压力调节阀的制作方法

本实用新型涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种压力调节阀。

背景技术：

配料机气力输送系统对物料的固体颗粒调料和液体调料采用不同的流体压力，现有的压力调节阀输出压力可控，但是输入压力的变化对输出压力影响较大，严重影响定量出料精度的一致性。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种压力调节阀，以改善现有技术中的压力调节阀的输出压力受输入压力影响较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种压力调节阀，包括：阀体，阀体具有供流体通过的阀腔；阀芯组件，阀芯组件活动设置在阀体内，阀腔分别与输入端和输出端连通，输入端的压力作用在阀芯组件相背设置的第一表面和第二表面上，且作用在第一表面和第二表面上的压力相等；输出端的压力作用在阀芯组件上，并使阀芯组件移动以平衡输入端与阀腔之间以及输出端与阀腔之间的压力差。

进一步地，阀腔具有阀口，沿流体通过阀腔的方向，第一表面和第二表面相比于阀口靠近输入端，且在进入阀口之前，流体作用在第一表面与作用在第二表面的接触面积相同。

进一步地，阀腔包括输入腔、输出腔以及位于输入腔和输出腔之间的阀口，输入腔与输入端连通，输出腔与输出端连通，第一表面和第二表面位于输入腔内，且第一表面和第二表面的面积相同。

进一步地，输入腔包括第一腔和第二腔，第一腔为第一表面可移动空间，第二腔为第二表面可移动空间。

进一步地，阀芯组件具有大径段，阀体内壁具有扩径段，大径段容纳在扩径段内并与扩径段密封连接，阀体的内壁具有朝向大径段伸出的凸起，凸起与大径段端面之间形成阀口，大径段远离阀口的端面为第一表面，大径段靠近阀口的端面上位于凸起外侧的部分为第二表面。

进一步地，凸起呈环形，第二表面为环形面。

进一步地，输出腔被阀芯组件隔成依次连通的第一阀腔、第二阀腔和第三阀腔，第一阀腔设置为阀芯组件可上移的空间，第二阀腔与输入腔连通并设置为流体通过的空间，第一阀腔和第二阀腔之间通过第一流道连通，第一流道开设在阀芯组件内或设置在阀芯组件与阀体之间，第三阀腔设置为阀芯组件可下移的空间，第三阀腔和第二阀腔之间通过第二流道连通。

进一步地，压力调节阀还包括弹性组件，弹性组件与阀芯组件连接，并驱动阀芯组件移动，输出端的压力大时，弹性组件能使阀芯组件下移并减小阀口的开度；输出端的压力小时，弹性组件能使阀芯组件上移并增大阀口的开度。

进一步地，弹性组件包括弹性分隔部，弹性分隔部的边缘与阀体连接并将阀腔分隔成两部分，弹性分隔部的中部与阀芯组件连接，并设置在阀口的下部。

进一步地，弹性组件包括弹性分隔部、第一弹性部以及第二弹性部，阀腔内由上至下分别设置第一弹性部、阀芯组件、第二弹性部，弹性分隔部设置在第二弹性部与阀芯组件之间。

进一步地，第一弹性部对阀芯组件的弹力小于第二弹性部对阀芯组件的弹性。

应用本实用新型的技术方案，通过在阀芯组件上设置有相背的第一表面和第二表面，从输入端流入阀腔内的流体会同时作用到第一表面和第二表面上，并且作用在第一表面和第二表面上的压力相等，这样，利用了作用力相互抵消平衡的原理，两个压力大小相等、方向相反，相互抵消，从而使得输入端的压力发生改变时不会驱动阀芯组件移动，避免了输入端的压力变化对阀芯组件的影响，使得压力调节阀的开度保持不变，即实现了压力调节阀的开度不受输入端的压力变化影响的效果。同时输出端的压力也会作用在阀芯组件上，而与输入端不同的是，输出端的压力变化会驱动阀芯组件移动，从而使得压力调节阀的开度跟随输出端的压力变化进行相应改变，具体而言，当输出端的压力大于预设值时，其驱动阀芯组件向开度减小的方向运动，即可使得输出端的压力会逐渐减小到预设值，随着输出端的压力不断减小，阀芯组件会不断运动使得阀口开度增大到原位置，输出端的压力也就恢复到预设值；当输出端的压力小于预设值时，其驱动阀芯组件向开度增大的方向运动，即可使得输出端的压力会逐渐增大至预设值，随着输出端的压力不断增大，阀芯组件会不断运动使得阀口开度减小到原位置，输出端的压力也就恢复到预设值。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的压力调节阀在初始时的结构示意图；

