一种新型二通调速阀的结构分析与应用

　　0 前言

　　调速阀是为了克服节流阀因前后压差变化影响流量稳定性的缺陷而发展的一种流量阀， 通过节流阀与压力补偿器的有机结合，既实现了流量控制，也满足了流量不受负载变化影响的特性。

　　1 调速阀工作原理

　　根据阀口的流量公式：

　　式中Cd———流量系数;

　　A———通流面积;

　　Δp———节流口前后压差;

　　ρ———液体密度。

　　通常，节流阀口均采用薄刃锐边结构，阀口的液体流动状态大多为紊流工况，故流量系数 Cd近似为常数。

　　此时流量q 与通流面积 A 和节流阀口前后的压差Δp有关，在一定的工作压差Δp下，通过改变通流面积 A，可以实现对流量 q 的精细控制。 调速阀根据这个原理，由压力补偿器 1(定差减压阀，使Δp保持一个定值)和节流阀2(通过改变节流面积，控制流量)串联组成的流量控制阀，根据定差减压阀与节流阀的位置关系，可以有两种结构型式，压力补偿器安排在节流阀口的上游，即为阀前补偿， 或安排在节流阀口的下游， 即为阀后补偿，如图1、图2 所示。

　　根据不同使用工况可选择不同的结构型式，本文介绍的新型二通调速阀为阀后补偿，即先节流后减压型。

　　2 新型二通调速阀结构分析

　　如图3 所示， 节流口在节流阀套圆周面上，△型薄刃锐边， 节流阀芯5 通过调节装置2 旋转带动上下运动，从而改变节流口的通流面积。 对于调速阀来说，调节装置只能旋转一周，不能连续朝一个方向旋转，传统的调速阀节流阀芯的行程是一定的， 所以为实现不同流量规格， 节流阀套上的△型节流口的顶角角度有很大差别(见图4)，当达到流量极限值时角度要么太大，要么太小，不利于精细流量控制或制造，如 0.2Q 的按相同行程计算，角度不足 5°，一方面加工时尖角很难保证，另外抗污染能力较差。 32Q 的顶角角度太大，圆周方向需要开 6 个相同的节流口， 相邻节流口的距离很小，强度大大降低。 为了改善这种情况，新型二通调速阀采用改变不同行程的方式，来实现不同流量规格，对于小流量规格 (如 0.2Q、0.6Q)， 调节装置螺纹采用细牙，当旋转一周时，移动距离很小(见图 5)，这样角度就可以适当增加，降低了加工难度，可以实现精密调节。

　　对于流量较大规格(如 25Q、32Q)，调节装置采用多导程螺纹，当旋转一周时，移动距离增加几倍，这样就不需要在节流阀套上开很多节流口，强度不受影响。 通过改变节流阀芯的行程，可以扩大流量调节范围，不但满足了更多的使用要求，同时也降低了加工难度。