專利名稱：流量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供暖、供熱技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)供暖、供熱設(shè)備中流量控制裝置的改進(jìn)。
現(xiàn)在用于供暖、供熱設(shè)備的流量控制裝置，最常見的有以下兩種其一是自德國(guó)引進(jìn)的自力式流量調(diào)節(jié)閥，例如中德合資企業(yè)“鞍山IWK調(diào)節(jié)器有限公司”生產(chǎn)的V130D05型自力式流量調(diào)節(jié)閥，其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。在一個(gè)具有進(jìn)水腔4和出水腔5的閥體1的上端口安裝一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，手動(dòng)設(shè)定流量。在閥體1的下端口安裝一個(gè)帶有波紋管28的自動(dòng)平衡閥23，它與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3同軸安裝，自動(dòng)平衡控制設(shè)定流量。與自動(dòng)閥桿連接的膜片被夾緊在上膜蓋24和下膜蓋25之間。膜片與下膜蓋25包圍形成的腔室是膜片外腔8，該腔室通過(guò)外置的導(dǎo)壓管27與進(jìn)水腔4連通。膜片與上膜蓋24包圍形成的腔室是膜片內(nèi)腔9，它通過(guò)外置的導(dǎo)壓管26與自動(dòng)閥瓣上部腔室相通。這種自力式流量調(diào)節(jié)閥的工作原理和工作過(guò)程早已公知，在此不做重復(fù)。這種自力式流量調(diào)節(jié)閥的優(yōu)點(diǎn)是不需要外加動(dòng)力，即可以自動(dòng)消除系統(tǒng)剩余壓頭，確保流量調(diào)節(jié)恒定。但是它采用波紋管密封，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，成本高，因此難以推廣使用。
目前國(guó)內(nèi)使用最廣泛的流量調(diào)節(jié)裝置是第二種閥，例如由河北廊坊中油管道動(dòng)力實(shí)業(yè)總公司環(huán)保節(jié)能設(shè)備廠生產(chǎn)的《愛能牌》自力式流量控制器，其結(jié)構(gòu)原理見圖2。在帶有進(jìn)水腔4和出水腔5的閥體1上，安裝著一個(gè)帶有膜片和兩個(gè)自動(dòng)閥瓣30的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，自動(dòng)平衡控制設(shè)定流量。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3平行地安裝在自動(dòng)調(diào)節(jié)閥旁邊，手動(dòng)設(shè)定流量。膜片內(nèi)腔9與自動(dòng)閥瓣30出口處的腔室相通，膜片外腔8通過(guò)閥體1內(nèi)部的反壓孔29與出水腔5連通。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件安裝在膜片外腔8內(nèi)。這種閥取消了波紋管密封結(jié)構(gòu)，降低了成本，同樣能夠保證流量控制的精度，是對(duì)圖1所示結(jié)構(gòu)的重大改進(jìn)。但是，這種雙閥瓣結(jié)構(gòu)和雙軸布局也導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和體積增大。使其在一些空間較小的場(chǎng)合很難安裝、拆卸和維修。
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于供暖、供熱設(shè)備的流量控制閥，在保證流量調(diào)節(jié)精度的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮小體積、減輕重量、降低成本，以便于其在各種場(chǎng)合推廣使用。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種用于供暖、供熱設(shè)備的流量控制閥，包括一個(gè)帶有進(jìn)水腔4、出水腔5以及一個(gè)上端口和一個(gè)下端口的閥體1，一個(gè)安裝在閥體1上端口內(nèi)并封蓋上端口的、手動(dòng)設(shè)定流量的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，一個(gè)與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3同軸安裝于閥體1下端口內(nèi)的、自動(dòng)平衡控制設(shè)定流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，一個(gè)與閥體1下端口通過(guò)螺栓連接并封蓋下端口的下蓋2，該自動(dòng)調(diào)節(jié)閥包括膜片13、通過(guò)壓板11和彈簧座12與膜片13連接的自動(dòng)閥桿14和與自動(dòng)閥桿14上端連接的自動(dòng)閥瓣17，其特征在于，(1)膜片13被夾緊在閥體1的下端口與下蓋2之間，由膜片13和下蓋2包圍形成的腔室是膜片外腔8，它通過(guò)位于下蓋2內(nèi)部的反壓孔7和位于閥體1內(nèi)部的、與反壓孔7連通的反壓孔6，與進(jìn)水腔4連通；膜片13上面的腔室是膜片內(nèi)腔9，容納自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件；(2)在膜片內(nèi)腔9內(nèi)有一個(gè)導(dǎo)向套15，它是一個(gè)帶有軸向貫通孔的臺(tái)階軸，上部直徑大，下部