图2示出了图1中的压力调节阀在开度变化时的结构示意图；

图3示出了图2中p处的放大图；以及

图4示出了图2中的压力调节阀另一个视角的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、阀体；11、输入腔；12、输出腔；121、第一阀腔；122、第二阀腔；123、第三阀腔；13、扩径段；14、凸起；15、第一流道；16、第二流道；17、第一缩径段；18、第二缩径段；20、阀芯组件；21、大径段；22、第一小径段；23、第二小径段；24、限位段；30、输入端；40、输出端；51、弹性分隔部；52、第一弹性部；53、第二弹性部；60、中间件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了改善现有技术中的压力调节阀的输出压力受输入压力影响较大的问题，本实用新型提供了一种压力调节阀。

如图1至图4所示的一种压力调节阀，包括阀体10和阀芯组件20，阀体10具有供流体通过的阀腔；阀芯组件20活动设置在阀体10内，阀腔分别与输入端30和输出端40连通，输入端30的压力作用在阀芯组件20相背设置的第一表面和第二表面上，且作用在第一表面和第二表面上的压力相等；输出端40的压力作用在阀芯组件20上，并使阀芯组件20移动以平衡输入端30与阀腔之间以及输出端40与阀腔之间的压力差。

本实施例通过在阀芯组件20上设置有相背的第一表面和第二表面，从输入端30流入阀腔内的流体会同时作用到第一表面和第二表面上，并且作用在第一表面和第二表面上的压力相等，这样，利用了作用力相互抵消平衡的原理，两个压力大小相等、方向相反，相互抵消，从而使得输入端30的压力发生改变时不会驱动阀芯组件20移动，避免了输入端30的压力变化对阀芯组件20的影响，使得压力调节阀的开度保持不变，即实现了压力调节阀的开度不受输入端30的压力变化影响的效果。同时输出端40的压力也会作用在阀芯组件20上，而与输入端30不同的是，输出端40的压力变化会驱动阀芯组件20移动，从而使得压力调节阀的开度跟随输出端40的压力变化进行相应改变，具体而言，当输出端40的压力大于预设值时，其驱动阀芯组件20向开度减小的方向运动，即可使得输出端40的压力会逐渐减小到预设值，随着输出端40的压力不断减小，阀芯组件20会不断运动使得阀口开度增大到原位置，输出端40的压力也就恢复到预设值；当输出端40的压力小于预设值时，其驱动阀芯组件20向开度增大的方向运动，即可使得输出端40的压力会逐渐增大至预设值，随着输出端40的压力不断增大，阀芯组件20会不断运动使得阀口开度减小到原位置，输出端40的压力也就恢复到预设值。

在本实施例中，阀腔具有阀口，通过改变阀芯组件20与阀口之间的距离从而对阀口的开度进行控制，沿流体通过阀腔的方向，第一表面和第二表面相比于阀口靠近输入端30，且在进入阀口之前，流体作用在第一表面与作用在第二表面的接触面积相同，从而保证从输入端30输入的流体作用在第一表面和第二表面上的压力相等。

在本实施例中，阀腔包括输入腔11、输出腔12以及位于输入腔11和输出腔12之间的阀口，输入腔11与输入端30之间通过阀口连通，这样改变了阀口的开度也就改变了从输入腔11进入到输出腔12内的流体流量，实现对输出端40压力的调节，输出腔12与输出端40连通，第一表面和第二表面位于输入腔11内，且第一表面和第二表面的面积相同。

