本技術(shù)涉及閥門，更具體地說，涉及一種控制閥。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)自動化程度不斷發(fā)展，控制閥需滿足高壓差、大可調(diào)比等極端復雜工況需求。其中，可調(diào)比指能夠調(diào)節(jié)的最大流量與最小流量之間的比率。

2、目前廣泛應(yīng)用的控制閥節(jié)流元件主要有柱塞式、套筒式和迷宮式等類型，其中，迷宮式和多級套筒式節(jié)流元件可損耗介質(zhì)能量來實現(xiàn)降壓小流量，但是上述兩種節(jié)流元件均存在流量控制間斷死區(qū)，造成流量調(diào)節(jié)不連續(xù)，尤其在小流量工況下基本無法調(diào)節(jié)，小流量可調(diào)性差，使得流量可調(diào)比低，無法滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求，此外，柱塞式節(jié)流元件難以控制密封性和泄露等級，無法實現(xiàn)小流量控制，流量調(diào)節(jié)范圍有限，即流量可調(diào)比低，也無法滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求。所以，目前控制閥無法實現(xiàn)無死區(qū)連續(xù)性節(jié)流，即無法實現(xiàn)小流量連續(xù)不間斷可控可調(diào)，從而不能滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求。

3、綜上所述，如何提供一種控制閥，使其滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求的控制閥。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

3、一種控制閥，包括：

4、閥體，內(nèi)部設(shè)有閥腔，所述閥體的側(cè)壁上設(shè)有介質(zhì)進口和低于其設(shè)置的介質(zhì)出口；

5、內(nèi)套筒，設(shè)于所述閥腔中并與其內(nèi)壁密封連接，所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔由上到下分為相互連通的流入通道、連接通道和若干個軸向節(jié)流通道，所述連接通道與最上端所述軸向節(jié)流通道的連通處設(shè)有環(huán)形凸起，所述軸向節(jié)流通道由若干個斜向相同的旋流槽繞所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔壁一周設(shè)置而成，且相鄰所述軸向節(jié)流通道中的所述旋流槽斜向相反，最下端所述軸向節(jié)流通道與所述介質(zhì)出口連通；

6、若干個外套筒，由內(nèi)到外依次同軸套設(shè)于所述內(nèi)套筒上，最外側(cè)所述外套筒與最內(nèi)側(cè)所述內(nèi)套筒之間沿徑向貫穿設(shè)有數(shù)量向上逐級增加的徑向節(jié)流通道，所述介質(zhì)進口通過多級所述徑向節(jié)流通道連通所述流入通道；

7、柱塞構(gòu)件，可上下移動插入于所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔中，且所述柱塞構(gòu)件的密封段與所述流入通道密封滑動配合、節(jié)流段穿過所述連接通道延伸至最下端所述軸向節(jié)流通道，所述節(jié)流段上且位于所述連接通道內(nèi)設(shè)有閥瓣，當所述閥瓣與所述環(huán)形凸起密封抵接時，所述密封段阻隔多級所述徑向節(jié)流通道與所述連接通道。

8、優(yōu)選地，在同一徑向節(jié)流面上由外至內(nèi)所述外套筒和所述內(nèi)套筒的筒壁均設(shè)有數(shù)量沿軸向向上逐級增加的若干個通孔，且在同一徑向節(jié)流面上的相鄰兩個所述外套筒及相鄰所述外套筒與所述內(nèi)套筒上的若干個所述通孔交錯且連通形成折轉(zhuǎn)式所述徑向節(jié)流通道。

9、優(yōu)選地，在同一徑向節(jié)流面上的所述內(nèi)套筒和所述外套筒均繞軸向一周等間隔分布若干個所述通孔，且所述通孔數(shù)量沿軸向向上隨所述柱塞構(gòu)件升程等百分比增加。

10、優(yōu)選地，所述閥瓣的外徑由上到下逐漸增大，且所述閥瓣的最大外徑值小于所述連接通道的直徑，大于所述環(huán)形凸起的內(nèi)徑。

11、優(yōu)選地，位于所述軸向節(jié)流通道內(nèi)的所述節(jié)流段上設(shè)有均呈喇叭狀且大直徑端朝下的邊沿，且所述邊沿的最大直徑小于所述軸向節(jié)流通道的直徑。

