一种低流阻流量控制阀及其减阻结构的制造方法与流程

本发明涉及阀门和减阻，具体涉及一种低流阻流量控制阀及其减阻结构的制造方法。

背景技术：

1、在碳达峰、碳中和背景下，节能降耗是当前国内外科研攻关的重点。在流体输送中，泵站的动力几乎全部用于克服表面摩擦阻力，因此，减少输送流动阻力、降低能量消耗十分重要。

2、流量控制阀作为流体传输的重要机械元件，其内部的流阻较大且变化复杂。这是因为阀门作为一种管路附件，主要用来控制流体的流量，而在这过程中通常伴随着阀口大小的不断变化，使得内部流阻变化复杂，尤其是开口较小时内部流阻和剪切力较大。较大的剪切力会使得聚合物等流体溶液在流量调控过程中粘度损失，造成溶液粘度降低,失去聚合物原有的性能。同时，较大的流阻会造成能量的消耗的损失和浪。因此，亟需开展阀门的内部流道结构分析设计，减小阀门工作过程中对流体的阻力和剪切力，即研究具有减阻特性的阀门，减小阀门内表面流动阻力，对降低能量损耗具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的技术缺陷，本发明提供了一种低流阻流量控制阀及其减阻结构的制造方法。

2、本发明采用的技术解决方案是：一种低流阻流量控制阀，包括阀体，所述的阀体上设有阀盖，所述的阀体内设有弧形阀腔，所述的弧形阀腔的两端分别设有进水口和出水口，所述的阀体内还设有阀杆，所述的阀杆上连接有阀芯，所述的弧形阀腔包括弧形的上流道和下流道，所述的上流道和下流道之间还设有阀座，所述的阀座通过半环式连接在阀体上，所述的阀芯与阀座之间密封配合，所述的上流道的正上方采用方形结构阀腔，所述的方形结构阀腔的顶部设有减阻结构。

3、所述的减阻结构为表面具有具有凹凸结构的减阻纹路的硅片结构，所述的硅片结构固定安装在上流道的正上方的方形结构阀腔的顶部。

4、所述的硅片结构的中间设有通孔，所述的阀芯穿过通孔与阀座之间密封配合。

5、所述的阀芯为两段式锥形阀芯，所述的两段式锥形阀芯的上端与阀杆的底部固定连接，下端设有锥形密封结构，所述的锥形密封结构与阀座之间密封配合。

6、所述的阀盖内还设有安装腔，所述的安装腔内设有作为限位动作元件的限位弹簧，所述的限位弹簧套设在阀杆外侧。

7、所述的限位弹簧上还设有填料与压盖。

8、所述的阀盖与阀体的接触面上还设有防水密封件。

9、所述的阀盖通过半环式连接方式与阀体相连接，达到加工和装拆方便的目的。

10、所述的进水口和出水口处的阀体上设有方便流体管道的安装的螺纹孔（8）。

11、阀杆顶部可按照手轮或电动执行器。阀杆的运动形式，有升降杆式(阀杆升降，手轮不升降)，也有升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降，螺母设在阀体上)。

12、一种低流阻流量控制阀的减阻结构的制造方法，所述的减阻结构通过以下步骤制备：

13、（1）清洗：利用超声清洗工艺对硅片表面进行清洗，去除污渍；

14、（2）光刻：在硅片表面进行匀胶，并进行光刻，对曝光后的硅片进行显影和烘干，得到表面带有一层弹性光刻胶微结构的的硅片；

15、（3）刻蚀：用反应离子刻蚀方法刻蚀未被光刻胶掩模的硅基底，从而得到了相应的硅加光刻胶图形；

16、（4）去胶：残留的光刻胶通过丙酮浸泡的方式实现去除；

17、（5）贴片：利用胶接、焊接等工艺将减阻结构贴合在阀芯出口流道上表面区域。

18、本发明的有益效果是：本发明提供了一种低流阻流量控制阀及其减阻结构的制造方法，包括阀体，阀体内设有弧形阀腔，弧形阀腔的两端分别设有进水口和出水口，阀体内还设有阀杆，阀杆上连接有阀芯，弧形阀腔包括弧形的上流道和下流道，上流道和下流道之间还设有阀座，阀座通过半环式连接在阀体上，阀芯与阀座之间密封配合，上流道的正上方采用方形结构阀腔，方形结构阀腔的顶部设有减阻结构，本发明的阀芯采用对上下弧形流道曲线进行等分优化拟合，流量调节线性度好，可以实现对管路中介质流量的精准控制，主体采用“山”字形结构，两端流道中心重合，上流道的正上方采用方形结构阀腔，并在其上方布置减阻结构，这种结构减小了阀门在不同开度下工作时地流阻，全开情况下也不截流。

技术特征：

1.一种低流阻流量控制阀，包括阀体（1），所述的阀体上设有阀盖（9），所述的阀体（1）内设有弧形阀腔，所述的弧形阀腔的两端分别设有进水口和出水口，其特征在于，所述的阀体（1）内还设有阀杆（2），所述的阀杆（2）上连接有阀芯（3），所述的弧形阀腔包括弧形的上流道和下流道，所述的上流道和下流道之间还设有阀座（4），所述的阀座（4）通过半环式连接在阀体（1）上，所述的阀芯（3）与阀座（4）之间密封配合，所述的上流道的正上方采用方形结构阀腔，所述的方形结构阀腔的顶部设有减阻结构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的减阻结构（5）为表面具有具有凹凸结构的减阻纹路的硅片结构，所述的硅片结构固定安装在上流道的正上方的方形结构阀腔的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的硅片结构的中间设有通孔，所述的阀芯（3）穿过通孔与阀座（4）之间密封配合。

4.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的阀芯（3）为两段式锥形阀芯（3），所述的两段式锥形阀芯（3）的上端与阀杆（2）的底部固定连接，下端设有锥形密封结构，所述的锥形密封结构与阀座（4）之间密封配合。

5.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的阀盖（9）内还设有安装腔，所述的安装腔内设有作为限位动作元件的限位弹簧（6），所述的限位弹簧（6）套设在阀杆（2）外侧。

6.根据权利要求5所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的限位弹簧（6）上还设有填料与压盖。

7.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的阀盖（9）与阀体（1）的接触面上还设有防水密封件（7）。

8.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的阀盖（9）通过半环式连接方式与阀体（1）相连接。

9.根据权利要求1所述的一种低流阻流量控制阀，其特征在于，所述的进水口和出水口处的阀体（1）上设有方便流体管道的安装的螺纹孔（8）。

10.一种低流阻流量控制阀的减阻结构的制造方法，其特征在于，所述的减阻结构通过以下步骤制备：

技术总结
一种低流阻流量控制阀及其减阻结构的制造方法，包括阀体，阀体内设有弧形阀腔，弧形阀腔的两端分别设有进水口和出水口，阀体内还设有阀杆，阀杆上连接有阀芯，弧形阀腔包括弧形的上流道和下流道，上流道和下流道之间还设有阀座，阀座通过半环式连接在阀体上，阀芯与阀座之间密封配合，上流道的正上方采用方形结构阀腔，方形结构阀腔的顶部设有减阻结构，本发明的阀芯采用对上下弧形流道曲线进行等分优化拟合，流量调节线性度好，可以实现对管路中介质流量的精准控制，主体采用“山”字形结构，两端流道中心重合，上流道的正上方采用方形结构阀腔，并在其上方布置减阻结构，这种结构减小了阀门在不同开度下工作时地流阻，全开情况下也不截流。

技术研发人员：刘昌灯,章城,叶群力,樊文东,李承鑫
受保护的技术使用者：宣达实业集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5