專利名稱：一種直線型自力式流量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用自身結(jié)構(gòu)來控制管道流體流量的閥門，尤其是一種直線型自力式流量控制閥。
背景技術(shù)：
在生活中，涉及到氣體和液體的輸送中，控制流量是一種必不可少的手段，常用的控制流量方式是安裝流量控制閥。在流體控制閥門領(lǐng)域，流量調(diào)節(jié)特性和流量控制精度是關(guān)鍵問題。對市場上現(xiàn)有自力式流量控制閥的流量調(diào)節(jié)特性和流量控制精度問題進行分析發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外所有自力式流量控制閥的流量調(diào)節(jié)特性都是近似等百分比流量特性，還沒有直線型流量調(diào)節(jié)特性的自力式流量控制閥；專利號為201020202176. 2，名稱為高精度自力 式流量控制閥“閥塞的實際工作軸線脫離膜片軸線的制約，以銅套的內(nèi)徑自動定心，將閥塞與銅套的摩擦阻力降為最低”的技術(shù)以及200920153810. 5，名稱為閥門微誤差膜片執(zhí)行機構(gòu)“將本體的內(nèi)徑設(shè)計成圓錐面、墊片的外徑也設(shè)計成圓錐面，限制膜片的變形范圍，使膜片的每一瞬時面積逐漸變化；膜片的凹槽設(shè)計為執(zhí)行機構(gòu)全行程1/2倍以上的圓柱面，以適應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)全行程過程中膜片凹槽曲率半徑最大的需要?！钡募夹g(shù)可以有效地提高流量控制精度。自力式流量控制閥是由一個調(diào)節(jié)閥和一個自動機構(gòu)構(gòu)成的一個閥門組合體，其各自的功能為I、調(diào)節(jié)閥是一個具有流量調(diào)節(jié)特性較好的閥芯和對應(yīng)的閥座組成，它的作用是對需求的流量進行設(shè)定(所謂的調(diào)節(jié))，閥芯和對應(yīng)閥座的形狀、尺寸決定其調(diào)節(jié)特性如快開型(曲線I)、直線型(曲線2)、近似等百分比型(曲線3)等(見圖I)。流量特性是指介質(zhì)流過閥門的相對流量與閥門的相對開度之間的函數(shù)關(guān)系。Q/Qmax = f (L/Lmax)式中Q為閥門某一開度下的流量，m3/h ；Qmax為閥門全開時的流量，m3/h ;L為閥門某一開度下的行程，mm ;L為閥門全開時的行程，mm。閥門的理想流量特性是指閥門前后壓差固定不變的理想條件下的流量特性，自力式流量控制閥因具有壓差控制功能，所以其理論流量特性與實際流量特性是一致的。供熱系統(tǒng)最終目的是熱力工況的平衡，要求在流量改變的同時，散熱器(或被控環(huán)路)的散熱量適應(yīng)負荷的變化。就是說，調(diào)節(jié)閥的開度變化與散熱器(或被控環(huán)路)散熱量的變化成線性關(guān)系，這才是供熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)的最佳原則，據(jù)此，實際流量特性為線性的自力式流量控制閥是最理想的流量特性。2、自動機構(gòu)控制的對象是壓差，前述調(diào)節(jié)閥的的閥芯、閥座相當于一個可調(diào)節(jié)孔板，可對流量進行調(diào)節(jié)(設(shè)定)，而自動機構(gòu)是將調(diào)節(jié)閥的閥芯、閥座作為控制對象，控制其兩側(cè)的壓差不變，而調(diào)節(jié)閥的每次調(diào)節(jié)(設(shè)定)后，其面積就已經(jīng)固定不變，自動機構(gòu)再保持其兩端的壓差不變，最終結(jié)果是流量不變。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種在流體輸送中，流量調(diào)節(jié)特性為直線型、流量控制精度高的自力式流量控制閥。