一种高效密封型调节阀的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，具体是一种高效密封型调节阀。


背景技术：

2.调节阀的阀芯通过执行机构驱动。其中气动驱动活塞执行机构是其常用的一种执行机构。
3.当调节阀用于控制液氮的流量时，其阀芯的启闭频率需要达到15次/min，活塞外壁用于密封的o型圈不停与缸体内壁摩擦，容易磨损；而且液氮的温度达到-196℃，o型圈更加容易损坏，从而产生泄漏。因此，上述缺陷造成了调节阀的使用寿命均不长。


技术实现要素：

4.为解决背景技术中的技术问题，本发明公开了一种高效密封型调节阀。
5.本发明提供一种高效密封型调节阀，包括相互连接的阀芯和阀杆，阀杆通过活塞驱动，活塞设于缸体内，活塞通过第一波纹管与缸体内壁密封连接，并将缸体内向分隔为有杆腔和无杆腔；
6.第一波纹管为耐低温的金属材质。
7.由于第一波纹管具有伸缩性能，在其频繁的伸缩过程中，不易损坏；而且第一波纹管的材质设置，硬度比较高，不易磨损，从而延长了调节阀的使用寿命。再者，第一波纹管本身具有弹性，还能产生以下两个有益效果：1、只需要在无杆腔上设置进气口，用于驱动活塞；停止供气，第一波纹管的回复力即可驱动活塞反向移动，如此，可使本发明结构更加简单，降低造价；2、液氮容易气化，其液态和气态的体积比为1:600；当阀芯完全关闭时，阀芯的入口管道中会因氮气的存在导致压力增大，引发安全事故；而第一波纹管的回复力始终对活塞形成推力，并在氮气的共同作用下可自动将阀芯打开，因此第一波纹管还可保持阀体内的压力稳定。
8.如果第一波纹管与缸体内壁接触，长时间使用后，还是容易产生磨损，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，第一波纹管与缸体内壁之间设有间距。如此，第一波纹管不与缸体内壁接触，从而使第一波纹管伸缩过程中不会产生摩擦，也就不会产生磨损。
9.由于第一波纹管伸缩过程中，内部的空间和气压均会发生变化，从而使第一波纹管产生径向形变，长时间使用后，这种形变会转变为范性形变，使其弹力降低，或失去弹力，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，有杆腔通过第一气孔与外界连通。如此，第一波纹管拉伸时，会将外界的空气吸入有杆腔；第一波纹管压缩时，会将有杆腔内的气体排出，从而保持有杆腔内气压稳定，避免第一波纹管产生径向形变。
10.由于阀杆频繁的伸缩过程中，介质容易从阀杆与缸体的滑动连接处向外泄漏，泄漏的介质容易进入有杆腔，并从第一气孔向外流出，从而引发安全事故，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，有杆腔内还设有第二波纹管，将阀杆、缸体的连接处与有杆腔隔开；第二波纹管为耐低温的金属材质。其具体结构为：有杆腔内还设有套筒，阀杆贯穿套筒；第
二波纹管设于套筒内，其两端分别连接套筒的底部和阀杆；第二波纹管外部、套筒和缸体构成封闭的空腔；阀杆、缸体的连接处与空腔连通。第二波纹管的设置，不仅使泄漏的介质只会进入空腔，而且还能避免外界的空气进入阀体。再者，第二波纹管具有弹性，其回复力对阀杆产生拉力，从而使阀体内压力升高时，阀芯更易自动打开。
11.如果套筒与第一波纹管接触，会造成第一波纹管磨损，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，套筒与第一波纹管之间设有间距。
12.如果第一波纹管与套筒、阀杆接触，容易磨损，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，阀杆上设有凸起的环板，连接第二波纹管的一端，从而使第二波纹管与套筒、阀杆之间均设有间距。
13.由于第二波纹管伸缩过程中，内部的空间和气压均会发生变化，从而使第二波纹管产生径向形变，长时间使用后，这种形变会转变为范性形变，使其弹力降低，或失去弹力，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，第二波纹管内部与有杆腔连通。如此，第二波纹管拉伸时，会将外界的空气通过有杆腔吸入第二波纹管内部；第二波纹管压缩时，会将内部的空气通过有杆腔排出，从而保持第二波纹管内部的气压稳定，避免第二波纹管产生径向形变。
14.在第二波纹管内部和有杆腔之间钻削通气孔，会使结构更加复杂，提高成本，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，阀杆与套筒间隙配合。如此，第二波纹管内部和有杆腔通过间隙连通，从而简化了结构。
15.传统的缸体底部一般会焊接一块缸底板，并在缸底板上钻削l形的孔，用于进出空气或液压油，结构比较复杂，成本比较高，所以进一步地改进解决这一问题，具体的，缸体呈筒体状，其底部中心位置设有轴向布置的第一气孔，活塞设有正对第一气孔的凹台。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明的主视剖视图；
