一种高稳定性的管阀组件

摘要

本发明涉及一种高稳定性的管阀组件，包括主管道、阀门和限流孔板组件，主管道上设有支管道，支管道与阀门之间通过限流孔板组件加以连接；所述限流孔板组件包括第一连接管、第二连接管、连接固定套、内螺纹螺帽、限流孔板和密封圈，所述复合垫片包括上垫片、咬合垫片和下垫片，稳定性好，调节精度高，不易损坏，密封效果好。

权利要求

1.一种高稳定性的管阀组件，其特征为，包括主管道、阀门和限流孔板组件，主管道上设有支管道，支管道与阀门之间通过限流孔板组件加以连接；

所述限流孔板组件包括第一连接管、第二连接管、连接固定套、内螺纹螺帽、限流孔板和密封圈；

所述连接固定套为一端开口的圆柱体桶体，连接固定套的底部设有穿接孔，第一连接

管的端部焊接固定一圈第一卡环，第二连接管的端部焊接固定一圈第二卡环，第二卡环外壁设有外螺纹，第一卡环与连接固定套过盈配合，第二卡环与连接固定套间隙配合，第一连接杆穿过穿接孔，第一连接杆的端部位于连接固定套中，限流孔板设置在连接固定套中、压合在第一连接杆的端部上，第二连接杆的端部插入式的设置在连接固定套中、压合在限流孔板上，内螺纹螺帽可旋转的固定在连接固定套的开口端，第二卡环外壁的外螺纹与内螺纹螺帽的内螺纹相互契合，使第二连接杆锁紧固定在连接固定套上，所述密封圈包覆在限流孔板外部；

第一连接管焊接固定在支管道内，第二连接管与阀门螺纹连接，阀门与限流孔板组件

之间设有复合垫片；

所述复合垫片包括上垫片、咬合垫片和下垫片，咬合垫片设置在上垫片和下垫片之间，上垫片的下表面设有四圈第一卡接槽，第一卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角a为

60°、外侧底角b为45°、内侧底角c为75°，第一卡接槽的底边长为L1，相邻两个第一卡接槽之间的距离为L2，最外侧的第一卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L3，最内侧的第一卡接槽与上垫片内缘之间的距离为L4，L4＞L1＝L2＞L3；

下垫片的上表面设有四圈第二卡接槽，第二卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角d为60°、外侧底角e为75°、内侧底角f为45°，第二卡接槽的底边长为L5，相邻两个第二卡接槽之间的距离为L6，最外侧的第二卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L7，最内侧的第二卡接槽与上垫片内缘之间的距离为L8，L7＞L5＝L6＞L8，且L5＝L1、L8＝L3、L7＝L4；

咬合垫片的上表面设有四圈第一卡接条，第一卡接条的位置分布与第一卡接槽相对

应，咬合垫片的下表面设有四圈第二卡接条，第二卡接条的位置分布与第二卡接槽相对应；

所述第一卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁分别与第一卡接槽的两条侧壁相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第一卡接槽两条侧壁的长度，其顶壁自外向内倾斜向下设置，第一卡接条插入式的设置在第一卡接槽中，第一卡接条的顶壁与第一卡接槽的顶角围绕形成第一空腔；所述第二卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁分别与第二卡接槽的两条侧壁相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第二卡接槽两条侧壁的长度，其顶壁自外向内倾斜向下设置，第二卡接条插入式的设置在第二卡接槽中，第二卡接条的顶壁与第二卡接槽的顶角围绕形成第二空腔。

2.如权利要求1所述的一种高稳定性的管阀组件，其特征为，所述限流孔板上依次设有相互连通的圆柱体结构的第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道、第八通道和第九通道，使第一连接管与第二连接管相连通；第五通道位于限流孔板的中心处，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道交错的设置于第五通道与第一连接管相邻的一侧，第六通道、第七通道、第八通道和第九通道交错的设置于第五通道与第二连接管相邻的一侧；第一通道、第二通道、第三通道的内径相同均为d1，第四通道与第六通道的内径相同均为d2，第五通道的内径为d3，第七通道、第八通道和第九通道的内径相同均为d4，第一连接管的内径为d5，第二连接管的内径为d6，d3＞d1＝d5＞d2，d3＞d4＝d6＞d2；第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道、第八通道和第九通道相对应的深度分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8、h9，h1：h2：h3：h4：h5：h6：h7：h8：h9＝1：

