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平衡式高压调节阀
    本发明涉及一种阀门，特别是一种平衡式高压调节阀。

    高压调节阀的用途有：用于火力发电站旁路机组系统，用于石化工业中输油管道中的压力调节阀，甲醇、烃类及凝结水泵中用于减压阀。目前使用的高压调节阀由于压力产生应力，与介质涡流引起高频振动，经常使阀芯断裂，造成阀门损害的后果，目前使用中的高压调节阀大都是Z型或角型结构，按装起来较复杂并占用较大空间，浪费金属管材，增加按装方面的费用，现有高压调节阀的有一部分称为平衡式调节阀，它利用自身压力平衡掉一部分开关与调节阻力，但这一阻力不会平衡到零值。

    本发明的目的是提供一种运行无高频振动，驱动机构简单、阀体开关阻力小，灵活，使用寿命长的高压调节阀。

    本发明的目的是这样实现的：定阀芯带有进气口和出气口，以中间隔层将其密封分开，它与左、右法兰固定连接，在定阀芯外径上有与定阀芯滑动配合的动阀芯，定阀芯外径梳齿与动阀芯内径梳齿形成多个环形涡流减压腔，定阀芯进气口与第一个涡流减压腔以多孔连通，最后一个环形腔与定阀芯出气口以多孔连通，定阀芯外径为一个多变径结构，多变径结构位于当阀门处于关闭状态时，每个环形涡流减压腔对应的定阀芯外径，从定阀芯入口段向出口段呈递增排列，形成一个比一个大的圆柱台阶，即定阀芯左段外径大于涡流减压腔梳齿段外径，该梳齿段外径又大于定阀芯右段外径，在动阀芯上带有密封件，定阀芯外径与壳体内壁以及两端的法兰形成一个全密封的二次密封腔，该二次密封腔内带有一个蜗轮螺母传动装置，即动阀芯外径上带有外螺纹，该螺纹上套装着蜗轮螺母，蜗轮螺母外径为蜗轮齿形，并与蜗杆啮合，壳体内壁带有与蜗轮螺母配合的限位槽。

    本发明不是移动定阀芯调节流量及压力而是调节外套即动阀芯与定阀芯的间隙实现压力及流量的变化，经过多个涡流减压腔将压力降到规定范围内，由于动阀芯出水侧为一种套筒式结构，其强度较高，决不会出现断裂的问题，本发明第一个环形腔与最后一个环形腔，也起到了平衡整个阀体，防止高频振动的产生。减少零件磨损摩擦。本发明是一种直通阀，即双法兰直通结构，可以象普通阀门一样安装，使介质进出口与管路在同一直线上，即减少了安装费用又减少了管路上的泄漏点。本发明的多圆柱台阶结构，使第一环形腔与最后一个环形腔均有使阀门通过设计产生关闭的趋势，本发明动阀芯第一环形腔与最后一个环形腔腔内两端面积的变化不仅可以将关闭、开启阻力设计为零值，还可以实现任意合理地开启关闭与调节阻力，既保证了关闭不泄漏，又做到开启轻松，减少了阀门零件的磨损、摩擦，减少了局部接触应力过大的现象，根本提高了阀门的使用寿命。本发明具有二次密封腔结构，它保证本发明在高温高压状态下不泄漏，使本发明在高温高压下更加优良可靠。本发明的蜗轮螺母传动装置能调节阀门内介质的流量和压力。由于驱动装置的结构合理，使阀门的加工工艺变得更为合理简单，普通的冷加工机床就可加工制造阀门，该驱动装置使得阀门的整体体积小，并且开关自如、灵活，使用寿命长。