18.图中：1、阀芯；2、阀杆；3、活塞；4、第一波纹管；5、缸体；6、有杆腔；7、无杆腔；8、第二波纹管；9、套筒；10、空腔；21、环板；31、凹台；61、第一气孔；62、第二气孔；63、缸盖。
具体实施方式
19.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
20.实施例一：
21.如图1所示，本发明是一种高效密封型调节阀，包括阀体，阀体上安装有缸体5，其一端开口，一端封闭。缸体5的开口端焊接有缸盖63，缸盖63作为调节阀的阀盖，通过螺栓螺母固定安装在阀体上，并通过密封垫密封。
22.阀体内设有阀芯1，缸体5内设有通过焊接的方式固定连接的活塞3和阀杆2。阀杆2穿过缸盖63的导向孔，并与阀芯1连接。
23.阀杆2外侧安装有第一波纹管4，其两端分别与活塞3与缸盖63焊接，其焊接方式为满焊，从而将缸体5内腔分隔为有杆腔6和无杆腔7。第一波纹管4的材质为耐低温的金属材
料，本实施例中为316ti，在其他实施例中也可为316l。
24.缸体5的底部设有连通无杆腔7的第二气孔62。
25.由于第一波纹管4具有伸缩性能，在其频繁的伸缩过程中，不易损坏；而且第一波纹管4的材质设置，硬度比较高，不易磨损，从而延长了调节阀的使用寿命。再者，第一波纹管本身具有弹性，还能产生以下两个有益效果：1、只需要在无杆腔7上设置第二气孔62，用于驱动活塞；停止供气，第一波纹管的回复力即可驱动活塞3反向移动，如此，可使本发明结构更加简单，降低造价；2、液氮容易气化，其液态和气态的体积比为1:600；当阀芯1完全关闭时，阀芯1的入口管道中会因氮气的存在导致压力增大，引发安全事故；而第一波纹管4的回复力始终对活塞形成推力，并在氮气的共同作用下可自动将阀芯打开，因此第一波纹管4还起到安全阀的作用，保持阀体内的压力稳定。
26.实施例二：
27.与实施例一相比，区别之处为：活塞3的外壁与缸体5的内壁之间设有间距。第一波纹管4与缸体5内壁之间、与阀杆2之间均设有间距。如此，第一波纹管4不与缸体5内壁接触，不与阀杆2接触，从而使第一波纹管4伸缩过程中不会产生摩擦，也就不会产生磨损。
28.实施例三：
29.与实施例二相比，区别之处为：由于第一波纹管4伸缩过程中，内部的空间和气压均会发生变化，从而使第一波纹管4产生径向形变，长时间使用后，这种形变会转变为范性形变，使其弹力降低，或失去弹力，基于此，有杆腔6通过第一气孔61与外界连通。第一气孔61呈t形，构成的两部分分别呈轴向和径向布置。安装时，轴向部分的一端通过密封垫封堵。如此，第一波纹管4拉伸时，会将外界的空气吸入有杆腔6；第一波纹管4压缩时，会将有杆腔6内的气体排出，从而保持有杆腔6内气压稳定，避免第一波纹管4产生径向形变。
30.实施例四：
31.与实施例三相比，区别之处为：由于阀杆2频繁的伸缩过程中，介质容易从导向孔向外泄漏，泄漏的介质容易进入有杆腔6，并从第一气孔61向外流出，从而引发安全事故，基于此，有杆腔内6还设有第二波纹管8，并构成密封的空腔10。第二波纹管10为耐低温的金属材质，本实施例中为316ti，在其他实施例中也可为316l。空腔10的具体结构为：有杆腔6内还设有套筒9，阀杆2贯穿套筒9；第二波纹管8设于套筒9内，其两端分别连接套筒9的底部和阀杆2。套筒9、第二波纹管8外部和缸盖63构成空腔10，而且空腔10还与导向孔连通。第二波纹管8的设置，不仅使泄漏的介质只会进入空腔，而且还能避免外界的空气进入阀体。再者，第二波纹管8具有弹性，其回复力对阀杆2产生拉力，从而使阀体内压力升高时，阀芯1更易自动打开。
32.实施例五：
33.与实施例四相比，区别之处为：套筒9与第一波纹管4之间设有间距。如此，避免套筒9与第一波纹管4接触，造成第一波纹管4磨损。
34.实施例六：
35.与实施例四相比，区别之处为：阀杆2上设有凸起的环板21，与第二波纹管8的一端焊接，从而使第二波纹管8与套筒9、阀杆2之间均设有间距。如此，避免第二波纹管8与套筒9、阀杆2接触，产生磨损。
36.实施例七：
37.与实施例六相比，区别之处为：由于第二波纹管8伸缩过程中，内部的空间和气压均会发生变化，从而使第二波纹管8产生径向形变，长时间使用后，这种形变会转变为范性形变，使其弹力降低，或失去弹力，基于此，第二波纹管8内部与有杆腔6通过通气孔连通。如此，第二波纹管8拉伸时，会将外界的空气通过有杆腔6内吸入第二波纹管8内部；第二波纹管8压缩时，会将内部的空气通过有杆腔8排出，从而保持第二波纹管8内部的气压稳定，避免第二波纹管8产生径向形变。
38.实施例八：
39.与实施例七相比，区别之处为：在空腔10和有杆腔6之间钻削通气孔，会使结构更加复杂，提高成本，基于此，阀杆2与套筒9间隙配合。如此，空腔10和有杆腔6通过间隙连通，从而简化了结构。
40.实施例九：
41.与实施例一相比，区别之处为：传统的缸体5底部一般会焊接一块缸底板，并在缸底板上钻削l形的孔，用于进出空气或液压油，结构比较复杂，成本比较高，基于此，缸体5呈筒体状，其侧部与底部一体成型铸造。缸体5的底部中心位置设有轴向布置的第一气孔61，活塞3设有正对第一气孔61的凹台31。
42.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。