一种带组合孔板的消声V型球阀，碟型弹簧压盖4通过碟形预紧弹簧5压紧阀座支撑圈6，阀体2与阀座支撑圈6之间由O型密封圈9进行密封，阀杆17通过花键8带动阀芯7转动，阀芯7与阀座支撑圈6接触形成密封面，螺栓螺母部件13将填料压盖12与阀体2压紧在一起，填料压盖12通过填料轴套11将填料10压紧，螺栓螺母部件14将支撑架15与阀体2压紧在一起，填料垫片16将填料10与阀杆17隔离，阀芯7内部焊接有降压孔板19以及降压孔板20，内六角螺钉18将消声孔板21与阀体2紧固在一起，螺栓螺母部件23将底座压盖1紧固在阀体2上，阀芯7工作时底部绕阀芯旋转轴22转动。
1.一种带组合孔板的消声V型球阀，包括阀体(2)，阀体(2)与碟型弹簧压盖(4)用锁紧螺钉(3)紧固在一起，碟型弹簧压盖(4)通过碟形预紧弹簧(5)压紧阀座支撑圈(6)，进一步保证阀座支撑圈(6)与阀芯(7)之间的密封性能，阀体(2)与阀座支撑圈(6)之间由O型密封圈(9)进行密封，阀杆(17)通过花键(8)带动阀芯(7)转动，阀芯(7)与阀座支撑圈(6)接触形成密封面，螺栓螺母部件一(13)将填料压盖(12)与阀体(2)压紧在一起，填料压盖(12)通过填料轴套(11)将填料(10)压紧，螺栓螺母部件二(14)将支撑架(15)与阀体(2)压紧在一起，填料垫片(16)将填料(10)与阀杆(17)隔离，阀芯(7)内部焊接有一级降压孔板(19)以及二级降压孔板(20)，内六角螺钉(18)将消声孔板(21)与阀体(2)紧固在一起，螺栓螺母部件三(23)将底座压盖(1)紧固在阀体(2)上，阀芯(7)工作时底部绕阀芯旋转轴(22)转动，其特征在于：所述的每级 降压孔板设计壁厚由下式计算：式中：ti为i级节流降压孔板的最小厚度(i＝1、2、3......)，Δpi为优化方法计算出的第i级压降，di为第i级节流降压孔板开孔直径，ρ为流体的密度，Vi为i级孔板前的进口流速，Q为阀门的流量大小，[σ]t为材料设计温度下的许用应力，ki为i级节流孔板的开孔数量，a为矩形节流降压孔板的长度，b为矩形节流降压孔板的宽度，c为矩形节流降压孔板的约束段的尺寸，C1为材料的腐蚀余量，且各孔板的通孔交错分布。
2.根据权利要求1所述的一种带组合孔板的消声V型球阀，其特征在于：所述的相邻两块节流孔板级间间距由下式计算：
式中：Si为相邻两块节流孔板级间间距，Si′为流体在射流核心区的长度，Si″为垂直于孔板临界射流干涉距离，di为第i级节流降压孔板开孔直径，a1为紊流系数，对于圆形开孔a1＝0.006，α为射流扩散角度的一半，tanα＝3.4a1，Li为i级孔板上相邻开孔之间的间距。
3.根据权利要求1所述的一种带组合孔板的消声V型球阀，其特征在于：所述的消声孔板的板厚由下式计算：
式中：δ为消声孔板的设计厚度，D为消声孔板的直径，v为消声孔板入口的流速，k为消声孔板开孔的个数，d为消声孔板开孔直径的大小，ΔP为消声孔板前后的静压差，[σ]t为设计温度下材料的许用应力，α1为声抗作用引起的消声孔板厚度修正系数，取0.2。
一种带组合孔板的消声V型球阀
技术领域
[0001] 本专利是一种带组合孔板的消声V型球阀，产品主要应用于军工、化工、航空及航天等领域。
背景技术
[0002] 随着科学技术的发展，调节阀种类越来越多。V型调节球阀不仅适用范围广泛，而且具有结构紧凑、可调比大以及流通阻力小等特点。但是，针对高流速且高压降的场合，常规V型调节球阀使用过程中压力降过大，容易引发流体激振以及高噪声的现象。国内一些科研人员多数针对V型球阀的密封以及填料结构做了一些研究，但是针对高流速介质引发的流体激振、高噪声方面并未做深入的探讨。专利CN 205136661 U提供的结构对V型球阀的L型硬密封结构做了深入的研究，但是对流体流过阀芯时产生的噪声的问题并未提及。专利CN 105003685 A设计了一种成比例的V型阀芯，但是针对阀芯对流量调节过程中产生的噪音也未有涉及研究。针对以上研究出现的技术疏漏，本专利针对V型调节球阀使用过程中引发的流体激振以及高噪声现象做了进一步的研究。
发明内容
[0003] 本发明主要是解决现有技术所存在的不足，进一步研发一种多级降压降噪的V型球阀。