可选地，输入腔11包括第一腔和第二腔，第一腔和第二腔之间相互连通，第一腔由第一表面与阀体10围成并作为第一表面可移动空间，第二腔由第二表面与阀体10围成并作为第二表面可移动空间。

在本实施例中，阀芯组件20具有大径段21，阀体10内壁具有扩径段13，大径段21容纳在扩径段13内并与扩径段13之间通过密封圈等密封件密封连接，阀体10的内壁具有朝向大径段21伸出的凸起14，凸起14与大径段21端面之间形成阀口，大径段21的两个端面与扩径段13的两个端面之间均形成有间隙，该间隙即为第一腔和第二腔，大径段21远离阀口的端面为第一表面，大径段21靠近阀口的端面上位于凸起14外侧的部分为第二表面，这样既使得第一表面和第二表面位于输入腔11内，输出腔12内的压力不会对第一表面和第二表面产生影响，又实现了第一表面和第二表面上的压力相互抵消的效果。

可选地，凸起14呈环形，第二表面为环形面，凸起14的内壁与阀芯组件20之间、凸起14的外壁与扩径段13的内壁之间均形成有间隙，以供流体通过。

在本实施例中，阀芯组件20还具有位于输出腔12内的第三表面、第四表面和第五表面，其中第三表面和第四表面相背设置，输出腔12内的压力同时作用到第三表面和第四表面上，从而相互抵消，该设置方式的效果与上述第一表面和第二表面基本相同，用于消除输出端40在阀口处的压力对阀芯组件20的影响，而输出端40的压力驱动阀芯组件20移动主要是依靠第五表面实现的，即输出端40的压力作用在第五表面上从而驱动阀芯组件20整体运动，实现对阀口开度的调整。

本实施例的输出腔12被阀芯组件20隔成依次自上而下连通的第一阀腔121、第二阀腔122和第三阀腔123，第一阀腔121设置为阀芯组件20可上移的空间，阀芯组件20伸入第一阀腔121的一端的端面即为第三表面，第二阀腔122通过阀口与输入腔11连通并设置为流体通过的空间，与第二表面的位置相近，第四表面也位于大径段21靠近阀口的端面上，不同之处在于，第四表面为凸起14内侧的部分，也就是说第二表面和第四表面之间通过凸起14分隔开来，第二表面位于输入腔11，第四表面位于第二阀腔122，第三阀腔123设置为阀芯组件20可下移的空间，阀芯组件20伸入第三阀腔123的一端的端面为第五表面，输出端40的压力直接作用或者通过其他组件带动的方式作用在第五表面上，从而实现阀芯组件20的移动，也就实现阀口开度的调节。

在本实施例中，第一阀腔121和第二阀腔122之间通过第一流道15连通，第一流道15开设在阀芯组件20内，更具体地说，第一流道15位于阀芯组件20的中心处，并且沿阀芯组件20的轴向开设，当然第一流道15也可以设置在阀芯组件20与阀体10之间。相似地，第三阀腔123和第二阀腔122之间通过第二流道16连通，第二流道16为直径较小的过孔，从而避免第二阀腔122出口的流体都直接进入第三阀腔123作用到阀芯组件20上，使得输出端40的压力变化时阀芯组件20不会产生急剧震荡的现象。

如图1和图4所示，本实施例的阀芯组件20还包括分别位于大径段21两端的第一小径段22和第二小径段23，其中第一小径段22的一端伸入至第一阀腔121内，第三表面即位于第一小径段22上，第二小径段23穿过第二阀腔122伸入至第三阀腔123内，第五表面即位于第二小径段23上，相应地，阀体10还包括分别位于扩径段13两端的第一缩径段17和第二缩径段18，其中第一小径段22位于第一缩径段17内，且二者的侧壁之间通过密封圈等密封件密封，以保证流体仅能够通过第一流道15进入至第一阀腔121内，这样，第一阀腔121内的流体就会作用在第一小径段22上，第一小径段22的横截面积即为第三表面的面积，即图3中a处所指的位置；第二小径段23位于第二缩径段18内，且第二小径段23与第二缩径段18之间形成有间隙，第二阀腔122内的流体会经过该间隙作用在大径段21的部分端面上，第二缩径段18的横截面积即为第四表面的面积，即图3中b处所指的位置。