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是一種直線型自力式流量控制閥,主要包括閥體、閥蓋、流量指示裝置或電動執(zhí)行機構(gòu)、定位螺釘、手動旋塞或手動閥桿、旋塞套筒、補償密封墊和自動閥塞、自動銅套、中節(jié)、自動閥桿、膜片、膜片墊、彈簧以及彈簧筒(見圖2a、圖2b)組成的自動機構(gòu)構(gòu)成，所述閥蓋的上端有均布在閥蓋中心的可鉆孔的筋板，所述手動旋塞在閥門體內(nèi)是空心圓柱體形狀的閥芯、在閥門外露部分是對閥芯進行調(diào)節(jié)的手動閥桿，所述的補償密封墊是調(diào)節(jié)閥和自力式壓差控制閥之間的密封墊，所述的自動閥塞、自動銅套和自動閥桿在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用了專利號為201020202176. 2，名稱為高精度自力式流量控制閥的技術(shù)；所述的膜片、膜片墊、彈簧和彈簧筒在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用了專利號為200920153810. 5，名稱為閥門微誤差膜片執(zhí)行機構(gòu)的技術(shù)。所述閥蓋上端的筋板可以加工成螺紋孔用于連接電動執(zhí)行機構(gòu)、也可以鉆出小孔用于鉚接流量顯示標牌，即連接了電動執(zhí)行機構(gòu)為電動自力式流量控制閥，鉚接了標牌為手動自力式流量控制閥。所述手動旋塞在閥門體內(nèi)是空心圓柱體的閥芯的同時，旋塞銅套的形狀也是空心圓柱體的形狀，在兩個空心圓柱體上沿圓周鑄造有對應(yīng)的、均布的3 4個展開形狀為矩形的窗口(見圖3)，裝配后旋塞銅套相對于閥蓋是固定的，手動旋塞相對于閥蓋是可以繞手動旋塞軸線旋轉(zhuǎn)的，當手動旋塞與旋塞銅套的矩形窗口重合時閥門的調(diào)節(jié)行程最大，對應(yīng)的控制流量也最大，反之則閥門的調(diào)節(jié)行程最小，對應(yīng)的控制流量也最小。所述手動旋塞的空心圓柱體的內(nèi)腔是通過閥門介質(zhì)的、與自動機構(gòu)內(nèi)腔為連通器結(jié)構(gòu)，可保持空心圓柱體內(nèi)腔與自動閥塞內(nèi)孔、膜片下腔是等壓的，也就是調(diào)節(jié)孔板前的壓力，這個壓力通過自動閥塞、膜片下腔直接傳遞給膜片；手動旋塞的空心圓柱體的外圓尺寸是與旋塞銅套空心圓柱體的內(nèi)腔相匹配的，用于手動旋塞的定位和流經(jīng)閥門介質(zhì)的調(diào)節(jié)；旋塞銅套空心圓柱體的外圓是調(diào)節(jié)孔板的出口，它與閥體的內(nèi)腔形成一個環(huán)流腔(見圖4)，環(huán)流腔的作用是與閥門出口相連，并盡可能地減小由環(huán)流腔至閥門出口的面積變化。所述手動旋塞在閥門的外露部分是對閥芯進行調(diào)節(jié)的手動閥桿，它的作用I是將閥體外部的調(diào)節(jié)傳遞給手動旋塞，2是和電動執(zhí)行機構(gòu)或流量指示裝置連接。所述的補償密封墊是分隔閥門內(nèi)部不同壓力的重要零件，也是對調(diào)節(jié)閥和自力式壓差控制閥以及閥體等零件在垂直方向尺寸誤差的補償。所述的自動閥塞和自動閥桿在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用了專利號為201020202176. 2，名稱為高精度自力式流量控制閥中“將膜片執(zhí)行機構(gòu)零件之一閥桿上的、與閥塞連接的圓柱形軸尺寸減小，使之與閥塞對應(yīng)孔的配合由原來的過盈配合改為非配合，徑向留有大于O. 5mm的間隙，軸向也留有大于O. 5mm的間隙，使閥塞的實際工作軸線脫離膜片軸線的制約，以銅套的內(nèi)徑自動定心，將閥塞與銅套的摩擦阻力降為最低。(見圖5)”的專利技術(shù)。所述的膜片、膜片墊、彈簧和彈簧筒在結(jié)構(gòu)設(shè)計時采用了專利號為200920153810. 5，名稱為閥門微誤差膜片執(zhí)行機構(gòu)中“方案三將本體的內(nèi)徑設(shè)計成圓錐面、墊片的外徑也設(shè)計成圓錐面，限制膜片的變形范圍，使膜片的每一瞬時面積逐漸變化；膜片的凹槽設(shè)計為執(zhí)行機構(gòu)全行程1/2倍以上的圓柱面，以適應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)全行程過程中膜片凹槽曲率半徑最大的需要。(見圖6)”的專利技術(shù)。