为电源电压和周率波动、环境条件变化等因素，会使供给阀介质的源头压力产生波动。有压力波动的介质流过确定面积节流孔后，其输出的介质流必然也会产生压力波动。另外阀所承载的耗流设备，在不同工作状态耗流多少会变化很大，这种负载变化对恒面积节流孔输出的介质也会产生压力波动。为了得到压力稳定的阀输出，本实用新型减压控制阀特地设计有可调节流孔面积的浮动式锥形阀芯结构。当该阀被调定某一输出压力时，其锥形阀芯(2)相对开口的位置是确定的，所以有相适应的起节流作用的锥环形孔隙。阀芯相对静止的原因是它受力平衡。这时如出现介质源头压力变动，或是出现下游承载设备负载变化，都会使阀的锥形阀芯(2)受力状态发生改变，破坏其原来受力平衡的状态，这使锥形阀芯(2)沿中心轴上下方向受力出现差力而产生位移。本实用新型减压控制阀的结构特征使此位移朝补偿波动影响的方向，并随此位移锥形阀芯(2)所受差力逐渐减小，使之在某位置上重新出现受力平衡状态而停止位移。位移仅改变了锥环形节流孔隙而改变流经它介质的压降，压降变量补偿了波动的影响作用，使阀输出压力保持基本稳定。例如当阀的上游介质压力因故升高时，使锥形阀芯(2)下方介质压力对它的作用力加大；同时因上游介质压力升高流经节流孔隙进入阀腔的压力也会升高，腔内上面的滑阀(16)受压有效面积，远比腔下面锥形阀芯(2)受压有效面积大得多，它们综合作用就减小了上加力链加给锥形阀芯(2)的力。这样锥形阀芯(2)就出现了向上的差力而使它向上位移，位移减小了锥环形节流孔隙面积，同时因节流孔小了压降加大，使上加力链所传力减小速度变缓，直至停减。位移又使阀芯弹簧(21)压缩量变小，使它对锥形阀芯(2)向上的作用力变小。最后位移停止在新的受力平衡状态处的锥形阀芯(2)主要是使锥环形节流孔隙变小，压降加大，压降增量补偿了源头压力的升高而使阀输出保持稳定。又例如如阀下游承载的设备负载加大时，也就是耗流增大，这必将影响阀输出压力下降，阀出口接头内的阀腔压力随之下降，与上同理，阀腔降压必将增加上加力链传压给锥形阀芯(2)作用力，破坏它受力的平衡状态而产生向下的差力，使锥形阀芯(2)向下位移，伴随位移使节流孔隙加大，压降减小，使上加力链传压增加速度减缓，直至不减。位移加大阀芯弹簧(21)的压缩量，使对锥形阀芯(2)的向上反作用力加大。这使阀的锥形阀芯(2)上的差力由大变小，直至出现新的受力平稀状态而停止位移。这时只使节流孔隙变大而压降减低，压降减量补偿了负载加大的影响，使阀输出压力保持基本稳定。
按照上述制作即构成本实用新型——一种减压控制阀。
权利要求1.一种减压控制阀，它由入口接头(1)、锥形阀芯(2)、O型密封圈(3、5、17、20)、出口接头(4)、挡圈(6)、阀体(7)、下承压块(8)、上承压块(9)、螺杆(10)、手轮(11)、螺钉(12)、弹簧罩(13)、钢珠(14)、调压弹簧(15)、滑阀(16)、顶尖(18)、阀座(19)和阀芯弹簧(21)部分所组成，其中将手轮(11)通过螺钉(12)固定在螺杆(10)上，螺杆(10)是旋在弹簧罩(13)顶端的螺孔内，螺杆(10)的下部通过钢珠(14)始终与上承压块(9)接触，调压弹簧(15)是通过上承压块(9)和下承压块(8)限定在弹簧罩(13)内腔的中间，弹簧罩(13)是通过螺纹固定在阀体(7)上，其特征在于在下承压块(8)中心处的滑阀(16)上装有一过顶尖(18)，并紧压在锥形阀芯(2)的上部导向杆的锥面(23)上。
2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于锥形阀芯(2)的锥面(23)由阀芯弹簧(21)压在阀座(19)的开口处，阀座(19)由入口接头(1)紧压在阀体(7)的底孔内，同时阀芯弹簧(21)被压在入口接头(1)的内腔与阀座(19)之间。
专利摘要本实用新型涉及一种减压控制阀，适用于石化行业，由入、出口接头、锥形阀芯、O形密封圈、阀体、阀座、上、下承压块、手轮、螺杆、滑阀和阀芯弹簧等组成。采用带O形活塞式滑阀结构，提高承压能力，为介质和压力规范多变的用户提供一种对流压系统下游压力进行调节和稳压，使用维护简便、经济及气液多种介质通用，是一种低、中、高压兼容的减压控制阀。具有结构简单、应用范围广、使用方便、成本低和易于加工实施等特点。
文档编号F16K17/04GK2189249SQ9322280
公开日1995年2月8日 申请日期1993年8月26日 优先权日1993年8月26日
发明者陶朱秋, 王书叶 申请人:陶朱秋