專利名稱：恒流量調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于流體調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制的恒流量調(diào)節(jié)閥。
在供水，供熱，空調(diào)或流體輸送等系統(tǒng)中，流體的流量往往需要實(shí)行均衡控制，既在流體壓力發(fā)生變化時(shí)不會(huì)導(dǎo)致流量改變。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，中國(guó)專利CN2268161曾公開了一種自力式平衡閥。該閥包括主閥體，副閥體，蝸動(dòng)蝶閥，雙座閥瓣(自動(dòng)閥芯)和由膜片，彈簧，膜合組成的差壓感受器。這種閥門能保持流體的流量不受壓力變化的影響，但其閥體內(nèi)需要設(shè)計(jì)出配合雙座閥瓣的流體通道，結(jié)構(gòu)有些復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的恒流量調(diào)節(jié)閥，當(dāng)其開度確定后，流量不隨閥門前后壓力的變化而改變。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的恒流量調(diào)節(jié)閥包括閥體，閥體內(nèi)裝有閥軸流量調(diào)節(jié)閥瓣，差壓感受器和起差壓補(bǔ)償作用的雙座閥瓣，雙座閥瓣的主體為套筒，在套筒的外側(cè)設(shè)置兩個(gè)凸起的閥瓣，在套筒的外側(cè)還設(shè)有平行于套筒中心線的導(dǎo)向翅片。該恒流量調(diào)節(jié)閥在使用時(shí)，利用流量調(diào)節(jié)閥瓣調(diào)節(jié)閥門的開度；當(dāng)開度確定后，流體壓力發(fā)生變化時(shí)，利用差壓感受器帶動(dòng)雙座閥瓣運(yùn)動(dòng)，保持流量的平衡和穩(wěn)定。
由于本實(shí)用新型的雙座閥瓣的主體為套筒，其中空的通道自然形成了一個(gè)流體通道，又由于套筒外側(cè)還設(shè)有平行于套筒中心線的導(dǎo)向翅片，套筒外邊自然形成了另一個(gè)流體通道，所以與已有技術(shù)相比，省去了在閥體上設(shè)計(jì)配合雙座閥瓣的流體通道的要求，使其結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，加工更容易。由于套筒的導(dǎo)向翅片可起導(dǎo)向作用，省去了已有技術(shù)中所需的導(dǎo)向桿和導(dǎo)向孔，從而也簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
下面對(duì)照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型予以詳細(xì)說明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的A-A剖視圖；參見圖1至圖2，用于流體調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制的恒流量調(diào)節(jié)閥，包括閥體(1)，閥體(1)內(nèi)裝有閥軸(9)、起差壓補(bǔ)償作用的雙座閥瓣(3)、流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)和差壓感受器(5)。閥體(1)帶有下蓋(29)，上蓋(7)。上蓋(7)通過壓蘭(15)、密封環(huán)(8)壓緊穿過上蓋(7)的閥軸(9)，閥軸(9)通過堵頭(10)、鍵(12)連接手柄(11)，閥軸(9)也可以安裝電動(dòng)，氣動(dòng)閥門執(zhí)行器進(jìn)行遙控實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)(圖中未畫出)。手柄(11)上設(shè)置了指針(13)，它配合上蓋(7)上的刻度盤(14)，指示閥門的開度即流量的大小。
差壓感受器(5)可以用金屬波紋管或橡膠滾動(dòng)膜片及其接口部件組成，其固定端直接與閥軸(9)上的端盤(17)連接。在閥軸(9)芯部設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)桿(18)，調(diào)節(jié)桿(18)下端通過壓盤(19)壓在彈簧(20)的上端，并使彈簧(20)的下端壓在差壓感受器(5)的活動(dòng)端上；旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿(18)，可通過調(diào)節(jié)彈簧(20)對(duì)差壓感受器(5)的活動(dòng)端的壓緊力來實(shí)現(xiàn)差壓調(diào)節(jié)。端盤(17)上設(shè)有小孔(16)，它與閥體(1)上開的斜孔(21)一起，將閥門出口(22)處的流體壓力P3傳遞到差壓感受器(5)的內(nèi)腔(6)(亦稱閥門的頂腔)。
