降噪除杂减压调节阀技术研究

降噪除杂减压调节阀技术研究

骆群华

浙江中德自控科技股份有限公司，浙江省湖州市 313000

摘要：本发明提供了一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体、阀盖和阀杆，阀体内设置有阀腔、进水流道、出水流道和阀芯安装口，阀腔内安装有阀座，阀盖密封安装于阀芯安装口上，阀杆滑动设置于阀盖内，还包括：组合阀芯机构，导向衬套以及活塞单元。其通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，并且去除出水流道根部的杂质。

关键词：降噪除杂，减压，调节阀

（一）技术领域

本技术方案涉及阀门技术领域，具体为一种降噪除杂减压调节阀。

（二）背景技术

单座阀的启闭件是阀芯，单座阀的阀芯随阀杆一起作直线运动进行开闸或合闸，而阀芯进行升降关闭时，阀芯受到一端面的流体介质压强作用，其上会产生较大的压力需要阀芯来抵抗，并且单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大，且易在此处堆积杂质。

虽然通过设置阀杆、阀芯与填料函之间形成阀杆腔，且阀芯中开设有连通进水口与阀杆腔的平衡通道，减小阀芯受压差小的缺点，但是该发明还不能解决单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大的问题，并且该单座阀长时间关闭后容易在出水口的根部堆积杂质等问题。

（三）创新内容

针对以上问题，本技术方案提供了一种降噪除杂减压调节阀，其通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，单座阀的阀芯在升降打开时，其在出水流道处易产生涡流现象，噪声大，并且该单座阀长时间关闭后容易在出水口的根部堆积杂质等问题。

（四）技术方案

一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体、阀盖和阀杆，阀体内设置有阀腔、进水流道、出水流道和阀芯安装口，阀腔内安装有阀座，阀盖密封安装于阀芯安装口上，阀杆滑动设置于阀盖内，还包括：

组合阀芯机构，组合阀芯机构沿阀芯安装口的轴线方向升降配合阀座开闸或关闸，其包括中空设置的外阀芯及套设于该外阀芯内且沿该外阀芯竖直滑动的内阀芯，外阀芯及内阀芯拼接形成完整的阀芯，内阀芯中空设置，且其底部侧面开设有第一流通口，其顶部开设有第二流通口；

导向衬套，导向衬套为圆环形，其嵌设于阀芯安装口的侧壁上，其与组合阀芯机构同轴设置，导向衬套的侧壁上设有回流单元；以及活塞单元，活塞单元的底端与内阀芯刚性连接，活塞单元的顶端与阀杆传动连接，活塞单元滑动设置于导向衬套内，导向衬套、活塞单元与阀盖之间形成减压腔。作为改进，外阀芯与内阀芯的接触面滑动密封设置，第一流通口与外阀芯可密封配合设置。作为改进，回流单元包括：

1.除杂回流口，除杂回流口指向出水流道的根部设置；

2.降噪回流口，降噪回流口设置于除杂回流口的上方；

作为改进，除杂回流口设置为从内向外收缩的锥形口，除杂回流口的外缘孔径r小于降噪回流口的外缘孔径R；

3.活塞单元设置为内部中空的提篮形，活塞单元的底部与第二流通口贯通；

4.活塞单元的侧壁正对回流单元处开设有第三流通口，第三流通口与除杂回流口以及降噪回流口可配合设置；

5.活塞单元的外侧壁上开设有圆环形的沟槽，沟槽在第三流通口的上下两端均设置一组；

6.沟槽内设置有圆形的密封圈，密封圈相对导向衬套滑动密封设置；

7.活塞单元与外阀芯弹性连接。

（五）本一种降噪除杂减压调节阀技术方案系统的有益效果

1.通过利用将传统的一体式阀芯进行分体设置，使外阀芯在下降合闸时，内阀芯将进水流道与减压腔导通，使得流体介质进入减压腔以减小外阀芯上下两端面的压力差，外阀芯在上升开闸时，回流单元连接导通减压腔和出水流道，减压腔内的流体介质流通至出水流道用于补偿该出水流道端部的空隙，从而消除涡流现象，并且去除出水流道根部的杂质；