直徑小，在大直徑的圓柱面上有與膜片內(nèi)腔9的內(nèi)圓面緊配合的結(jié)合面，在該結(jié)合面上有密封圈21；(3)在導(dǎo)向套15中心貫通孔的上端有一個(gè)直徑大于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥瓣17的外圓面滑配合；在導(dǎo)向套15中心貫通孔的下端有一個(gè)直徑小于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥桿14的外徑滑配合；自動(dòng)閥桿14穿在導(dǎo)向套15的中心貫通孔內(nèi)，連接于自動(dòng)閥桿14上端的自動(dòng)閥瓣17與導(dǎo)向套15中心貫通孔上端的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面滑合；彈簧16位于導(dǎo)向套15和彈簧座12之間；(4)自動(dòng)閥瓣17上有貫穿的導(dǎo)壓孔18，導(dǎo)向套15下部的小直徑圓柱面上有與中心貫通孔相通的導(dǎo)壓孔19，膜片內(nèi)腔9經(jīng)導(dǎo)壓孔19、導(dǎo)向套15的中心貫通孔和導(dǎo)壓孔18與自動(dòng)閥瓣17的上部腔室相通。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，大幅度地縮小了閥的外形尺寸，減輕了重量，同時(shí)也降低了成本。經(jīng)實(shí)際設(shè)計(jì)驗(yàn)證，本實(shí)用新型一種實(shí)施例比現(xiàn)有的閥整體重量減輕40％，成本降低30％以上。之所以能夠大大縮小閥的體積，原因在于以下兩點(diǎn)第一、本實(shí)用新型恢復(fù)了將手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥同軸安裝的布局，這種結(jié)構(gòu)與圖2所示結(jié)構(gòu)相比，取消了平行排列的兩軸布局和雙自動(dòng)閥瓣結(jié)構(gòu)，可以大大縮短閥的水平尺寸和簡(jiǎn)化閥體結(jié)構(gòu)。第二、圖2所示的閥把自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件安裝在膜片外腔8內(nèi)，未能充分利用膜片內(nèi)腔9內(nèi)的空間，導(dǎo)致閥的高度無(wú)法降低。而本實(shí)用新型將自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件安裝在膜片內(nèi)腔9內(nèi)，使原本空置的膜片內(nèi)腔成為容納自動(dòng)調(diào)節(jié)閥主要構(gòu)件的場(chǎng)所，大大縮小了膜片外腔8的體積。因此，與圖1或者圖2所示的結(jié)構(gòu)相比，在豎直方向上，閥的尺寸也能夠大大縮小。由于縮小了體積，減輕了重量，節(jié)約了材料和加工工時(shí)，因此也降低了成本。本實(shí)用新型能保證流量調(diào)節(jié)的精度，體積小巧、重量輕，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。


。
圖1是一種現(xiàn)有的自力式流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是另一種現(xiàn)有的自力式流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見圖3，這是本實(shí)用新型的一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)例。閥體1上有進(jìn)水腔4，出水腔5以及上端口和下端口，上端口安裝著手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3?？梢允褂貌煌愋偷氖謩?dòng)調(diào)節(jié)閥，例如螺旋閥。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3根據(jù)流量的需要調(diào)節(jié)到一定的開度以設(shè)定流量。從進(jìn)水腔4進(jìn)來(lái)的水，經(jīng)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3后從閥體1內(nèi)部的閥座10流出手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，同時(shí)也是流進(jìn)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，因?yàn)樽詣?dòng)調(diào)節(jié)閥與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3同軸相對(duì)安裝，閥座10既是手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3的閥座，同時(shí)也是自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閥座。這種結(jié)構(gòu)與圖1所示的閥相對(duì)應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)基本相同。從自動(dòng)調(diào)節(jié)閥流出的水經(jīng)出水腔5流出流量控制閥。閥體1的下端口內(nèi)安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，下蓋2與閥體1用螺栓連接，將下端口封閉。