專利名稱：彈簧直接驅動減壓閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種減壓閥，具體涉及一種彈簧直接驅動減壓閥。
背景技術：
目前常用的減壓閥，先導式減壓閥用于降低閥門的入口壓力，并使出口壓力達到 一個穩定值，這種閥門流通能力較大，但易引起閥門出口壓力的波動，有時還會引起管道的 振動；比例式減壓閥為定比減壓閥，出口壓力不可調，適用性不強；彈簧直接驅動減壓閥雖 然不會引起閥門出口壓力的波動，但這種閥門的缺點是體積過大，在樓宇安裝空間較小的 情況下限制了其使用，并且其流通能力也不足。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種彈簧直接驅動減壓閥，它可以在減少 閥門尺寸的基礎上增加閥門的流通能力。 為解決上述技術問題，本實用新型彈簧直接驅動減壓閥的技術解決方案為 包括閥體、閥蓋、閥座、閥芯、閥盤，閥蓋覆蓋于閥體組成閥腔，閥腔內設有閥座，閥
座頂部與閥蓋固定連接，閥座內設有閥芯，閥芯伸出閥座的下部固定設置有閥盤；閥芯與閥
座之間設有壓力平衡空間，壓力平衡空間與閥座的外部空間連通；壓力平衡空間將入口壓
力傳遞至閥芯，閥芯所受的壓力平衡空間內的流體壓力產生的向上的作用力與閥盤頂部所
受入口流體產生的向下的作用力基本相等，二者之間相差不大于25%;閥芯內設置有彈簧，
彈簧的頂部通過彈簧壓蓋與調節螺栓連接。 所述閥芯上部設有活塞，活塞設置于閥座形成的活塞腔內，閥芯及活塞底部與閥 座內腔形成壓力平衡空間，閥座壁內設有一條或數條用于連通壓力平衡空間與外部空間的 導壓孔；活塞底部的受力面積與閥盤頂部的受力面積相差不大于25%。 所述閥盤頂部設有橡膠墊。 所述調節螺栓設有自鎖螺母。 所述閥芯與閥座之間設置有用于隔開壓力平衡空間與入口壓力的密封裝置。 所述閥座外設有過濾網。 所述活塞設置于活塞腔內，活塞腔設置于閥座內部。 所述調節螺栓為明桿式或暗桿式。 所述閥芯容置彈簧的空間與閥腔內的流體介質隔開，使彈簧與閥腔內的流體介質 隔開。 本實用新型可以達到的技術效果是 本實用新型將作用于閥盤頂部的入口壓力通過閥芯與閥座之間的壓力平衡空間 進行平衡，閥門打開后，即使造成閥盤頂部的壓力急劇減小，壓力平衡空間將閥盤頂部處的 入口壓力傳遞至閥芯，閥芯所受的壓力平衡空間內的流體壓力產生的向上的作用力與閥盤 頂部所受入口流體產生的向下的作用力仍然基本相等，使閥門的開度不受閥盤頂部壓力急劇減小的影響，從而能夠增加閥門的流通能力。 本實用新型取消了傳統的直接驅動式減壓閥專門設置的出口壓力反饋元件(膜 片或活塞組件)，而改用作關閉件的閥盤為出口壓力的反饋元件，簡化了閥門結構。 本實用新型采用內置彈簧，充分利用了對閥門的流通能力影響較小的閥座噴口中 部空間，縮小了閥門的結構尺寸。 本實用新型克服了傳統直接驅動式減壓閥流量小，體積大等缺陷。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1是本實用新型彈簧直接驅動減壓閥的結構示意圖； 圖2是本實用新型的受力分析圖。 圖中附圖標記說明 l為閥體，2為閥座、活塞腔，3為閥蓋， 4為彈簧，5為彈簧壓蓋， 6為調節螺栓， 7為墊圈，IO為閥盤， ll為閥芯， 12為螺栓，13為自鎖螺母，8、15、16、18為密封圈， 111為活塞，A為壓力平衡空間，21導壓孔， 14為過濾網。
具體實施方式如
圖1所示，本實用新型彈簧直接驅動減壓閥，包括閥體1、閥蓋3、閥座2、閥盤 (活門)10、閥芯11、彈簧4、彈簧壓蓋5、調節螺栓6 ; 閥蓋3覆蓋于閥體1組成閥腔，閥腔內設有閥座2，閥座2頂部與閥蓋3固定連接。 閥座2內設有閥芯11，閥芯11伸出閥座2的下部固定設置有閥盤10。閥座2處于閥腔上 游，閥盤10處于閥腔下游。閥芯11上部設有活塞111，活塞111設置于閥座2形成的活塞 腔內，閥芯11能夠以活塞方式在閥座2所形成的活塞腔內上下運動。當閥芯11帶動閥盤 10向上運動，閥盤10逐漸接近閥座2底部，閥門開度減小直至關閉；當閥芯11帶動閥盤10 向下運動，閥盤10與閥座2的底部逐漸分離，閥門開度增大直至打開。 