同时，大径段21与第一缩径段17之间台阶面的配合能够实现压力调节阀打开时的限位，当大径段21打开阀口时，大径段21向靠近第一缩径段17的方向运动，并且随着阀口开度的增大，大径段21与第一缩径段17之间的距离逐渐减小，直到二者相互抵接，从而限制的阀芯组件20的运动范围。

可选地，大径段21靠近第二小径段23的端面上开设有凹槽，凹槽内容纳有抵接件，抵接件主要用于与凸起14配合，抵接件可以根据需要设置成弹性件或者其他类型的部件，从而保证阀口处的流体压力能够稳定作用到阀芯组件20上。并且在抵接件与凹槽的侧壁之间可以设置有密封圈等密封件，从而密封二者之间的缝隙，避免流体溢流。

在本实施例中，压力调节阀还包括弹性组件，弹性组件与阀芯组件20连接，并驱动阀芯组件20移动，输出端40的压力大时，弹性组件能使阀芯组件20下移并减小阀口的开度，输出端40的压力小时，弹性组件能使阀芯组件20上移并增大阀口的开度。弹性组件主要起到平衡阀芯组件20位置的作用，通过调整弹性组件的对阀芯组件20的弹力大小即可改变阀口开度的原位置，也就改变了输出端40的压力的预设值，并且在输出端40压力改变时，输出端40的压力和弹性组件共同作用到阀芯组件20上，实现对阀芯组件20的调节。

本实施例的弹性组件包括弹性分隔部51、第一弹性部52以及第二弹性部53，第一弹性部52和第二弹性部53均优选为弹簧，弹性分隔部51优选为弹性膜，阀腔内由上至下分别设置第一弹性部52、阀芯组件20、第二弹性部53，第一弹性部52设置在第一阀腔121内，其与第一小径段22抵接，第二弹性部53和弹性分隔部51均设置在第三阀腔123内，弹性分隔部51设置在第二弹性部53与第二小径段23之间，第二弹性部53通过弹性分隔部51与第二小径段23抵接，弹性分隔部51的中部与第二小径段23连接，弹性分隔部51的外边缘与阀体10的内壁连接，这样，第一弹性部52、第二弹性部53加上弹性分隔部51形成平衡机构，当压力调节阀稳定时，弹性分隔部51压力与第一弹性部52弹力、第二弹性部53弹力三者之间达到平衡，阀芯组件20的位置保持稳定，阀口开度不变，当外部负载的功率减小时，输出端40的压力会增大，阀芯组件20的平衡被打破，弹性分隔部51、第一弹性部52和第二弹性部53三者会进行自动调节，使得弹性分隔部51中部及阀芯组件20下移，大径段21的端面与凸起14之间的距离减小，使阀口的开度减小，输出端40的压力减小直到恢复到预设值，此时阀芯组件20达到新的平衡。通过上述设置方式，一方面使得压力调节阀的阀口开度不受到输入端30的压力的影响，避免输入端30的压力对输出端40的压力的影响，另一方面在输出端40的压力发生变化时能够及时自动地改变阀口的开度，使得阀口的开度与输出端40的压力相适配，保证输出端40的压力的大小稳定。

当然，也可以仅设置有弹性分隔部51，弹性分隔部51的边缘与阀体10连接并将阀腔分隔成两部分，弹性分隔部51的中部与阀芯组件20连接，并设置在阀口的下部，流体压力大时，弹性分隔部51反弹使阀口的开度减小。该情形下，对弹性分隔部51的材料要求较高，应避免因压力过大，弹性分隔部51破裂，弹性分隔部51具有反弹性，能带动阀芯组件20移动。

