一种用于调节小流量的调节阀
阅读说明：本技术 一种用于调节小流量的调节阀 (Regulating valve for regulating small flow ) 是由 王国俊 庞雁 于 2021-09-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及调节阀技术领域,具体涉及一种用于调节小流量的调节阀,包括阀座和阀芯,所述阀座与所述阀芯连接,所述阀芯上连接有阀杆,所述阀芯上设有球冠,所述球冠的表面设有调节槽,所述调节槽的起点不超过所述球冠的中心；所述调节槽的深度从球冠中心向外逐步增大。本发明通过在球冠上设置调节槽,调节槽的宽度是不变的,调节槽的深度是从球冠的中心向外逐步增大,随着球冠的旋转,介质流入调节槽,这样就能通过调节槽的深度变化进行控制调节阀的流量,由于本发明是对调节槽的深度进行调节,对于小口径管道也只需要转动比较小的角度即可实现较高精度的流量调节。(The invention relates to the technical field of regulating valves, in particular to a regulating valve for regulating small flow, which comprises a valve seat and a valve core, wherein the valve seat is connected with the valve core, a valve rod is connected onto the valve core, a spherical crown is arranged on the valve core, a regulating groove is arranged on the surface of the spherical crown, and the starting point of the regulating groove does not exceed the center of the spherical crown; the depth of the adjusting groove gradually increases from the center of the spherical cap to the outside. According to the invention, the adjusting groove is arranged on the spherical crown, the width of the adjusting groove is unchanged, the depth of the adjusting groove is gradually increased from the center of the spherical crown to the outside, and a medium flows into the adjusting groove along with the rotation of the spherical crown, so that the flow of the adjusting valve can be controlled through the depth change of the adjusting groove.)
技术领域
本发明涉及调节阀技术领域，具体涉及一种用于调节小流量的调节阀。
背景技术
在阀门分类中，把通过阀门的流量不随进、出口压力波动而变化的阀门称为调节阀。目前市场上供应的调节阀中，一般是在球芯上设计V形口作为介质流道，该类阀是采用偏心结构，有利于阀门开关。
如图1所示，CN202852050U公开了一种低温偏心球球阀，阀芯球面中心B相对阀杆中心线D左偏设置，阀杆中心线D相对流道中心线C下偏设置，构成双偏心结构，加强产品的密封性。如图2所示，为图1中A-A的剖视图，阀芯上的流道是沿着阀芯的表面进行的设计。如图1和图2所示，阀芯都不是全球体，球面只占整球的1/4左右。且只是在阀芯的外表面的边缘设计了V型流道，如图3所示，这样在调节的时候阀芯的调节范围比较小。如图13所示的E线条所示为现有的偏心球阀的阀芯相对开度与流量大小的曲线图，现有的偏心球阀在对调节的过程中可调节的相对开度较窄，由于可调节的相对开度比较窄导致调节的精度不是很高；同时，这类阀门阀芯和阀座呈偏心配合，由于偏心作用，阀芯与阀座的摩擦很小，在开度较小时就很快脱开，特别是对于小口径管道，由于精度不高，则更不容易调节。
发明内容
本发明针对现有技术的偏心球阀由于可调节的相对开度较窄，对于本身口径就比较小的小口径管道而言，精度无法达到目前采用的是开口逐渐增大的V型阀，由于V型阀的开度小、介质流速快，无法满足小口径、高精度控制要求的问题，提供一种用于调节小流量的调节阀。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于调节小流量的调节阀，包括阀座和阀芯，所述阀座与所述阀芯接触连接，所述阀芯上连接有阀杆，所述阀芯上设有球冠，所述球冠的表面设有调节槽，所述调节槽不超过所述球冠的中心；所述调节槽的深度从内向外逐步增加。
优选的，所述调节槽的深度变化曲线为等百分比曲线、线性曲线或者快开特性曲线中的一种。根据使用需求可以选择不同深度变化曲线。
优选的，所述球冠为半球型，所述阀芯上还设有条形的芯座，所述球冠位于所述芯座上，所述阀杆与所述芯座连接，所述芯座上设有通孔，所述通孔与所述调节槽连通。通过在芯座上设置通孔，当阀芯转动90°后就能使得介质从通孔内流通，从而满足大流量的需求。并且为了减少阀杆带动阀芯在转动的过程中，减少阀芯与阀座之间的摩擦，减少对阀芯的损伤，因此设置了与球冠连接的芯座，而不是将阀芯设置为整个球型。
优选的，所述阀杆、球冠与所述芯座一体连接，阀杆与芯座是一体的，这样就可以减少阀杆与阀芯之间的间隙，更方便调节。