本實(shí)用新型的主要改進(jìn)是把自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件安裝到膜片內(nèi)腔9中，有效地利用了閥體1內(nèi)部腔室的容積，使自動(dòng)調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)緊湊，從而減小閥的體積。自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件包括自動(dòng)閥桿14、導(dǎo)向套15、彈簧16和自動(dòng)閥瓣17。自動(dòng)閥桿14的下端通過(guò)壓板11和彈簧座12的夾持與膜片13連接在一起。膜片13的下面是膜片13與下蓋2所包圍形成的膜片外腔8，該腔室通過(guò)做在下蓋2形體內(nèi)部的反壓孔7和做在閥體1形體內(nèi)部的反壓孔6與進(jìn)水腔4連通。因此，膜片外腔8內(nèi)的水壓等于進(jìn)水腔4內(nèi)的水壓P1。由于膜片外腔內(nèi)部不需容納其他構(gòu)件，因此其容積可以大大縮小。自動(dòng)閥桿14的上端連接著自動(dòng)閥瓣17，它與閥座10的內(nèi)徑準(zhǔn)確相對(duì)，自動(dòng)閥瓣17的上表面與閥座10的下表面平行。自動(dòng)閥瓣17與閥座10之間的距離決定了自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的阻力大小。自動(dòng)閥桿14上頂時(shí)，自動(dòng)閥瓣17與閥座10之間的距離縮小，阻力變大，阻止流量變大；反之，自動(dòng)閥桿14下降時(shí)，自動(dòng)閥瓣17與閥座10之間的距離增大，阻力變小，阻止流量變小。導(dǎo)向套15是一個(gè)非常重要的構(gòu)件，它是一個(gè)帶有軸向貫通孔的臺(tái)階軸，其上部直徑大，下部直徑小，在直徑較大的圓柱面上有與膜片內(nèi)腔9的內(nèi)圓面緊配合的結(jié)合面，在該結(jié)合面上有密封圈21。
在導(dǎo)向套15中心貫通孔的上端有一個(gè)直徑大于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥瓣17的外圓面滑配合；在導(dǎo)向套15中心貫通孔的下端有一個(gè)直徑小于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥桿14的外徑滑配合。自動(dòng)閥桿14穿在導(dǎo)向套15的中心貫通孔內(nèi)，連接于自動(dòng)閥桿14上端的自動(dòng)閥瓣17與導(dǎo)向套15中心貫通孔上端的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面滑配合。由于自動(dòng)閥瓣17和自動(dòng)閥桿14都有導(dǎo)向面的引導(dǎo)，保證了自動(dòng)閥桿14在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的同軸度。為了便于加工，可以在導(dǎo)向套15中心貫通孔的下端設(shè)置一個(gè)配合套20，其外圓面與導(dǎo)向套15中心貫通孔緊配合，其內(nèi)圓面與自動(dòng)閥桿14的外徑滑配合。同時(shí)在導(dǎo)向套15中心貫通孔上端的內(nèi)臺(tái)階圓中設(shè)置一個(gè)配合套22，其外圓面與該內(nèi)臺(tái)階圓緊配合，其內(nèi)圓面與自動(dòng)閥瓣17的外圓面滑配合。配合套20、22可以用耐磨防腐的材料制造。
彈簧16位于導(dǎo)向套15和彈簧座12之間，套在導(dǎo)向套15下部直徑較小的圓柱上。彈簧16的一端頂住導(dǎo)向套15，另一端通過(guò)彈簧座12頂住膜片13。彈簧16的作用是平衡控制膜片內(nèi)腔壓力，使內(nèi)腔壓力與自動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)構(gòu)件的重力以及彈簧力之和等于膜片外腔的壓力。
在自動(dòng)閥瓣17上有貫穿的導(dǎo)壓孔18，使自動(dòng)閥瓣17上部、閥座10下部區(qū)域的腔室與導(dǎo)向套15中心貫通孔和自動(dòng)閥桿14之間的間隙相通。導(dǎo)向套15下部的小直徑圓柱面上開有與中心貫通孔相通的導(dǎo)壓孔19，這樣，膜片內(nèi)腔9經(jīng)導(dǎo)壓孔19、導(dǎo)向套15的中心貫通孔與自動(dòng)閥桿14之間的間隙以及導(dǎo)壓孔18與自動(dòng)閥瓣17的上部腔室相通。設(shè)自動(dòng)閥瓣17上部、閥座10下部區(qū)域的腔室中水壓為P2，則膜片內(nèi)腔的水壓也為P2。
本實(shí)用新型流量控制閥，通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的有機(jī)組合、相互依托和制約，達(dá)到在不同的進(jìn)水壓力以及不同的出水阻力的情況下，自動(dòng)保持流量恒定的目的。手動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于設(shè)定流量，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于平衡、控制流量。根據(jù)公式△P=P1-P2=k*G2，式中，△P是手動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)口與出口的壓差，P1是進(jìn)口壓力，P2是出口壓力，即本實(shí)用新型中閥座10下部腔室的壓力，k是手動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量系數(shù)，G是流量。例如，當(dāng)系統(tǒng)供水壓力提高(或下降)時(shí)，流量G有增大(或減小)的趨勢(shì)，但由于手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)系數(shù)k為定值，使△P=P1-P2也有增大(或減小)的趨勢(shì)，而P1和P2分別通過(guò)導(dǎo)壓孔作用在膜片外腔和上腔，造成壓力差增大(或減小)，從而克服(或屈服)彈簧力，帶動(dòng)自動(dòng)閥瓣上移(或下移)，減小(或增大)流通面積，增加(或減小)阻力，限制了流量的增加(或減小)，直到膜片受力平衡為止。通過(guò)上述過(guò)程，最終維持了設(shè)定的流量，達(dá)到控制流量的目的。