1.5：2：1：4：1：2：1.5：1；第一通道与第一连接管同轴设置，第二通道与第一通道偏心设置，第二通道与第一通道之间的位移为N1，第三通道与第二通道偏心设置，第三通道与第二通道之间的位移为N2，第四通道与第三通道偏心设置，第四通道与第三通道之间的位移为N3，N1＝d1/4，N2＝N3＝d1/2，且第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向相同；第九通道与第二连接管同轴设置，第八通道与第九通道偏心设置，第八通道与第九通道之间的位移为N5，第七通道与第八通道偏心设置，第七通道与第八通道之间的位移为N6，第六通道与第七通道偏心设置，第六通道与第七通道之间的位移为N7，N5＝d4/4，N6＝N7＝d4/2，第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向相同，且第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向与第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向关于第五通道的轴心呈中心对称设置；所述第五通道内径向设有一个隔板，隔板上设有通孔。

3.如权利要求2所述的一种高稳定性的管阀组件，其特征为，所述第五通道内设有倾斜设置的第一导流板和第二导流板。

说明书

一种高稳定性的管阀组件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种管阀组件，尤其涉及一种高稳定性的管阀组件。

背景技术

[0002] 管阀组件是指在管道上的连接仪表或阀门的集合，在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联限流孔板；

[0003] 限流孔板由于具有结构简单、易加工、制造成本低、安装方便等优点，在满足工艺要求的前提下，使用限流孔板代替调节阀来限定流量或降低压力，将会大大地降低投资和操作维修费用。

[0004] 但市场上一些限流孔板组件，结构过于单薄，易损坏，调节精度也不高，且由于组合方式和安装方式结构不合理的原因，限流效果不好；

[0005] 与此同时，在现有的各种机械设备和管道的法兰联接中，除了承受内压作用外，还部分是承受外压作用的。在承受外压作用的法兰联接中，为了达到密封不漏的目的，常常需要各种垫片作为密封件。这些垫片都是由各种金属或者非金属材料构成的。这些垫片在密封原理上都属于“强制密封”。也就是说，放在法兰之间的垫片通过拧紧联接螺栓使垫片受到压紧而在垫片上形成压紧应力或称垫片应力。当压紧应力达到垫片密封所需的应力时，
法兰联接处就会达到密封不漏。如果拉紧法兰的螺栓力由于各种原因发生不利于压紧垫片
的情况，或者由于其他原因使垫片的应力减少，都可能会使联接处的密封性能下降甚至发
生泄漏。

发明内容

[0006] 本发明针对上述问题提出了一种高稳定性的管阀组件，稳定性好，调节精度高，不易损坏，密封效果好。

[0007] 具体的技术方案如下：

[0008] 一种高稳定性的管阀组件，包括主管道、阀门和限流孔板组件，主管道上设有支管道，支管道与阀门之间通过限流孔板组件加以连接；

[0009] 所述限流孔板组件包括第一连接管、第二连接管、连接固定套、内螺纹螺帽、限流孔板和密封圈；

[0010] 所述连接固定套为一端开口的圆柱体桶体，连接固定套的底部设有穿接孔，第一连接管的端部焊接固定一圈第一卡环，第二连接管的端部焊接固定一圈第二卡环，第二卡
环外壁设有外螺纹，第一卡环与连接固定套过盈配合，第二卡环与连接固定套间隙配合，第一连接杆穿过穿接孔，第一连接杆的端部位于连接固定套中，限流孔板设置在连接固定套
中、压合在第一连接杆的端部上，第二连接杆的端部插入式的设置在连接固定套中、压合在限流孔板上，内螺纹螺帽可旋转的固定在连接固定套的开口端，第二卡环外壁的外螺纹与
内螺纹螺帽的内螺纹相互契合，使第二连接杆锁紧固定在连接固定套上，所述密封圈包覆
在限流孔板外部；

[0011] 第一连接管焊接固定在支管道内，第二连接管与阀门螺纹连接，阀门与限流孔板组件之间设有复合垫片；

[0012] 所述复合垫片包括上垫片、咬合垫片和下垫片，咬合垫片设置在上垫片和下垫片之间，上垫片的下表面设有四圈第一卡接槽，第一卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角a为60°、外侧底角b为45°、内侧底角c为75°，第一卡接槽的底边长为L1，相邻两个第一卡接槽之间的距离为L2，最外侧的第一卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L3，最内侧的第一卡
接槽与上垫片内缘之间的距离为L4，L4＞L1＝L2＞L3；

