[发明专利]一种二级套筒式控制阀及其套筒孔径的优化方法

权利要求书

1.一种二级套筒式控制阀，其特征在于，包括阀体(1)、外套筒(2)、内套筒(3)和阀塞(4)，阀体(1)的筒状阀腔内从外到内依次同轴贴合套设有外套筒(2)、内套筒(3)和阀塞(4)；外套筒(2)和内套筒(3)的中下部均在相同位置开设有相同排布的若干孔洞，分别构成外套筒调节部和内套筒调节部；外套筒调节部和内套筒调节部之间具有一定间隔，构成环形的流动腔；所述阀塞(4)能沿内套筒(3)的内壁上下滑动，通过改变外套筒调节部和内套筒调节部上孔洞的流通面积，能使该控制阀具有可调比50:1的等百分比流量特性；

所述外套筒调节部和内套筒调节部上的孔洞分布情况相同，均有21层孔组，第1层孔组位于最下方；每层孔组均以正对控制阀入口的位置作为该层孔洞的起始点，以俯视逆时针方向中最靠近起始点的孔洞作为该层的起始孔；位于相邻孔组上孔洞中心轴线之间的夹角为环向交错角；

在第1～20层孔组中，每层的所有孔洞均水平的沿周向均匀分布，第21层孔组中的所有孔洞水平的沿周向非均匀分布；

在第1～9层的孔组中，每层的孔洞数为3个，孔径为1mm，相邻孔组之间的垂直距离为1mm，相邻孔组中对应孔洞之间的环向交错角为60°；第1层孔组中的起始孔相对于所述起始点的偏转角度为0°；

第9层和第10层孔组之间的垂直距离为1.25mm，两层孔组中起始孔之间的环向交错角为45°；

在第10～13层的孔组中，每层的孔洞数为4个，孔径为1.5mm，相邻孔组之间的垂直距离为1.5mm，相邻孔组中对应孔洞之间的环向交错角为45°；

第13层和第14层孔组之间的垂直距离为1.5mm，两层孔组中起始孔之间的环向交错角为15°；

在第14～15层的孔组中，每层的孔洞数为6个，孔径为1.5mm，相邻孔组之间的垂直距离为1.5mm，相邻孔组中对应孔洞之间的环向交错角为15°；

第15层和第16层孔组之间的垂直距离为2.25mm，两层孔组中起始孔之间的环向交错角为15°；

在第16～17层的孔组中，每层的孔洞数为5个，孔径为3mm，相邻孔组之间的垂直距离为3mm，相邻孔组中对应孔洞之间的环向交错角为18°；

第17层和第18层孔组之间的垂直距离为3mm，两层孔组中起始孔之间的环向交错角为22.5°；

在第18层的孔组中，孔洞数为8个，孔径为3mm；

第18层和第19层孔组之间的垂直距离为3mm，两层孔组中起始孔之间的环向交错角为22.5°；

在第19～20层的孔组中，每层的孔洞数为14个，孔径为3mm，相邻孔组之间的垂直距离为3mm，相邻孔组中对应孔洞之间的环向交错角为22.5°；

第20层和第21层孔组之间的垂直距离为3mm；

在第21层的孔组中，孔洞数为24个，孔径为3mm；在该孔组中，起始孔相对于所述起始点的偏转角度为0°，每60°为一个单元，每个单元中具有4个孔洞，4个孔洞在该单元逆时针方向的前52°范围内均匀分布。

2.根据权利要求1所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述阀体(1)的阀腔顶部设有台阶状结构，分别与外套筒(2)和内套筒(3)顶部外延的环状结构搭设连接；阀体(1)的阀腔顶部沿周向设有加强筋。

3.根据权利要求1所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述外套筒(2)和内套筒(3)的顶部平齐，两者的底部也平齐。

4.根据权利要求1所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述阀体(1)的阀腔口径为65mm。

5.根据权利要求4所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述外套筒调节部的外径为97mm，内径为91mm。

6.根据权利要求5所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述内套筒调节部的外径为81mm，内径为75mm。

7.根据权利要求6所述的二级套筒式控制阀，其特征在于，所述阀塞(4)为柱状结构，其横截面的直径为75mm，高度为40mm。