优选的，所述阀座的外部设有阀体，所述阀杆外套设有有防尘套，所述防尘套位于所述阀杆与所述芯座交接处，所述阀体的底部连接有下阀盖。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过在球冠上设置调节槽，调节槽从内向外的宽度是不变的，调节槽的深度从靠近球冠中心的一侧向外逐步增大，随着球冠的旋转，介质流入调节槽，这样就能通过调节槽的深度进行控制调节阀的流量。现有的是通过在球冠上开设V型的开口，随着球冠的开度的增大，开口的宽度也在增加，从而进流量进行调节，对于小口径的管道而言，由于管道的横截面积较小，那么V型开口的可调节行程也有限，本发明是对调节槽的深度进行调节，调节槽整体的宽度是不变的，本申请提供的用于调节小流量的调节阀可以调节的形成更大，对于小口径管道也只需要转动比较小的角度即可实现较高精度的流量调节。
附图说明
：图1为现有技术的偏心调节阀的结构示意图；
图2为图1中沿A-A的剖视图；
图3为现有阀芯的结构示意图；
图4为本发明提供的用于调节小流量的调节阀关闭状态的剖视图；
图5为图1沿A-A的剖视图；
图6为图2中阀芯旋转后的示意图一；
图7为图2中阀芯旋转后的示意图二；
图8为阀芯的结构示意图；
图9为图2中阀芯的放大图；
图10为图2中阀座与阀芯连接的左视图；
图11为图3中阀座与阀芯连接的左视图；
图12为图4中阀座与阀芯连接的左视图；
图13为相同压差时阀芯相对开对与流量大小的曲线图。
图中标记：1-阀座，2-阀芯，3-阀杆，4-球冠，5-调节槽，6-芯座，7-通孔，8-阀体，9-防尘套，10-下阀盖，11-介质流孔。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图4至图8所示，本发明提供了一种用于调节小流量的调节阀，包括阀座1和阀芯2，所述阀座1与所述阀芯2接触连接，所述阀芯2上连接有阀杆3。所述阀芯2上设有半球型的球冠4，阀芯2包括半球型的球冠4和条形的芯座6，球冠4与芯座6一体设置，阀杆3与芯座6也是一体连接，这样可避免阀杆3与阀芯2之间存在间隙，使得调节的时候阀芯2与阀杆3是同步运动的，调节得更精准。
如图8和图9所示，所述球冠4的表面设有调节槽5，所述调节槽5不超过所述球冠4的中心，所述调节槽5的深度从球冠4中心向外逐步增大。调节槽5从内向外的深度变化曲线根据需要可以设计为等百分比曲线、线性曲线或者快开特性曲线中的一种。
如果调节槽5的深度变为线性曲线型，这种单位行程开度变化因此的流量变化相等，小流量时流量变化较大，灵敏度高，不易于控制，容易发生震荡，在大开度时，流量相对变化值小，调节缓慢。
如果调节槽5的深度变为等百分比型，同样行程开度在小时开度时流量变化小，大开度时流量变化大，适用于负荷变化幅度较大的系统，也成对数特性型。
如果调节槽5的深度变为快开曲线型，行程开度较小时，流量比较大，随着行程的增大流量很快达到最大。用于小口径管道时，本发明的调节槽5的深度曲线最好选择等百分比曲线。
现有的V型阀在调节的时候阀芯2与阀座1之间始终是紧密接触的，这样在调节的过程中会增大阀芯2与阀座1之间的摩擦，这样就不能更精准地进行调节，同时也会缩短阀芯2的寿命。虽然现有的偏心球球阀又是在球冠的表面进行开V口或者其他口，这样会导致球冠的相对开度比较小，整个球冠可调节的行程比较短，从而使得每调节一点的精度就变低。本申请在球冠上开设等宽的调节槽，通过改变调节槽的深度而进行流量调节，从而增加了球冠的调节行程，使得球阀的精度更高。
本发明为了减少阀芯2打开时阀芯2与阀座1之间的摩擦，因此将球冠4球面的中心与阀杆3的转轴的中心是偏心设置的，不重合的，如图6所示，阀杆3的旋转中心为M点，球冠4横截面的中心为N点，且N点位于远离调节槽5的一方，在实际使用的过程中，N点一般偏离M点10-20丝。这样阀杆带动球冠转动时，球冠相对于阀杆旋转的轴线具有一定的偏心角度，打开时，球冠4相对阀座1不是紧贴的，这样也减少了球冠4与阀座1之间的摩擦，延长了阀芯2的寿命。现有的偏心阀，球冠球面的中心与阀杆的旋转中心的偏心距离大概是2-3mm，如果偏心比较近，由于是在球冠的表面上开V型口，更不容易调节。
阀杆3绕着M点转动，由于N点与M点不重合，阀芯2在绕着M点旋转时，这样阀芯2打开时，位于调节槽5附近的球冠4与阀座1之间的具有一定的间隙，就减少了阀芯2与阀座1之间的摩擦，摩擦力减小，使得调节的精度更高，也可以延长阀芯2的使用寿命。如图7、图8和图9所示，调节槽5的宽度从球冠4的中心向外始终是不变的。
所述阀座1的外部设有阀体8，所述阀杆3外套设有有防尘套9，所述防尘套9位于所述阀杆3与所述芯座6交接处，所述阀体8的底部连接有下阀盖10。
所述球冠4为半球型，所述阀芯2上还设有条形的芯座6，所述球冠4位于所述芯座6上，所述阀杆3与所述芯座6连接，所述芯座6上设有通孔7，所述通孔7与所述调节槽5连通。
阀座1内设有介质流孔11，如图6所示，在关闭状态时，球冠4的中心部位是与阀座1接触的将介质流孔11堵住，当旋转阀芯2，调节槽5稍微打开后，此时阀座1与调节槽底部之间的距离则为调节槽的打开度，调节槽5进入介质流孔11范围内，介质就顺着调节槽5向右侧流动，如图3和图8所示。
随着阀芯2的继续旋转，调节槽的打开度继续增加，如图7和图12所示，由于调节槽5的深度H随着阀芯2的转动逐渐增大，当需要大流量时将阀芯2旋转90°，使得介质从芯座6的通孔7流过即可。
如图13所示，曲线E是现有技术的偏心球阀的相对开度与相对流量的曲线，V型口的开口曲线是渐开线，从图13中可以看出，相对开度在大概0.1％-17％时，还比较好控制，但是相对开度大于17％后，则相对开度与相对流量之间的控制与球冠上的开口无关。曲线F是本申请的微偏心球阀的相对开度与相对流量的曲线，由图可以看出，图中F曲线表示的调节槽的深度变化曲线是渐开线，本申请提供的用于调节小流量的调节阀可以使得阀芯在相对开度处于0.1％-80％时都是可控调节的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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