    图1为本发明结构主视图的剖视图；

    图2为图1的B-B剖视图。

    下面结合附图和实施例对本发明做进一步详述。

    如图1所示，定阀芯10带有进气口25和出气口26，以中间隔层将其密封分开，它与左、右法兰1、27固定连接，在定阀芯10外径上有与定阀芯10滑动配合动阀芯9，定阀芯10外径梳齿与动阀芯9内径梳齿形成多个环形腔的涡流减压腔，如图1所示，在本实施例中为四个涡流减压腔，定阀芯进气口25与第一个环形腔23以多孔连通，连通的孔径为多个不同孔径的整流孔，最后一个环形腔24与定阀芯10出气口26以多孔且相同的孔径连通，定阀芯10外径为一个多变径结构，多变径结构位于当阀门处于关闭状态时，每个环形涡流减压腔对应的定阀芯外径，从定阀芯入口段向出口段呈递增排列，形成一个比一个大的圆柱台阶，即定阀芯左段外径大于涡流减压腔梳齿段外径又大于定阀芯右段外径，这种结构工作的原理是：当阀门关闭时，第一个环形腔23中动阀芯9左端面积小于右端面积，由于流体压力作用，动阀芯9右端受力要大于左端，使动阀芯9永远产生向右移动趋势，由于这种力的存在防止动阀芯9产生高频振动，根据截面差的设定可以获得任意状态的开关力，达到微力开关的目的，这是目前任何调节阀所不能达到的最佳状态。最后一个环形腔24与第一个环形腔23的作用原型相同，这里不再重复说明。在动阀芯9上带有密封件。它是固定在右法兰27内端面上的金属弹性密封圈11，它同时套装在定阀芯10上，处于关闭状态时，动阀芯9右端靠在金属弹性密封图11上，并使金属弹性密封圈11微变形，形成密封状态。在动阀芯9的右端面上固定着一个滑动法兰5，该滑动法兰5与动阀芯9左端形成的环形腔内带有密封环6，该密封环6可以是耐高温的非金属件也可以是金属件。动阀芯9两端的密封件能够保证阀门在开启或关闭状态时不发生泄漏。如图1所示，定阀芯外径与壳体内壁以及阀体两端的法兰形成一个全密封的二次密封腔28，该二次密封腔28内带有一个蜗轮螺母7传动装置，如图2所示，动阀芯9外径上带有外螺纹，该螺纹上套装着蜗轮螺母7，蜗轮螺母7外径为蜗轮齿形，并与一个蜗杆15啮合，壳体内壁带有与蜗轮螺母配合的限位槽12，蜗轮螺母7位于限位槽12内，当蜗轮螺母7转动时，就会迫使动阀芯9沿轴向往复移动，完成开启或关闭动做，达到调节阀门间隙从而调定流量及压力的作用。如图1所示，在动阀芯9左端固定着定位销20，定位销20另一端位于壳体上平行于轴向的滑道21内，定位销20与滑道21的配合保证了动阀芯9沿轴向的平稳移动，限制动阀芯9旋转运动。如图1所示，定阀芯进气口25与第一个环形腔23连通的孔径为多个不同孔径的整流孔，它的作用是保证气体均匀进入第一个环形腔23，最后一个环形腔24与定阀芯出口26以许多相同的孔径连通，它的作用是使由环形腔24流出的气体经过整流进入定阀芯出口26，防止紊流发生。定阀芯出气口26内带有一喷头4，喷头4外接水管2，它的作用是通过进水管2引入外部一定压力的冷水从喷头4喷入定阀芯出口26内，使内部高温气体降到设定温度，起到降低气体温度的作用。在出气口端固定着整流板3。它的作用是：把经过减压减温的气体通过整流板3的许多小孔后降低紊流，减少涡流，使气体流动稳定，便于检测观察。下面按图1所示叙述本发明的工作过程：高压蒸气由定阀芯进气口25通过紊流孔进入第一个涡流减压腔23，此时蜗轮螺母7传动装置带动动阀芯9向左移动，这样如图1所示，其余四个涡流减压腔22均为导通状态，经过几次减压蒸气由最后一个环形涡流减压腔24的整流孔进入定阀芯出气口26，出气口26内的喷嘴4喷出冷却水，它的作用是：降低高温蒸气的温度，使蒸气达到设计要求起的减温的目的，蒸气最终通过整流板3输出。蜗轮螺母7向相反方向转动即可将阀门关闭。