專利名稱：一種節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閥門，具體是一種節(jié)能平衡的高壓?jiǎn)巫y。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的單座閥如圖1所示，單座結(jié)構(gòu)形式的閥無(wú)論壓差大與小，隨著閥壓力增大，其閥芯閥桿收到向上的力很大，所需執(zhí)行器的輸出力就越大，反之亦然。當(dāng)壓力、壓差過(guò)大時(shí)要求執(zhí)行器輸出力過(guò)大時(shí)，極易造成閥芯振蕩。且其“S”型流道復(fù)雜，影響介質(zhì)流通?，F(xiàn)有技術(shù)的雙座閥如圖2所示，雖能適用于高壓差情況，但其閥內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其加工、裝配精度要求高，且介質(zhì)流道復(fù)雜，因雙座密封緣故，相較于單座結(jié)構(gòu)其密封等級(jí)不高，易泄漏。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工、裝配、調(diào)試方便、成本低廉、密封性好、壓差高的節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，包括閥體、閥蓋、閥桿、閥芯和閥座，所述閥桿穿過(guò)閥蓋、伸入閥體內(nèi)部，所述閥芯設(shè)置在閥桿中部，所述閥體內(nèi)壁上有與閥芯相配合的閥座；所述閥體內(nèi)、閥芯兩側(cè)設(shè)置有2組平衡對(duì)稱的活塞裝置，2組活塞裝置的活塞缸是在閥體內(nèi)表面上沿閥桿動(dòng)作方向加工活塞導(dǎo)向行程孔，對(duì)應(yīng)的活塞設(shè)置在閥桿上。當(dāng)所述閥門關(guān)閉時(shí)，2組活塞裝置的活塞均位于活塞導(dǎo)向行程孔的底部。所述閥門內(nèi)部的介質(zhì)流道為“Z”型。通過(guò)上述改進(jìn)，本實(shí)用新型的有益效果是顯而易見(jiàn)的:1.增加平衡活塞，使得閥芯受介質(zhì)作用力相互抵消，相較于同樣尺寸單座結(jié)構(gòu)的閥，所需執(zhí)行器輸出力更小，從而起到節(jié)能的效果；2.增加平衡活塞，因其使閥芯所受介質(zhì)作用力相互抵消，閥可承受閥前閥后壓差更大，使其適用范圍更廣；3.增加平衡活塞，因上下平衡活塞導(dǎo)向作用，從而閥芯不會(huì)出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象；4.閥體內(nèi)部“Z”型介質(zhì)流道，相較于“S”型介質(zhì)流道，其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單順暢，不易堵卡，且其加工方便，降低生產(chǎn)成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)單座閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)雙座閥的結(jié)構(gòu)不意圖；圖3是本實(shí)用新型節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號(hào)表示:①:閥體、②:進(jìn)流側(cè)活塞裝置、③:閥芯、④:出流側(cè)活塞裝置、⑤:閥桿、⑥:閥蓋。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型是一種節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，包括閥體①、閥蓋⑥、閥桿⑤、閥芯③和閥座，閥桿⑤穿過(guò)閥蓋⑥、伸入閥體①內(nèi)部，閥芯③設(shè)置在閥桿⑤中部，所述閥體①內(nèi)壁上有與閥芯③相配合的閥座，此乃高壓閥的基本結(jié)構(gòu)。本具體實(shí)施方式