[0004] 本发明是一种带组合孔板的消声V型球阀，包括阀体(2)，阀体(2)与碟型弹簧压盖(4)用锁紧螺钉(3)紧固在一起，碟型弹簧压盖(4)通过碟形预紧弹簧(5)压紧阀座支撑圈(6)，进一步保证阀座支撑圈(6)与阀芯(7)之间的密封性能，阀体(2)与阀座支撑圈(6)之间由O型密封圈(9)进行密封，阀杆(17)通过花键(8)带动阀芯(7)转动，阀芯(7)与阀座支撑圈(6)接触形成密封面，螺栓螺母部件一(13)将填料压盖(12)与阀体(2)压紧在一起，填料压盖(12)通过填料轴套(11)将填料(10)压紧，螺栓螺母部件二(14)将支撑架(15)与阀体(2)压紧在一起，填料垫片(16)将填料(10)与阀杆(17)隔离，阀芯(7)内部焊接有一级降压孔板(19)以及二级降压孔板(20)，内六角螺钉(18)将消声孔板(21)与阀体(2)紧固在一起，螺栓螺母部件三(23)将底座压盖(1)紧固在阀体(2)上，阀芯(7)工作时底部绕阀芯旋转轴(22)转动。
[0005] 本专利与其他现有技术相比，有如下优点：1.两级节流降压孔板内嵌在阀芯内部，整体结构紧凑，将高压差分解为两级低压差进行逐级降压，降低了流体产生的噪音。2.两级节流降压孔板只能在阀芯小开度下对流体具有一定的降噪效果，在大开度下节流孔板失去对流体的降噪效果，本专利在阀后安装的消声孔板保证在任何开度下，该调节阀均有很好的降噪能力。
附图说明
[0006] 图1是本发明的整体结构示意图，图2是本发明的阀芯与孔板焊接结构示意图，图3是本发明的消声孔板示意图，图4是本发明的阀座密封局部结构放大图。附图标记及对应名称为：底座压盖1，阀体2，锁紧螺钉3，碟形弹簧压盖4，碟形预紧弹簧5，阀座支撑圈6，阀芯7，花键8，O型密封圈9，填料10，填料轴套11，填料压盖12，螺栓螺母部件一13，螺栓母部件二14，支撑架15，填料垫片16，阀杆17，内六角螺钉18，一级降压孔板19，二级降压孔板20，消声孔板21，阀芯旋转轴22，螺栓螺母部件三23。
具体实施方式：
[0007] 如图1所示，本发明的多孔消声V型球阀，包括阀体(2)，阀体(2)与碟型弹簧压盖(4)用锁紧螺钉(3)紧固在一起，碟型弹簧压盖(4)通过碟形预紧弹簧(5)压紧阀座支撑圈(6)，进一步保证阀座支撑圈(6)与阀芯(7)之间的密封性能，阀体(2)与阀座支撑圈(6)之间由O型密封圈(9)进行密封，阀杆(17)通过花键(8)带动阀芯(7)转动，阀芯(7)与阀座支撑圈(6)接触形成密封面，螺栓螺母部件一(13)将填料压盖(12)与阀体(2)压紧在一起，填料压盖(12)通过填料轴套(11)将填料(10)压紧，螺栓螺母部件二(14)将支撑架(15)与阀体(2)压紧在一起，填料垫片(16)将填料(10)与阀杆(17)隔离，阀芯(7)内部焊接有一级降压孔板(19)以及二级降压孔板(20)，内六角螺钉(18)将消声孔板(21)与阀体(2)紧固在一起，螺栓螺母部件三(23)将底座压盖(1)紧固在阀体(2)上，阀芯(7)工作时底部绕阀芯旋转轴(22)转动。
[0008] 如图2所示，所述的每层孔板设计壁厚由下式计算：
[0009]
[0010] 式中：ti为i级节流降压孔板的最小厚度(i＝1、2、3......)，Δpi为优化方法计算出的第i级压降，di为第i级节流降压孔板开孔直径，ρ为流体的密度，Vi为i级孔板前的进口流速，Q为阀门的流量大小，[σ]t为材料设计温度下的许用应力，ki为i级节流孔板的开孔数量，a为矩形节流降压孔板的长度，b为矩形节流降压孔板的宽度，c为矩形节流降压孔板的约束段的尺寸，C1为材料的腐蚀余量。
[0011] 且各孔板的通孔交错分布。
[0012] 如图2所示，所述的相邻两块节流孔板级间间距由下式计算：
[0013]
[0014] 式中：Si为相邻两块节流孔板级间间距，Si′为流体在射流核心区的长度，Si″为垂直于孔板临界射流干涉距离，di为第i级节流降压孔板开孔直径，a1为紊流系数，对于圆形开孔a1＝0.006，α为射流扩散角度的一半，tanα＝3.4a1，Li为i级孔板上相邻开孔之间的间距。
[0015] 如图3所示，所述的消声孔板的板厚由下式计算：
[0016]
[0017] 式中：δ为消声孔板的设计厚度，D为消声孔板的直径，v为消声孔板入口的流速，k为消声孔板开孔的个数，d为消声孔板开孔直径的大小，ΔP为消声孔板前后的静压差，[σ]t为设计温度下材料的许用应力，α1为声抗作用引起的消声孔板厚度修正系数，取0.2。
[0018] 如图4所示，所述的阀座支撑圈(6)与阀芯(7)没有保持接触压紧，而是与阀芯(7)之间留有2mm左右的间隙，防止阀座支撑圈(6)磨损阀芯(7)表面。
[0019] 如图1所示，介质由阀体2左侧流入阀芯壳体处，旋转阀杆17，阀杆17通过花键8带动阀芯7旋转，阀芯7在开启的过程中，介质从阀芯7V型口处进入阀芯内部，此时阀芯7在重力、介质力、挡圈作用力和弹簧作用力的共同作用下绕阀芯旋转轴22作旋转运动，直至阀芯7的位置不变，介质经过通孔依次流过两级节流降压孔板，再流过消声孔板后流出阀外，每经过一级孔板进行一次节流降压，完成多级降压、降噪过程，经过消声孔板进一步完成降噪过程。