閥盤10頂部硫化有橡膠墊。 閥芯11內設置有彈簧4，彈簧4的底端固定設置于閥芯11的底部；彈簧4的頂端 容置于閥蓋3內，彈簧4的頂部連接彈簧壓蓋5，彈簧壓蓋5連接調節螺栓6。調節螺栓6 通過螺紋與閥蓋3連接，調節螺栓6伸出閥蓋3的部位設有自鎖螺母13。自鎖螺母13能夠 防止調節螺栓6與閥蓋3之間發生松動，保持閥門出口壓力的設定值。 閥蓋3與閥體1之間通過螺栓12、墊圈7固定連接。 閥芯11及活塞111底部與閥座2內腔形成壓力平衡空間A，活塞111底部的受力 面積與閥盤10頂部的受力面積基本相等，二者之間的差值不大于25%。 閥芯11與閥座2之間設置有密封裝置，本實施例設有密封圈18。密封圈18使壓 力平衡空間A與入口壓力隔開(泄漏是允許的)。 閥座2壁內設有一條或數條導壓孔21，導壓孔21的一端通向壓力平衡空間A，另一端通向閥座2的外部空間。導壓孔21使壓力平衡空間A與閥盤10上部的噴口區域連通， 以保證閥門在任何開度下作用在閥盤10頂部的流體的入口壓力P1與壓力平衡空間A內的 流體作用于閥芯11上活塞111底部的壓力P3基本相等。 閥體1與閥座2之間設有密封圈8。 閥芯11的活塞111與閥座2之間設有密封圈15、 16。閥芯11將彈簧4與閥腔內 的流體介質分隔開，并由密封圈15、16密封，使彈簧4不受閥門內流體介質的影響。 閥盤10與閥芯11之間為螺紋連接，閥盤10也可通過螺釘或螺栓固定于閥芯11 上。 閥座2外可以設有過濾網14。 開啟閥門時，對調節螺栓6進行調節，調節螺栓6通過彈簧壓蓋5使彈簧4被壓 縮，彈簧4將其彈力傳遞至閥芯ll及閥盤10，閥盤10同時受到閥門出口壓力的作用，當閥 盤IO所受的向下的彈簧彈力大于向上的流體壓力時，閥芯11帶動閥盤10向下運動，使閥 盤10與閥座2分離，閥門的開度逐漸增大至全開。 關閉閥門時，逐步松開彈簧4，減小彈簧4的彈力，使閥盤10所受的向上的流體壓 力大于向下的彈簧彈力，閥芯11帶動閥盤10向上運動，閥盤10逐漸接近閥座2，閥門的開 度逐漸減小至全關，此時閥座2與閥盤10之間通過閥盤10頂部的橡膠墊進行密封。 正常工作時，閥門處于常開狀態，通過閥門頂部的調節螺栓6壓緊或放松彈簧4， 可以調整閥門的出口壓力，使閥門的出口壓力值達到所需要的設定值，此時流體介質流過 閥座2及閥盤10，閥盤10所受向下的彈簧彈力與向上的流體壓力大小相等，閥盤10處于平 衡狀態。發生異常時，如閥門的出口壓力升高(大于設定的出口壓力值)，閥盤10所受向上 的流體壓力大于向下的彈簧彈力，閥盤10的平衡狀態被破壞，閥盤10向上運動，直至閥盤 10接觸閥座2，使閥門關閉，流體介質被切斷，達到密封效果。反之，當閥門的出口壓力降低 (小于設定的出口壓力值)，閥盤10向下運動，閥門的開度增加，使閥門的出口壓力回升。 如圖2所示，閥門正常工作時的受力平衡公式為 P2 X S2+P3 X S3 = PI X Sl+Fs (1) Pl :閥盤10頂部所受上游的入口壓力； P2:閥盤10底部所受下游的出口壓力(即閥門的出口壓力)；P3 :壓力平衡空間A內的流體作用于閥芯11上的壓力； Sl :閥盤10頂部上游側受力的有效面積； S2 :閥盤10底部下游側受力的有效面積； [OO51 ] S3 :閥芯11上活塞111受力的有效面積； Fs:彈簧4的彈力。 Sl " S3 (2) Pl " P3 (3) 將(2) 、 (3)代入(1)，則公式(1)變為: P2 = Fs/S2 (4) 從公式(4)可以看出，閥門的出口壓力P2只取決于彈簧4的彈力，因此通過調節
閥門頂部的調節螺栓6，調節彈簧4的彈力，就可以調整閥門的出口壓力。 本實用新型將作用于閥盤10頂部的入口壓力通過閥芯11的活塞lll底部進行平衡，當閥門打開時，閥盤10頂部的壓力，由于靠近噴口，會急劇降低，原平衡被打破，閥盤10
向關閉方向運動，流通能力減弱，但由于導壓孔21將壓力平衡空間A與閥盤10頂部區域連
通，兩區域壓力基本相等，平衡又被恢復，閥盤IO又向打開方向運動，使閥門的流通能力不