2.通过利用活塞单元与导向衬套侧壁连接部设置密封圈，可以有效的降低活塞单元与侧壁之间的磨损，提高活塞单元与侧壁之间的密封性，延长活塞单元与导向衬套的使用寿命；

3.通过利用内阀芯上设置上下导通的第一流通口和第二流通口，使得合闸时，内阀芯即可作为进水流道与减压腔的导流通道，开闸时，第一流通口相对外阀芯错位密封，控制了流体介质在进水流道与减压腔之间的通断；

4.通过第一流通口、第三流通口与除杂回流口设置贯通的工作时段，使得进水流道内的高压流体介质从除杂回流口喷射出来，用于除去出水流道根部的杂质，合闸和开闸时均能起到冲刷效果；

5.通过除杂回流口设置为从内向外收缩的锥形口，使得经过该除杂回流口的液体介质增速喷射，达到定点冲刷；

6.通过第三流通口在除杂回流口和降噪回流口之间的切换，使得开闸时，减压腔内的液体介质从降噪回流口大量冲出补偿出水流道的涡流形成区，消除涡流，降低噪声。

综上，本发明具有减小阀芯压差、定点冲刷除杂、消除涡流、降低噪声且优化结构等优点，尤其适用于阀门技术领域。

（六）附图

图一：立体结构示意图

图二：剖视结构示意图

图三：图二中A处放大示意图

（七）具体实施方式

下面将结合本技术方案中的附图，对本技术方案进行清楚描述

如图1和2所示，一种降噪除杂减压调节阀，包括阀体1、阀盖2和阀杆3，阀体1内设置有阀腔11、进水流道12、出水流道13和阀芯安装口14，阀腔11内安装有阀座15，阀盖2密封安装于阀芯安装口14上，阀杆3滑动设置于阀盖2内，还包括：

组合阀芯机构，组合阀芯机构沿阀芯安装口的轴线方向升降配合阀座开闸或关闸，其包括中空设置的外阀芯及套设于该外阀芯内且沿该外阀芯竖直滑动的内阀芯，外阀芯及内阀芯拼接形成完整的阀芯，内阀芯中空设置，且其底部侧面开设有第一流通口，其顶部开设有第二流通口；

导向衬套，导向衬套为圆环形，其嵌设于阀芯安装口的侧壁上，其与组合阀芯机构同轴设置，导向衬套的侧壁上设有回流单元；以及

活塞单元，活塞单元的底端与内阀芯刚性连接，活塞单元的顶端与阀杆传动连接，活塞单元滑动设置于导向衬套内，导向衬套活塞单元与阀盖之间形成减压腔。

需要说明的是，本技术方案与传统的单座阀的区别点在于，阀芯采用分体式设置，通过使外阀芯先下降至阀座处，之后再使内阀芯继续向下降至底部，内阀芯用于将进水流道内的流体介质导通进入减压腔，回流单元封闭切断；反之则先使内阀芯向上移动，内阀芯4切断进水流道与减压腔的流通路径，而回流单元将出水流道与减压腔导通，流通介质从减压腔进入出水流道。

值得说明的是，合闸后内阀芯将进水流道与减压腔导通，流体介质进入减压腔，使得其相对传统的单座阀的优势在于，传统的单座阀阀芯仅受到一个端面的流体介质压强，其产生较大的压力需要阀芯来抵抗，本发明中流体介质在外阀芯的上端面和下端面均存在且导通，大大减小了外阀芯上下两端面的压力差，从而减小阀芯的抵抗流体介质的力。

如图3所示，作为一种优选的实施方式，外阀芯41与内阀芯42的接触面滑动密封设置，第一流通口421与外阀芯41可密封配合设置。

需要说明的是，外阀芯41与内阀芯42处于相对滑动状态，优选在外阀芯41的内腔底部设置用于滑动密封的密封圈，其选用防腐、耐高温且轻微弹性形变的材料制成，优选为聚四氟乙烯。

9. 结语

本技术方案或许还有不完善的地方，但是就目前的降噪除杂减压调节阀来看，有创新和改进之处，以期为相关人员提供参考。

参考文献：

[1]吕永青. 基于特征的零件智能化设计的研究[D]. 济南:山东大学,2013.

[2]彭廷红, 潘柏松, 姚进等. 基于知识的阀门快速设计方法研究[J]. 机械设计与制造,2006(5):145～146

[3]尚福华,李想,巩淼.基于模糊框架—产生式知识表示及推理研究[J].计算机技术与发

展,2014,24(7):38～42.