[0013] 下垫片的上表面设有四圈第二卡接槽，第二卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角d为60°、外侧底角e为75°、内侧底角f为45°，第二卡接槽的底边长为L5，相邻两个第二卡接槽之间的距离为L6，最外侧的第二卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L7，最内侧的第
二卡接槽与上垫片内缘之间的距离为L8，L7＞L5＝L6＞L8，且L5＝L1、L8＝L3、L7＝L4；

[0014] 咬合垫片的上表面设有四圈第一卡接条，第一卡接条的位置分布与第一卡接槽相对应，咬合垫片的下表面设有四圈第二卡接条，第二卡接条的位置分布与第二卡接槽相对
应；所述第一卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁分别与第一卡接槽的两条侧壁
相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第一卡接槽两条侧壁的长度，其顶壁自外向内倾
斜向下设置，第一卡接条插入式的设置在第一卡接槽中，第一卡接条的顶壁与第一卡接槽
的顶角围绕形成第一空腔；所述第二卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁分别与
第二卡接槽的两条侧壁相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第二卡接槽两条侧壁的长
度，其顶壁自外向内倾斜向下设置，第二卡接条插入式的设置在第二卡接槽中，第二卡接条的顶壁与第二卡接槽的顶角围绕形成第二空腔。

[0015] 上述一种高稳定性的管阀组件，其中，所述限流孔板上依次设有相互连通的圆柱体结构的第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道、第八通道和第九通道，使第一连接管与第二连接管相连通；第五通道位于限流孔板的中心处，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道交错的设置于第五通道与第一连接管相邻的一侧，第六通道、第七通道、第八通道和第九通道交错的设置于第五通道与第二连接管相邻的一侧；
第一通道、第二通道、第三通道的内径相同均为d1，第四通道与第六通道的内径相同均为
d2，第五通道的内径为d3，第七通道、第八通道和第九通道的内径相同均为d4，第一连接管的内径为d5，第二连接管的内径为d6，d3＞d1＝d5＞d2，d3＞d4＝d6＞d2；第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道、第八通道和第九通道相对应的深度分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8、h9，h1：h2：h3：h4：h5：h6：h7：h8：h9＝1：1.5：2：1：4：1：
2：1.5：1；第一通道与第一连接管同轴设置，第二通道与第一通道偏心设置，第二通道与第一通道之间的位移为N1，第三通道与第二通道偏心设置，第三通道与第二通道之间的位移
为N2，第四通道与第三通道偏心设置，第四通道与第三通道之间的位移为N3，N1＝d1/4，N2＝N3＝d1/2，且第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向相同；第九通道与第二连接管同轴设置，第八通道与第九通道偏心设置，第八通道与第九通道之间的位移为N5，第七通道与第八通道偏心设置，第七通道与第八通道之间的位移为N6，第六通道与第七通道偏心设置，第六通道与第七通道之间的位移为N7，N5＝d4/4，N6＝N7＝d4/2，第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向相同，且第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向与第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向关于第五通道的轴心呈中心对称设置；所述第五通道内径向设有一个
隔板，隔板上设有通孔。

[0016] 上述一种高稳定性的管阀组件，其中，所述第五通道内设有倾斜设置第一导流板和第二导流板。

[0017] 本发明的有益效果为：

[0018] 本发明调节精度高，不易损坏，大幅提高了限流效果，需要降压的水流经过限流孔板中各通道的逐级缓冲后，大幅降低了对隔板的冲击力，稳定性好，提高了使用寿命，安全可靠；

[0019] 复合垫片具有压力自密封特性，被密封的介质压力越高，其密封性能越好，从而克服了现有垫片因垫片应力下降而引起密封性能降低的不足。

附图说明

[0020] 图1为本发明结构图。

[0021] 图2为本发明限流孔板组件剖视图。

[0022] 图3为本发明限流孔板剖视图(1)。

[0023] 图4为本发明限流孔板剖视图(2)。

[0024] 图5为本发明复合垫片剖视图。

[0025] 图6为本发明上垫片剖视图。

[0026] 图7为本发明咬合垫片剖视图。

[0027] 图8为本发明下垫片剖视图。

具体实施方式

[0028] 为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保
护范围。

[0029] 附图标记

[0030] 主管道1、阀门2、限流孔板组件3、支管道4、复合垫片5、第一连接管31、第二连接管32、连接固定套33、内螺纹螺帽34、限流孔板35、密封圈36、穿接孔37、第一卡环38、第二卡环
39、第一通道310、第二通道311、第三通道312、第四通道313、第五通道314、第六通道315、第七通道316、第八通道317、第九通道318、隔板319、通孔320、第一导流板321、第二导流板
322、上垫片51、咬合垫片52、下垫片53、第一卡接槽54、第二卡接槽55、第一卡接条56、第二卡接条57、第一空腔58、第二空腔59。

