一種節(jié)能平衡高壓閥及設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力閥設備，確切地說是一種節(jié)能平衡高壓閥。
【背景技術】
[0002]目前現有技術中的高壓閥多為單座閥和雙座閥，其中單座結構形式的閥無論壓差大與小，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，當壓力、壓差過大時要求執(zhí)行器輸出力過大時，極易造成閥芯振蕩。且其“S”型流道復雜，影響介質流通；雙座閥雖能適用于高壓差情況，但其閥內結構復雜，其加工、裝配精度要求高，且介質流道復雜，因雙座密封緣故，相較于單座結構其密封等級不高，易泄漏。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供本發(fā)明提供一種節(jié)能平衡高壓閥及設計方法。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案:
一種節(jié)能平衡高壓閥，包括閥體、閥芯、進流側活塞裝置、出流側活塞裝置、透鏡墊、螺紋壓板、閥座、接管、閥桿及閥蓋，閥桿末端透過閥蓋位于閥體內部，閥芯和閥座均位于閥體內部，且閥芯與閥桿連接并與閥座相抵，閥座安裝在閥體內表面上，閥體呈套筒狀，并與閥蓋連接，閥芯兩端分別設進流側活塞裝置和出流側活塞裝置，且進流側活塞裝置和出流側活塞裝置分別相對位于閥體兩端，進流側活塞裝置和出流側活塞裝置均包括活塞桿、活塞及活塞缸，其中活塞缸安裝在閥體上，活塞滑動安裝在活塞缸內并活塞桿一端連接，活塞桿另一端與閥桿連接，接管共兩根，并通過透鏡墊、螺紋壓板與閥體連接，且兩接管均與閥體軸線相互垂直分布。
[0005]進一步的，所述的閥蓋與閥體接觸面出設密封墊。
[0006]進一步的，所述的活塞與活塞缸接觸面上設至少一條密封環(huán)。
[0007]進一步的，所述的活塞缸與閥體為一體式結構。
[0008]一種節(jié)能平衡高壓閥設計方法，包括如下步驟:
第一步，確定閥門運行工作環(huán)境，根據實際使用環(huán)境，確定閥門所運行的工作環(huán)境中介質的流量、流速及壓力；
第二步，校核閥前閥后壓差，根據第一步獲取的介質的數據，根據相應的計算公式對閥芯閥前和閥后壓差進行校核計算，并對閥桿直徑尺寸、閥體內部導流腔尺寸進行進行計算，其中具體計算方式如下:
當下述尺寸有以下關系時:f多c多a，
因介質作用、閥桿⑧下端承受一向上大于等于零的受力:
Fl=PlX [ JT (c/2) 2-JT (b/2)2]_ PlX [ π (a/2) 2- π (b/2) 2]
=PlX JT (c2-a2)/4因介質作用、閥桿⑧上端承受一向上大于等于零的受力:
F2=P2 X [ JT (f/2) 2- JT (b/2) 2]- PlX [ π (c/2) 2-π (b/2) 2]=P2X 31 (f2-c2)/4
綜上所上述，閥桿⑧承受一向上受力為:
F =F1+F2= PlX Ji (c2-a2)/4+ P2X π (f2_c2)/4其中f:出流側活塞直徑c:閥芯直徑a:進流側活塞直徑
第三步:生產制造，根據第二步計算獲得的各組數據，進行閥芯組件的生產，并根據閥芯組件的結構生產與之相匹配的閥體結構，然后將閥芯與閥體組裝即可。
[0009]進一步的，所述的當尺寸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，此時高壓閥總為流開閥；當f < c < a時，當尺寸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，此時高壓閥總為流閉閥。
[0010]本發(fā)明一方面可有效的使閥芯受到的介質作用力相互抵消，從而達到減小閥門驅動執(zhí)行力和提高閥前閥后壓差承受能力的目的，另一方面有效的避免閥芯在使用中震蕩現象出現，并簡化閥體結構，提高介質通過率，避免發(fā)生介質堵卡現象，同時另可簡化加工工藝，降低生產成本。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明結構示意圖；
圖2為本發(fā)明方法流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本發(fā)明的附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]如圖1所示的一種節(jié)能平衡高壓閥，包括閥體1、閥芯2、進流側活塞裝置3、出流側活塞裝置4、透鏡墊5、螺紋壓板6、閥座7、接管8、閥桿9及閥蓋10，閥桿9末端透過閥蓋10位于閥體I內部，閥芯2和閥座7均位于閥體I內部，且閥芯2與閥桿9連接并與閥座7相抵，閥座7安裝在閥體I內表面上，閥體I呈套筒狀，并與閥蓋10連接，閥芯2兩端分別設進流側活塞裝置3和出流側活塞裝置4，且進流側活塞裝置3和出流側活塞裝置4分別相對位于閥體I兩端，進流側活塞裝置3和出流側活塞裝置4均包括活塞桿101、活塞102及活塞缸103，其中活塞缸103安裝在閥體I上，活塞102滑動安裝在活塞缸103內并活塞桿101 一端連接，活塞桿101另一端與閥桿9連接，接管8共兩根，并通過透鏡墊5、螺紋壓板6與閥體I連接，且兩接管8均與閥體I軸線相互垂直分布。
[0015]本實施例中，所述的閥蓋10與閥體I接觸面出設密封墊11。
[0016]本實施例中，所述的活塞102與活塞缸103接觸面上設至少一條密封環(huán)12。
[0017]本實施例中，所述的活塞缸103與閥體I為一體式結構。
[0018]如圖2所示一種節(jié)能平衡高壓閥設計方法，包括如下步驟:
第一步，確定閥門運行工作環(huán)境，根據實際使用環(huán)境，確定閥門所運行的工作環(huán)境中介質的流量、流速及壓力；
第二步，校核閥前閥后壓差，根據第一步獲取的介質的數據，根據相應的