受閥盤頂部壓力變化的影響，故閥門的流通能力更好。 本實用新型的彈簧4內置在閥芯11內，能夠減小閥門的高度。 本實用新型的閥盤IO同時作為出口壓力感應元件，用于感測出口壓力，從而取消
了傳統的用于感應出口壓力的膜片，簡化了閥門的結構。 本實用新型的閥座2同時起到活塞腔的作用；也可在閥座2內部設置專門的活塞 腔。 調節螺栓6可以設置為明桿式，壓緊或放松調節螺栓6時，調節螺栓6的螺栓桿作 軸向運動；也可以設置為暗桿式，壓緊或放松調節螺栓6時，調節螺栓6的螺栓桿不作軸向 運動。 本實用新型的閥座2、閥芯11、閥盤IO及相應的密封圈組成閥芯組件，維修時可整 體取出，增加了維護和維修的便利性。 本實用新型可以增加其它附屬零件，以增加閥門的抗氣蝕性性能，延長閥門的使 用壽命。
權利要求一種彈簧直接驅動減壓閥，包括閥體(1)、閥蓋(3)、閥座(2)、閥芯(11)、閥盤(10)，閥蓋(3)覆蓋于閥體(1)組成閥腔，閥腔內設有閥座(2)，閥座(2)頂部與閥蓋(3)固定連接，閥座(2)內設有閥芯(11)，閥芯(11)伸出閥座(2)的下部固定設置有閥盤(10)；其特征在于閥芯(11)與閥座(2)之間設有壓力平衡空間(A)，壓力平衡空間(A)與閥座(2)的外部空間連通；閥芯(11)內設置有彈簧(4)，彈簧(4)的頂部通過彈簧壓蓋(5)與調節螺栓(6)連接。
2. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述閥芯(11)上部設有 活塞(111)，活塞(111)設置于閥座(2)形成的活塞腔內，閥芯(11)及活塞(111)底部與閥 座(2)內腔形成所述壓力平衡空間(A)，閥座(2)壁內設有一條或數條用于連通壓力平衡空 間(A)與外部空間的導壓孔(21);活塞(111)底部的受力面積與閥盤(10)頂部的受力面 積相差不大于25%。
3. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述閥盤(10)頂部設有 橡膠墊。
4. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述調節螺栓(6)設有 自鎖螺母(13)。
5. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述閥芯(11)與閥座(2)之間設置有用于隔開壓力平衡空間(A)與入口壓力的密封裝置。
6. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述閥座(2)外設有過 濾網(14)。
7. 根據權利要求2所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述活塞(111)設置于活塞腔內，活塞腔設置于閥座(2)內部。
8. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述調節螺栓(6)為明桿式或暗桿式。
9. 根據權利要求1所述的彈簧直接驅動減壓閥，其特征在于所述閥芯(11)容置彈簧(4)的空間與閥腔內的流體介質隔開。
專利摘要本實用新型公開了一種彈簧直接驅動減壓閥，包括閥體、閥蓋、閥座、閥芯、閥盤，閥芯與閥座之間設有壓力平衡空間，壓力平衡空間與閥座的外部空間連通；壓力平衡空間將入口壓力傳遞至閥芯；閥芯內設置有彈簧，彈簧的頂部通過彈簧壓蓋與調節螺栓連接。本實用新型將作用于閥盤頂部的入口壓力通過閥芯與閥座之間的壓力平衡空間進行平衡，能夠增加閥門的流通能力。本實用新型取消了傳統的直接驅動式減壓閥專門設置的出口壓力反饋元件，而改用作關閉件的閥盤為出口壓力的反饋元件，簡化了閥門結構。本實用新型采用內置彈簧，充分利用了對閥門的流通能力影響較小的閥座噴口中部空間，縮小了閥門的結構尺寸。
文檔編號F16K17/04GK201462121SQ200920073989
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者徐勇, 李政宏 申請人:上海冠龍閥門機械有限公司