中，高壓閥閥體①由整體鍛件加工，也可為其他形式。閥體①呈套筒狀，閥體①頂部設(shè)置有端蓋一閥蓋⑥，閥蓋⑥上設(shè)置有供閥桿⑤伸入的孔、同時(shí)其頂部連接支架等部件；閥體①底部固定連接擋板密封、防閥桿⑤吹出。本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于:本實(shí)用新型的閥體①內(nèi)、閥芯③兩側(cè)設(shè)置有2組平衡對(duì)稱的活塞裝置，2組活塞裝置的活塞缸實(shí)際是在閥體①內(nèi)表面上沿閥桿⑤動(dòng)作方向加工活塞導(dǎo)向行程孔，對(duì)應(yīng)的活塞設(shè)置在閥桿⑤上。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，2組活塞裝置的活塞均位于活塞導(dǎo)向行程孔的底部。這2組平衡對(duì)稱的活塞裝置抵消閥門內(nèi)介質(zhì)作用力、減小所需執(zhí)行器輸出力及提高閥體①可承受閥前后壓差的能力。本具體實(shí)施方式
中，2組平衡對(duì)稱的活塞裝置分別為進(jìn)流側(cè)活塞裝置②和出流側(cè)活塞裝置④。閥芯③進(jìn)流側(cè)活塞裝置②的活塞缸是在閥體①底部加工的活塞導(dǎo)向行程孔，其配套的活塞是在閥桿⑤末端固定連接的活塞滑塊。閥芯③出流側(cè)活塞裝置④的活塞導(dǎo)向行程孔是在閥體①頂部加工的活塞導(dǎo)向行程孔，該活塞導(dǎo)向行程孔的頂端對(duì)應(yīng)閥蓋⑥位置，其配套的活塞設(shè)置在閥桿⑤的對(duì)應(yīng)位置上。設(shè)計(jì)進(jìn)流側(cè)活塞裝置②的活塞導(dǎo)向行程孔的長(zhǎng)度為1，出流側(cè)活塞裝置④的活塞導(dǎo)向行程孔的長(zhǎng)度為I’ ；則1>1’。另外，進(jìn)流側(cè)活塞裝置②和出流側(cè)活塞裝置④的活塞與活塞導(dǎo)向行程孔的接觸面上設(shè)置有密封裝置，如在活塞周面上設(shè)置凹槽、凹槽內(nèi)安裝軟性密封圈。注意:如果進(jìn)流側(cè)活塞裝置② 的活塞直徑大于出流側(cè)活塞裝置④的活塞直徑時(shí)，閥總為流開型閥。如果進(jìn)流側(cè)活塞裝置②的活塞直徑小于出流側(cè)活塞裝置④的活塞直徑時(shí)，閥總為流閉型閥。上述，高壓閥閥桿⑤、閥芯③及活塞裝置，可以根據(jù)閥芯③的密封形式采用整體加工的形式或分段式組合的形式。該高壓閥根據(jù)不同閥芯③輪廓曲線，其流量特性可為快開、對(duì)數(shù)、線性等流量特性。閥門內(nèi)部的介質(zhì)流道為“Z”型，即閥芯③兩側(cè)的進(jìn)流流道和出流流道垂直垂直于閥體①軸向、同向設(shè)置。相較于單座結(jié)構(gòu)形式的“S”型、雙座結(jié)構(gòu)的雙“S”型流道以及“N”型等流道形式，本實(shí)用新型中“Z”型介質(zhì)流道更為簡(jiǎn)潔，流道對(duì)于介質(zhì)的影響更小，阻尼系數(shù)小、節(jié)能，流量特性曲線更趨于完美。如圖3所示，閥體①內(nèi)增加了進(jìn)流側(cè)活塞裝置②和出流側(cè)活塞裝置④，通過(guò)這一組平衡對(duì)稱設(shè)置的活塞裝置，使得介質(zhì)作用力抵消，減小閥芯③運(yùn)動(dòng)所需受力，即減小所需執(zhí)行器輸出力及增大高壓閥所能承受閥前閥后壓差。其理論計(jì)算如下所示:當(dāng)下述尺寸有以下關(guān)系時(shí):f彡c彡a，因介質(zhì)作用、閥桿⑤下端承受一向上大于等于零的受力:Fl=Pl X [ JI (c/2) 2_ 3i (b/2)2] - PlX [ Ji (a/2)2- Ji (b/2)2][0031]=PlX 3i (c2-a2)/4因介質(zhì)作用、閥桿⑤上端承受一向上大于等于零的受力:F2=P2X [ JI (f/2)2- Ji (b/2)2]- PlX [ Ji (c/2)2- Ji (b/2)2]= P2X 3i (f2-c2) /4綜上所上述，閥桿⑤承受一向上受力為:F =F1+F2= PlX Ji (c2-a2)/4+ P2X Ji (f2-c2)/4當(dāng)尺寸f趨近于c，c趨近于a，故而受力F向上且很小，所需執(zhí)行器輸出力很小、節(jié)能，高壓閥閥前閥后的壓差(|P1_P2|)可增大，此時(shí)高壓閥總為流開閥。同理，當(dāng)f < c < a時(shí)，當(dāng)尺寸a趨近于c，c趨近于f，故而受力F向下且很小，所需執(zhí)行器輸出力很小、節(jié)能，高壓閥閥前閥后的壓差(|P1_P2|)可增大，此時(shí)高壓閥總為流閉閥。