在本实施例中，阀芯组件20还具有限位段24，限位段24位于第二小径段23靠近第三阀腔123的一端，限位段24伸入第三阀腔123内，第二小径段23通过限位段24与弹性分隔部51连接，弹性分隔部51的运动通过限位段24带动整个阀芯组件20运动。限位段24呈阶梯状，限位段24伸入第三阀腔123内的节段，即限位段24靠近弹性分隔部51的节段的直径大于阀体10上供限位段24穿过的孔洞的直径，这样，当阀芯组件20向开度增大的方向运动时，限位段24会与阀体10抵接，实现了控制阀芯组件20运动范围的目的。

在本实施例中，第一弹性部52对阀芯组件20的弹力小于第二弹性部53对阀芯组件20的弹性，当然也可以根据情况调整第一弹性部52与第二弹性部53之间的关系。

在本实施例中，压力调节阀还包括至少一个中间件60，中间件60设置在第一弹性部52和阀芯组件20之间，第一弹性部52的弹力通过中间件60作用到阀芯组件20上，和/或中间件60设置在第二弹性部53和弹性分隔部51之间，第二弹性部53的弹力通过中间件60作用到弹性分隔部51上。本实施例设置有两个中间件60，中间件60为一端封闭的筒状结构，第一弹性部52或第二弹性部53通过开口端伸入到中间件60内，从而使得中间件60对第一弹性部52或第二弹性部53起到一定的导向和稳定作用，而中间件60的封闭端抵接在阀芯组件20或弹性分隔部51上，从而使得第一弹性部52或第二弹性部53的弹力能够更好地作用到阀芯组件20或弹性分隔部51上。

可选地，本实施例的阀体10采用分体设置的方式，具体而言，阀体10包括本体部、阀口部、出口部和堵头部，其中，本体部作为阀体10的基础，压力调节阀的其他部件均容纳在本体部内，输入端30和输出端40均开设在本体部上，本体部具有呈圆柱形的容纳腔，阀口部和出口部均设置在容纳腔内，并且套设在阀芯组件20外侧，阀口部上形成有第二缩径段18和凸起14，出口部上形成有第一缩径段17和扩径段13，扩径段13的侧面开设有通孔，通孔连通输出端40和扩径段13与大径段21之间的间隙。在阀口部与本体部之间、出口部与本体部之间可以设置有密封圈等密封件，以保证流体不会从缝隙中溢流出来。堵头部设置有两个，且分别设置在本体部的两端，堵头部的主要作用是封堵本体部两端的开口，第一弹性部52和第二弹性部53即抵接在堵头部上，堵头部与本体部之间可以采用螺纹连接，当组装时，将阀芯组件20等部件安装到阀体10内后，将堵头部螺纹拧到本体部上，并且调整堵头部，改变第一弹性部52和第二弹性部53的弹力大小，对压力调节阀进行初始化调节，使得阀口位于初始开度。堵头部与本体部之间也可以设置密封圈等密封件。

进一步可选地，本体部包括可拆分的上壳和下壳两部分，上壳和下壳对接形成容纳阀芯组件20的容纳腔，上壳和下壳之间可以采用螺栓、螺钉等紧固件进行连接，从而便于将阀芯组件20安装到阀体10内。弹性分隔部51也安装在上壳和下壳之间，弹性分隔部51的外缘夹持在上壳和下壳之间，弹性分隔部51的中间部分与阀芯组件20连接，从而使得弹性分隔部51稳定在阀体10内的同时其产生形变作用到阀芯组件20上。

需要说明的是，上述实施例中的多个指的是至少两个。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

1、改善了现有技术中的压力调节阀的输出压力受输入压力影响较大的问题；

2、利用了作用力相互抵消平衡的原理，压力调节阀的阀口开度不受到输入压力的影响，避免输入压力对输出压力的影响；

3、输出压力发生变化时能够及时自动地改变阀口的开度，使得阀口的开度与输出压力相适配，保证输出压力的大小稳定；

4、第二流道连通第二阀腔和第三阀腔，避免第二阀腔出口的流体都直接作用到阀芯组件上，使得输出端的压力变化时阀芯组件不会产生急剧震荡的现象；

5、整体结构简单，使用操作方便。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。