12、優(yōu)選地，所述節(jié)流段為分體式結(jié)構(gòu)，由上到下分為啟閉桿和若干個節(jié)流桿，所述啟閉桿的頂端與所述密封段連接、底端設(shè)置所述閥瓣，閥瓣與最上端所述節(jié)流桿的頂端可拆卸連接，其余所述節(jié)流桿的頂端和與其相鄰的所述節(jié)流桿的底端可拆卸連接，且各所述節(jié)流桿的底端均設(shè)置所述邊沿。

13、優(yōu)選地，若干個所述旋流槽等間隔周向設(shè)于所述內(nèi)套筒的內(nèi)腔壁上，并均沿所述內(nèi)套筒的軸向延伸一定距離且與所述內(nèi)套筒的軸向呈一定傾斜角設(shè)置，以形成所述軸向節(jié)流通道。

14、優(yōu)選地，還包括閥蓋，所述閥蓋密封固定于所述內(nèi)套筒的頂端，所述閥體位于所述介質(zhì)出口和所述介質(zhì)出口之間的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，所述內(nèi)套筒的外壁上設(shè)有環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起密封抵接于所述環(huán)形凹槽中。

15、優(yōu)選地，還包括閥桿和驅(qū)動機構(gòu)，所述閥桿的頂端與所述驅(qū)動機構(gòu)連接、底端貫穿所述閥蓋與所述柱塞構(gòu)件同軸連接。

16、優(yōu)選地，還包括控制單元，所述控制單元與所述驅(qū)動機構(gòu)電信號連接。

17、相較于上述背景技術(shù)，本申請相較于常規(guī)的控制閥，若干個外套筒由內(nèi)到外依次套設(shè)在內(nèi)套筒上，且從最外側(cè)外套筒至最內(nèi)側(cè)內(nèi)套筒之間沿徑向貫穿設(shè)置數(shù)量向上逐級增加的徑向節(jié)流通道，以形成多級徑向節(jié)流通道，隨著閥位下調(diào)，即柱塞構(gòu)件向下移動，密封段沿由上到下方向依次開啟每一級徑向節(jié)流通道過程中，徑向節(jié)流通道數(shù)量逐級減少，相應(yīng)的，介質(zhì)進口流入內(nèi)套筒內(nèi)腔中的介質(zhì)流量逐級減少，需要說明的是，徑向節(jié)流通道數(shù)量越少流阻越大，介質(zhì)動能損耗越大，也就是說，位于低閥位時，徑向節(jié)流通道最少，閥組比最大，實現(xiàn)抵抗高壓差和小流量調(diào)控，另外，閥瓣與環(huán)形凸起密封抵接，可防止介質(zhì)依次經(jīng)過徑向節(jié)流通道、流入通道、連接通道和軸向節(jié)流通道流出，以形成泄漏量為零密封特性，這樣，可通過控制柱塞構(gòu)件下移，實現(xiàn)介質(zhì)小流量下調(diào)，當閥瓣與環(huán)形凸起密封抵接時，調(diào)節(jié)至最小流量，進而提高流量調(diào)節(jié)范圍，以適用于高壓差大可調(diào)比工況要求。

18、在上述實現(xiàn)介質(zhì)徑向節(jié)流的基礎(chǔ)上，進一步地實現(xiàn)介質(zhì)軸向連續(xù)不間斷節(jié)流，具體的，由于軸向節(jié)流通道均由若干個斜向相同的旋流槽繞內(nèi)套筒的內(nèi)腔壁一周設(shè)置而成，故介質(zhì)流入軸向節(jié)流通道后摩擦受阻形成渦流，且又由于相鄰軸向節(jié)流通道中的旋流槽斜向相反，故介質(zhì)經(jīng)連接通道向下依次流入若干個軸向節(jié)流通道過程中，不斷交替形成正向渦流和反向渦流，以對產(chǎn)生巨大的阻力，同時再次消耗介質(zhì)動能，從而實現(xiàn)抵抗不同高壓差和小流量連續(xù)不間斷可控可調(diào)，達到控制閥標準連續(xù)流量特性曲線，進一步實現(xiàn)介質(zhì)小流量下調(diào)，小流量可調(diào)性好，極大地提高了流量調(diào)節(jié)范圍，即極大地提高了介質(zhì)流量可調(diào)比，從而滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求。