[0031] 实施例一

[0032] 如图所示一种高稳定性的管阀组件，包括主管道1、阀门2和限流孔板组件3，主管道上设有支管道4，支管道与阀门之间通过限流孔板组件加以连接；

[0033] 所述限流孔板组件包括第一连接管31、第二连接管32、连接固定套33、内螺纹螺帽34、限流孔板35和密封圈36；

[0034] 所述连接固定套为一端开口的圆柱体桶体，连接固定套的底部设有穿接孔37，第一连接管的端部焊接固定一圈第一卡环38，第二连接管的端部焊接固定一圈第二卡环39，
第二卡环外壁设有外螺纹，第一卡环与连接固定套过盈配合，第二卡环与连接固定套间隙
配合，第一连接杆穿过穿接孔，第一连接杆的端部位于连接固定套中，限流孔板设置在连接固定套中、压合在第一连接杆的端部上，第二连接杆的端部插入式的设置在连接固定套中、压合在限流孔板上，内螺纹螺帽可旋转的固定在连接固定套的开口端，第二卡环外壁的外
螺纹与内螺纹螺帽的内螺纹相互契合，使第二连接杆锁紧固定在连接固定套上，所述密封
圈包覆在限流孔板外部；

[0035] 所述限流孔板上依次设有相互连通的圆柱体结构的第一通道310、第二通道311、第三通道312、第四通道313、第五通道314、第六通道315、第七通道316、第八通道317和第九通道318，使第一连接管与第二连接管相连通；第五通道位于限流孔板的中心处，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道交错的设置于第五通道与第一连接管相邻的一侧，第六通
道、第七通道、第八通道和第九通道交错的设置于第五通道与第二连接管相邻的一侧；第一通道、第二通道、第三通道的内径相同均为d1，第四通道与第六通道的内径相同均为d2，第五通道的内径为d3，第七通道、第八通道和第九通道的内径相同均为d4，第一连接管的内径为d5，第二连接管的内径为d6，d3＞d1＝d5＞d2，d3＞d4＝d6＞d2；第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、第五通道、第六通道、第七通道、第八通道和第九通道相对应的深度分别为h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8、h9，h1：h2：h3：h4：h5：h6：h7：h8：h9＝1：1.5：2：1：4：1：2：1.5：
1；第一通道与第一连接管同轴设置，第二通道与第一通道偏心设置，第二通道与第一通道之间的位移为N1，第三通道与第二通道偏心设置，第三通道与第二通道之间的位移为N2，第四通道与第三通道偏心设置，第四通道与第三通道之间的位移为N3，N1＝d1/4，N2＝N3＝
d1/2，且第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向相同；第九通道与第二连接管同轴设置，第八通道与第九通道偏心设置，第八通道与第九通道之间的位移为N5，第七通道与第八通
道偏心设置，第七通道与第八通道之间的位移为N6，第六通道与第七通道偏心设置，第六通道与第七通道之间的位移为N7，N5＝d4/4，N6＝N7＝d4/2，第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向相同，且第六通道、第七通道、第八通道的偏离方向与第二通道、第三通道、第四通道的偏离方向关于第五通道的轴心呈中心对称设置；所述第五通道内径向设有一个隔板
319，隔板上设有通孔320；所述第五通道内设有倾斜设置第一导流板321和第二导流板322；

[0036] 第一连接管焊接固定在支管道内，第二连接管与阀门螺纹连接，阀门与限流孔板组件之间设有复合垫片5；

[0037] 复合垫片包括上垫片51、咬合垫片52和下垫片53，咬合垫片设置在上垫片和下垫片之间，上垫片的厚度为H1、咬合垫片的厚度为H2、下垫片的厚度为H3，H1＝H3＝0.8*H2；上垫片的下表面设有四圈第一卡接槽54，第一卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角a为
60°、外侧底角b为45°、内侧底角c为75°，第一卡接槽的底边长为L1，相邻两个第一卡接槽之间的距离为L2，最外侧的第一卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L3，最内侧的第一卡接槽
与上垫片内缘之间的距离为L4，L4＞L1＝L2＞L3；