差壓感受器(5)的活動(dòng)端下面連接雙座閥瓣(3)。閥體(1)中央有兩個(gè)閥口，雙座閥瓣(3)插在這兩個(gè)閥口中，使閥體(1)內(nèi)形成上腔(24)，下腔(2)，底腔(28)。雙座閥瓣的主體為套筒，在套筒的外側(cè)設(shè)置兩個(gè)凸起的閥瓣(25、27)。兩個(gè)閥瓣(25、27)分別對(duì)應(yīng)于閥體(1)中央的兩個(gè)閥口。在套筒的外側(cè)還設(shè)有平行于套筒中心線的導(dǎo)向翅片(26)，如圖2所示，導(dǎo)向翅片(26)的數(shù)量可以是叁個(gè)或叁個(gè)以上，本實(shí)施例采用4個(gè)。其作用是保持在套筒外形成的流體通道，并引導(dǎo)雙座閥瓣(3)在閥口中呈直線上下平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。雙座閥瓣(3)的作用是進(jìn)行差壓補(bǔ)償，其主體為套筒，比現(xiàn)有實(shí)心的雙座閥瓣結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)節(jié)行程短，制造成本低，而且利用套筒中空的通道自然形成了一個(gè)流體通道，充分利用閥腔內(nèi)有限的空間，使閥門體積顯著減小。
流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)是下端帶有螺旋形端面的套筒，它直接固定在閥軸(9)的端盤(17)上。其螺旋形端面對(duì)應(yīng)閥體(1)出口(22)處的節(jié)流孔(23)，形成閥門的開度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)沿自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其螺旋端面就改變了節(jié)流孔(23)的流通面積，使閥門開度改變，流量隨之改變。這樣的閥瓣可在其轉(zhuǎn)動(dòng)一圈之內(nèi)，完成閥門開度調(diào)節(jié)也就是流量調(diào)節(jié)的全部行程。具體過程是當(dāng)手柄(11)上的指針(13)指在刻度盤(14)的0度時(shí)，流量最小，指在270度時(shí)流量最大。從0度到270度的范圍用于手柄調(diào)節(jié)，從270度到0度的范圍用于電動(dòng)或氣動(dòng)調(diào)節(jié)。
差壓感受器(5)安裝在流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)的套筒中。這樣設(shè)置可大量節(jié)省閥門體積。當(dāng)閥軸(9)帶動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也帶著差壓感受器(5)以及雙座閥瓣(3)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。雙座閥瓣(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)具有清掃作用，防止微粒堵塞在導(dǎo)向翅片(26)與閥口的縫隙中，從而保證雙座閥瓣上下運(yùn)動(dòng)的靈活性，即保證其差壓調(diào)節(jié)的靈敏度。
本實(shí)施例將雙座閥瓣(3)，流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)，差壓感受器(5)，閥軸(9)，調(diào)節(jié)桿(18)，彈簧(20)結(jié)合在一起，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且可同時(shí)完成流量調(diào)節(jié)，差壓補(bǔ)償和差壓調(diào)節(jié)三大功能。
以下是本實(shí)施例的工作原理和過程沿圖中箭頭方向進(jìn)行閥門下腔(2)的流體被雙座閥瓣(3)外側(cè)分為兩部分，分別經(jīng)過上下兩個(gè)閥瓣(25、27)到達(dá)閥門的上腔(24)和底腔(28)，到底腔的部分再經(jīng)雙座閥瓣(3)中空的通道及其上部的開口到達(dá)上腔(24)。此時(shí)流體的沖刷作用力分別作用于上下兩個(gè)閥瓣(25、27)，因其大小相同，方向相反而抵消，因此雙座閥瓣(3)不受流體沖刷作用力的影響。
進(jìn)入上腔(24)的流體經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)和節(jié)流孔(23)到達(dá)閥門出口(22)。流體在閥瓣(3、4)的作用下，產(chǎn)生三段不同的壓力。從進(jìn)口到下腔(2)的壓力最高，稱為P1；流體經(jīng)過雙座閥瓣(3)后到達(dá)底腔(28)和上腔(24)時(shí)壓力下降，稱為P2，差壓感受器的外側(cè)受力為P2；流體再經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)和節(jié)流孔(23)，到達(dá)閥門出口(22)后壓力最低，稱為P3，這個(gè)壓力經(jīng)過閥體上的斜孔(21)，與閥門頂腔即差壓感受器(3)的內(nèi)腔(6)連通。我們將P1-P3稱為“閥門總差壓”，將P2-P3稱為“節(jié)流差壓”。這也是差壓感受器(5)的內(nèi)外差壓。