技術(shù)特征：

1.一種控制閥，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，在同一徑向節(jié)流面上由外至內(nèi)所述外套筒(6)和所述內(nèi)套筒(5)的筒壁均設(shè)有數(shù)量沿軸向向上逐級增加的若干個通孔(61-1)，且在同一徑向節(jié)流面上的相鄰兩個所述外套筒(6)及相鄰所述外套筒(6)與所述內(nèi)套筒(5)上的若干個所述通孔(61-1)交錯且連通形成折轉(zhuǎn)式所述徑向節(jié)流通道(61)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制閥，其特征在于，在同一徑向節(jié)流面上的所述內(nèi)套筒(5)和所述外套筒(6)均繞軸向一周等間隔分布若干個所述通孔(61-1)，且所述通孔(61-1)數(shù)量沿軸向向上隨所述柱塞構(gòu)件(7)升程等百分比增加。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，所述閥瓣(73)的外徑由上到下逐漸增大，且所述閥瓣(73)的最大外徑值小于所述連接通道(52)的直徑，大于所述環(huán)形凸起(54)的內(nèi)徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制閥，其特征在于，位于所述軸向節(jié)流通道(53)內(nèi)的所述節(jié)流段(72)上設(shè)有均呈喇叭狀且大直徑端朝下的邊沿(74)，且所述邊沿(74)的最大直徑小于所述軸向節(jié)流通道(53)的直徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制閥，其特征在于，所述節(jié)流段(72)為分體式結(jié)構(gòu)，由上到下分為啟閉桿(72-1)和若干個節(jié)流桿(72-2)，所述啟閉桿(72-1)的頂端與所述密封段(71)連接、底端設(shè)置所述閥瓣(73)，所述閥瓣(73)與最上端所述節(jié)流桿(72-2)的頂端可拆卸連接，其余所述節(jié)流桿(72-2)的頂端和與其相鄰的所述節(jié)流桿(72-2)的底端可拆卸連接，且各所述節(jié)流桿(72-2)的底端均設(shè)置所述邊沿(74)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制閥，其特征在于，若干個所述旋流槽(53-1)等間隔周向設(shè)于所述內(nèi)套筒(5)的內(nèi)腔壁上，并均沿所述內(nèi)套筒(5)的軸向延伸一定距離且與所述內(nèi)套筒(5)的軸向呈一定傾斜角設(shè)置，以形成所述軸向節(jié)流通道(53)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的控制閥，其特征在于，還包括閥蓋(2)，所述閥蓋(2)密封固定于所述內(nèi)套筒(5)的頂端，所述閥體(1)位于所述介質(zhì)出口(12)和所述介質(zhì)出口(12)之間的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，所述內(nèi)套筒(5)的外壁上設(shè)有環(huán)形凸起(54)，所述環(huán)形凸起(54)密封抵接于所述環(huán)形凹槽中。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制閥，其特征在于，還包括閥桿(3)和驅(qū)動機構(gòu)，所述閥桿(3)的頂端與所述驅(qū)動機構(gòu)連接、底端貫穿所述閥蓋(2)與所述柱塞構(gòu)件(7)同軸連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制閥，其特征在于，還包括控制單元，所述控制單元與所述驅(qū)動機構(gòu)電信號連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種控制閥，包括：閥體，內(nèi)部設(shè)有閥腔；內(nèi)套筒，設(shè)于閥腔中并與其內(nèi)壁密封連接，內(nèi)套筒的內(nèi)腔由上到下分為相互連通的流入通道、連接通道和若干個軸向節(jié)流通道，軸向節(jié)流通道由若干個斜向相同的旋流槽繞內(nèi)套筒的內(nèi)腔壁一周設(shè)置而成，且相鄰軸向節(jié)流通道中的旋流槽斜向相反；若干個外套筒，由內(nèi)到外依次同軸套設(shè)于內(nèi)套筒上，最外側(cè)外套筒與最內(nèi)側(cè)內(nèi)套筒之間沿徑向貫穿設(shè)有數(shù)量向上逐級增加的徑向節(jié)流通道，多級徑向節(jié)流通道連通流入通道；柱塞構(gòu)件，密封段與流入通道密封滑動配合、節(jié)流段穿過連接通道延伸至最下端軸向節(jié)流通道。采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置的控制閥滿足高壓差大可調(diào)比極端復雜工況的要求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳衛(wèi)平,陳瑤池,王軼棟,錢忠偉,沈陳,張明,金圣杰,謝少白
受保護的技術(shù)使用者：浙江杭惠閥門有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240223
技術(shù)公布日：2024/12/23