[0038] 下垫片的上表面设有四圈第二卡接槽55，第二卡接槽的截面为锐角三角形结构、其顶角d为60°、外侧底角e为75°、内侧底角f为45°，第二卡接槽的底边长为L5，相邻两个第二卡接槽之间的距离为L6，最外侧的第二卡接槽与上垫片外缘之间的距离为L7，最内侧的
第二卡接槽与上垫片内缘之间的距离为L8，L7＞L5＝L6＞L8，且L5＝L1、L8＝L3、L7＝L4；

[0039] 咬合垫片的上表面设有四圈第一卡接条56，第一卡接条的位置分布与第一卡接槽相对应，咬合垫片的下表面设有四圈第二卡接条57，第二卡接条的位置分布与第二卡接槽
相对应；所述第一卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁分别与第一卡接槽的两条
侧壁相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第一卡接槽两条侧壁的长度，其顶壁自外向
内倾斜向下设置，第一卡接条插入式的设置在第一卡接槽中，第一卡接条的顶壁与第一卡
接槽的顶角围绕形成第一空腔58；所述第二卡接条的截面形状为四边形结构，其两条侧壁
分别与第二卡接槽的两条侧壁相对应、且其两条侧壁的长度均分别小于第二卡接槽两条侧
壁的长度，其顶壁自外向内倾斜向下设置，第二卡接条插入式的设置在第二卡接槽中，第二卡接条的顶壁与第二卡接槽的顶角围绕形成第二空腔59；所述第一卡接条外侧的顶角g为
123°，第一卡接条内侧的顶角h为117°，所述第二卡接条外侧的顶角i为117°，第二卡接条内侧的顶角j为123°。

[0040] 所述上垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉40份、紫铜粉60份、石墨烯粉0.25份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为1：1.5。

[0041] 所述下垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉90份、紫铜粉36份、石墨烯粉4份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为2.5：1。

[0042] 所述咬合垫片的组成成份按重量份数计为：聚四氟乙烯125份、膨胀石墨1.3份、氧化铝5.5份、纳米纤维7份、乙氧基化烷基酚硫酸铵12份、甘油6份、聚氨基甲酸酯1.8份、碳酸钠4份、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺2.2份；所述咬合垫片的制备方法为：将上述各组分加入密炼机中进行混炼，混炼后经过硫化、压延成型即可。

[0043] 实施例二

[0044] 如实施例一所述的一种高稳定性的管阀组件，其不同之处在于，所述上垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉30份、紫铜粉45份、石墨烯粉0.3份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为1：1.5。

[0045] 所述下垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉80份、紫铜粉32份、石墨烯粉2.6份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为2.5：1。

[0046] 所述咬合垫片的组成成份按重量份数计为：聚四氟乙烯100份、膨胀石墨0.8份、氧化铝1份、纳米纤维5份、乙氧基化烷基酚硫酸铵10份、甘油3份、聚氨基甲酸酯0.7份、碳酸钠2份、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺0.1份；所述咬合垫片的制备方法为：将上述各组分加入密炼机中进行混炼，混炼后经过硫化、压延成型即可。

[0047] 实施例三

[0048] 如实施例一所述的一种高稳定性的管阀组件，其不同之处在于，所述上垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉45份、紫铜粉67.5份、石墨烯粉3.8份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为1：1.5。

[0049] 所述下垫片的组成成份按重量份数计为：黄铜粉100份、紫铜粉40份、石墨烯粉6.5份，黄铜粉与紫铜粉的重量份数比为2.5：1。

[0050] 所述咬合垫片的组成成份按重量份数计为：聚四氟乙烯150份、膨胀石墨3.2份、氧化铝10份、纳米纤维8份、乙氧基化烷基酚硫酸铵16份、甘油9份、聚氨基甲酸酯2.5份、碳酸钠6份、N,N'-间苯撑双马来酰亚胺3份；所述咬合垫片的制备方法为：将上述各组分加入密炼机中进行混炼，混炼后经过硫化、压延成型即可。

[0051] 本发明的三层垫片分别采用了不同的配方加以制作，上垫片和下垫片为采用了不同紫铜、黄铜比例的金属垫片，与咬合垫片相互配合大幅提高了其耐高温的性能，更加安全可靠，增加了使用寿命。