權(quán)利要求1.一種用于供暖、供熱設(shè)備的流量控制閥，包括一個(gè)帶有進(jìn)水腔[4]、出水腔[5]以及一個(gè)上端口和一個(gè)下端口的閥體[1]，一個(gè)安裝在閥體[1]上端口內(nèi)并封蓋上端口的、手動(dòng)設(shè)定流量的手動(dòng)調(diào)節(jié)閥[3]，一個(gè)與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥[3]同軸安裝于閥體[1]下端口內(nèi)的、自動(dòng)平衡控制設(shè)定流量的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，一個(gè)與閥體[1]下端口通過(guò)螺栓連接并封蓋下端口的下蓋[2]，該自動(dòng)調(diào)節(jié)閥包括膜片[13]、通過(guò)壓板[11]和彈簧座[[12]與膜片[13]連接的自動(dòng)閥桿[14]和與自動(dòng)閥桿[14]上端連接的自動(dòng)閥瓣[17]，其特征在于，(1)膜片[13]被夾緊在閥體[1]的下端口與下蓋[2]之間，由膜片[13]和下蓋[2]包圍形成的腔體是膜片外腔[8]，它通過(guò)位于下蓋[2]內(nèi)部的反壓孔[7]和位于閥體[1]內(nèi)部的、與反壓孔[7]連通的反壓孔[6]與進(jìn)水腔[4]連通；膜片[13]上面的腔體是膜片內(nèi)腔[9]，容納自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件；(2)在膜片內(nèi)腔[9]內(nèi)有一個(gè)導(dǎo)向套[15]，它是一個(gè)帶有軸向貫通孔的臺(tái)階軸，上部直徑大，下部直徑小，在大直徑的圓柱面上有與膜片內(nèi)腔[9]的內(nèi)圓面緊配合的結(jié)合面，在該結(jié)合面上有密封圈[21]；(3)在導(dǎo)向套[15]中心貫通孔的上端有一個(gè)直徑大于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥瓣[17]的外圓面滑配合；在導(dǎo)向套[15]中心貫通孔的下端有一個(gè)直徑小于貫通孔的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面，與自動(dòng)閥桿[14]的外徑滑配合；自動(dòng)閥桿[14]穿在導(dǎo)向套[15]的中心貫通孔內(nèi)，連接于自動(dòng)閥桿[14]上端的自動(dòng)閥瓣[17]與導(dǎo)向套[15]中心貫通孔上端的內(nèi)臺(tái)階圓導(dǎo)向面滑配合；彈簧[16]位于導(dǎo)向套[15]和彈簧座[12]之間；(4)自動(dòng)閥瓣[17]上有貫穿的導(dǎo)壓孔[18]，導(dǎo)向套[15]下部的小直徑圓柱面上有與中心貫通孔相通的導(dǎo)壓孔[19]，膜片內(nèi)腔[9]經(jīng)導(dǎo)壓孔[19]、導(dǎo)向套[15]的中心貫通孔和導(dǎo)壓孔[18]與自動(dòng)閥瓣[17]的上部閥腔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于，在導(dǎo)向套[15]中心貫通孔的下端有一個(gè)配合套[20]，其外圓面與導(dǎo)向套[15]中心貫通孔緊配合，其內(nèi)圓面與自動(dòng)閥桿[14]的外徑滑配合；在導(dǎo)向套[15]中心貫通孔上端的內(nèi)臺(tái)階圓中有一個(gè)配合套[22]，其外圓面與該內(nèi)臺(tái)階圓緊配合，其內(nèi)圓面與自動(dòng)閥瓣[17]的外圓面滑配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)供暖、供熱設(shè)備中流量控制裝置的改進(jìn)。本實(shí)用新型包括一個(gè)閥體1,一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3,一個(gè)與手動(dòng)調(diào)節(jié)閥3同軸安裝的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥,其特征在于,自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要構(gòu)件安裝在膜片內(nèi)腔9內(nèi);在膜片內(nèi)腔9內(nèi)有一個(gè)導(dǎo)向套15,與膜片內(nèi)腔9的內(nèi)圓面緊配合;導(dǎo)向套15中心貫通孔的上端與自動(dòng)閥瓣17的外圓面滑配合,導(dǎo)向套15中心貫通孔的下端與自動(dòng)閥桿14的外徑滑配合,自動(dòng)閥桿14穿在導(dǎo)向套15的中心貫通孔內(nèi),彈簧16位于導(dǎo)向套15和彈簧座12之間。本實(shí)用新型簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu),大幅度地縮小了閥的外形尺寸,減輕了重量,降低了成本,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G05D7/01GK2418328SQ0023149
公開日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月5日
發(fā)明者朱大同, 張丙禮 申請(qǐng)人:張丙禮, 朱大同