對(duì)比于如圖1所示單座結(jié)構(gòu)形式的閥，當(dāng)介質(zhì)低進(jìn)高出即P1>P2時(shí)，閥桿⑤受一向上的力:F=PlX JI (a/2)2- P2X Ji [(a/2)2-(b/2)2]=(P1-P2) X 3i (a/2)2+P2X Ji (b/2)2當(dāng)壓差小即P2趨近于Pl時(shí)，式P2X 3i (b/2)2受向上力大；當(dāng)壓差大即P2趨近于0時(shí)，式(P1-P2) X JI (a/2)2受向上力大；故而單座結(jié)構(gòu)形式的閥無(wú)論壓差大與小，隨著閥壓力增大，其閥芯③和閥桿⑤收到向上的力很大，所需執(zhí)行器的輸出力就越大，反之亦然，極易造成閥芯③振蕩。且其“S”型流道復(fù)雜，影響介質(zhì)流通。對(duì)比于如圖2所示雙座結(jié)構(gòu)形式的閥，雖能適用于高壓差情況，但其閥內(nèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求加工精度高，裝配調(diào)節(jié)不易，且介質(zhì)流道復(fù)雜。因雙座密封緣故，相較于單座結(jié)構(gòu)其密封等級(jí)不聞，易泄漏。綜上所述，本實(shí)用新型的節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y由于以下創(chuàng)新點(diǎn):閥體①內(nèi)加工有“Z”型介質(zhì)流道及與閥芯③同軸的活塞導(dǎo)向行程孔，閥桿⑤上在閥芯③兩側(cè)各有一活塞滑塊。從而使得閥體①內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工、裝配方便，成本低廉。另外，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)理念及結(jié)構(gòu)同樣可以適用于中低壓閥門中。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，包括閥體、閥蓋、閥桿、閥芯和閥座，所述閥桿穿過(guò)閥蓋、伸入閥體內(nèi)部，所述閥芯設(shè)置在閥桿中部，所述閥體內(nèi)壁上有與閥芯相配合的閥座；其特征在于:所述閥體內(nèi)、閥芯兩側(cè)設(shè)置有2組平衡對(duì)稱的活塞裝置，2組活塞裝置的活塞缸是在閥體內(nèi)表面上沿閥桿動(dòng)作方向加工活塞導(dǎo)向行程孔，對(duì)應(yīng)的活塞設(shè)置在閥桿上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，其特征在于:當(dāng)所述閥門關(guān)閉時(shí)，2組活塞裝置的活塞均位于活塞導(dǎo)向行程孔的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，其特征在于:所述閥門內(nèi)部的介質(zhì)流道為“Z”型。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種節(jié)能平衡高壓?jiǎn)巫y，包括閥體、閥蓋、閥桿、閥芯和閥座，閥桿穿過(guò)閥蓋、伸入閥體內(nèi)部，閥芯設(shè)置在閥桿中部，閥體內(nèi)壁上有與閥芯相配合的閥座；所述閥體內(nèi)、閥芯兩側(cè)設(shè)置有2組平衡對(duì)稱的活塞裝置，2組活塞裝置的活塞缸是在閥體內(nèi)表面上沿閥桿動(dòng)作方向加工活塞導(dǎo)向行程孔，對(duì)應(yīng)的活塞設(shè)置在閥桿上。本實(shí)用新型閥內(nèi)介質(zhì)作用于活塞及閥芯截面上所產(chǎn)生的作用力相互抵消，減小所需執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)力、節(jié)能，提高閥門可承受高壓差的能力，高壓差時(shí)閥芯無(wú)振蕩現(xiàn)象。閥體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，“Z”型介質(zhì)流道相較于傳統(tǒng)的介質(zhì)流道更為簡(jiǎn)單，阻尼系數(shù)更小，使得閥門能耗低；“Z”型介質(zhì)流道及活塞導(dǎo)向行程孔使得閥體內(nèi)部加工方便簡(jiǎn)易且減小介質(zhì)堵卡現(xiàn)象。
文檔編號(hào)F16K27/02GK203162304SQ20132005959
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者明賜東 申請(qǐng)人:四川華林自控科技有限公司