當(dāng)流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)與節(jié)流孔(23)的開度位置不變，閥門總差壓增大時(shí)，會(huì)使流量暫時(shí)增加，同時(shí)節(jié)流差壓也暫時(shí)增加，這使差壓感受器(5)被壓縮并帶動(dòng)雙座閥瓣(3)上升，使流通面積減小并迫使P2降低，從而節(jié)流差壓和流量恢復(fù)；反之，當(dāng)閥門總差壓減小，流量會(huì)暫時(shí)降低，同時(shí)使節(jié)流差壓暫時(shí)減小，造成差壓感受器(5)膨脹并推動(dòng)雙座閥瓣(3)下降，致使流通面積增加引起P2上升，從而節(jié)流差壓和流量恢復(fù)。當(dāng)手柄(11)或電動(dòng)，氣動(dòng)執(zhí)行器帶動(dòng)閥軸(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，使流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)與節(jié)流孔(23)的開度位置改變后，會(huì)使節(jié)流差壓暫時(shí)改變，但隨著差壓感受器(5)帶動(dòng)雙座閥瓣(3)進(jìn)行差壓補(bǔ)償，節(jié)流差壓會(huì)迅速恢復(fù)，從而在新的流量點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)恒流，需要說明的是，當(dāng)閥門總差壓小于一定值時(shí)，流量將不能恢復(fù)，這個(gè)差壓值大約為0.02MPa，稱為恒流量差壓起始點(diǎn)。閥門總差壓小于這點(diǎn)時(shí)，流量隨總差壓降低而減少，總差壓大于這點(diǎn)之后，流量總是一個(gè)恒定值，不隨總差壓增減而變化，只會(huì)隨流量調(diào)節(jié)閥瓣(4)與節(jié)流孔(23)的開度大小而變化，因此這種閥門稱為“恒流量調(diào)節(jié)閥”。
權(quán)利要求1.一種用于流體調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制的恒流量調(diào)節(jié)閥，包括閥體，閥體內(nèi)裝有閥軸，流量調(diào)節(jié)閥瓣，差壓感受器和起差壓補(bǔ)償作用的雙座閥瓣，其特征在于所述雙座閥瓣的主體為套筒，在套筒的外側(cè)設(shè)置兩個(gè)凸起的閥瓣，在套筒的外側(cè)還設(shè)有平行于套筒中心線的導(dǎo)向翅片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流量調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述流量調(diào)節(jié)閥瓣為下端帶有螺旋形端面的套筒，差壓感受器安裝在該套筒中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流量調(diào)節(jié)閥，其特征在于差壓感受器的活動(dòng)端的上面壓有一彈簧，在閥軸設(shè)有一個(gè)調(diào)節(jié)桿通過壓盤壓在彈簧上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流量調(diào)節(jié)閥，其特征在于流量調(diào)節(jié)閥瓣、差壓感受器和起差壓補(bǔ)償作用的雙座閥瓣在同一軸線上安裝在閥軸的下方。
專利摘要一種用于流體調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制的恒流量調(diào)節(jié)閥,包括閥體,閥體內(nèi)裝有閥軸,流量調(diào)節(jié)閥瓣,差壓感受器和起差壓補(bǔ)償作用的雙座閥瓣,雙座閥瓣的主體為套筒,在套筒的外側(cè)設(shè)置兩個(gè)凸起的閥瓣,在套筒的外側(cè)還設(shè)有平行于套筒中心線的導(dǎo)向翅片。本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,緊湊,體積小,制造成本低,可以安裝電動(dòng),氣動(dòng)裝置進(jìn)行遙控實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G05D7/00GK2382919SQ9921743
公開日2000年6月14日 申請(qǐng)日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者柳大林, 齊旭, 張國(guó)參 申請(qǐng)人:北京天箭星機(jī)電技術(shù)有限公司