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本實用新型中，將手動旋塞在閥門體內(nèi)設(shè)計為空心圓柱體的閥芯、旋塞銅套的形狀也設(shè)計為空心圓柱體，在兩個空心圓柱體上沿圓周鑄造有對應(yīng)的、均布的3 4個展開形狀為矩形的窗口，裝配后旋塞銅套相對于閥蓋是固定的，手動旋塞相對于閥蓋是可以繞手動旋塞軸線旋轉(zhuǎn)的，當手動旋塞與旋塞銅套的矩形窗口重合時閥門的調(diào)節(jié)行程最大，對應(yīng)的控制流量也最大，反之則閥門的調(diào)節(jié)行程最小，對應(yīng)的控制流量也最小，結(jié)果是本實用新型的流量調(diào)節(jié)特性為直線性，可使供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)達到最佳。
以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。圖I是幾種不同的流量調(diào)節(jié)特性圖；·[0023]圖2a是本實用新型的執(zhí)行機構(gòu)為電動時的裝配圖；其中1、閥體,2、閥蓋,3、電動執(zhí)行機構(gòu),4、手動旋塞、5、定位螺釘,6、旋塞銅套，7補償密封墊，8、自動閥塞，9、自動銅套，10中節(jié)，11、自動閥桿，12、膜片，13、膜片墊，14、彈簧，15、彈簧筒。圖2b本實用新型的執(zhí)行機構(gòu)為手動時的裝配圖；其中I、閥體，2、閥蓋，3、流量指示裝置，其余與圖2a相同。圖3是手動旋塞的零件圖，主要表達沿圓周鑄造有均布的3 4個展開形狀為矩形的窗口的形狀。圖4是A-A剖面圖，主要表達旋塞銅套空心圓柱體的外圓是調(diào)節(jié)孔板的出口，它與閥體的內(nèi)腔形成一個環(huán)流腔的形狀。圖5是專利號為201020202176. 2，名稱為高精度自力式流量控制閥的采用部分，即“將膜片執(zhí)行機構(gòu)零件之一閥桿上的、與閥塞連接的圓柱形軸尺寸減小，使之與閥塞對應(yīng)孔的配合由原來的過盈配合改為非配合，徑向留有大于O. 5_的間隙，軸向也留有大于
O.5mm的間隙，使閥塞的實際工作軸線脫離膜片軸線的制約，以銅套的內(nèi)徑自動定心，將閥塞與銅套的摩擦阻力降為最低?！眻D6專利號為200920153810. 5，名稱為閥門微誤差膜片的采用部分，S卩“方案三將本體的內(nèi)徑設(shè)計成圓錐面、墊片的外徑也設(shè)計成圓錐面，限制膜片的變形范圍，使膜片的每一瞬時面積逐漸變化；膜片的凹槽設(shè)計為執(zhí)行機構(gòu)全行程1/2倍以上的圓柱面，以適應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)全行程過程中膜片凹槽曲率半徑最大的需要?！?br> 具體實施方式根據(jù)附圖2a和2b可知，本實用新型具體涉及一種直線型自力式流量控制閥，主要包括閥體I，閥蓋2,電動執(zhí)行機構(gòu)或流量指示裝置3,手動旋塞4,定位螺釘5,旋塞銅套6,補償密封墊7和自動閥塞8，自動銅套9，中節(jié)10，自動閥桿11，膜片12，膜片墊13，彈簧14和彈簧筒15。由閥體1，閥蓋2和彈簧筒15構(gòu)成本實用新型的外殼，用以承受流體壓力和安裝內(nèi)部零件；由手動旋塞4，定位螺釘5和旋塞銅套6構(gòu)成手動調(diào)節(jié)閥，用于對流量進行設(shè)定(也稱調(diào)節(jié))，并且由手動旋塞4和旋塞銅套6設(shè)計的結(jié)構(gòu)使實用新型的流量調(diào)節(jié)特性為線性，手動旋塞4的角位移是由定位螺釘5限制的；由自動閥塞8，自動銅套9，中節(jié)10，自動閥桿11，膜片12，膜片墊13，彈簧14和彈簧筒15構(gòu)成自動機構(gòu)，用以控制手動旋塞4和旋塞銅套6兩側(cè)(內(nèi)部和外部)的壓差為定值；水平端設(shè)置有與管路連接的螺紋或法蘭盤。本實用新型在使用時，只需將手動旋塞4用電動執(zhí)行機構(gòu)或手動的方式將通過手動旋塞4和旋塞銅套6的介質(zhì)流量設(shè)定為所需流量，自動機構(gòu)就會將手動旋塞4和旋塞銅 套6兩端的壓差控制為定值，其結(jié)果是通過本實用新型的介質(zhì)流量為定值。
權(quán)利要求1.一種直線型自力式流量控制閥，主要包括閥體、閥蓋、流量指示裝置或電動執(zhí)行機構(gòu)、定位螺釘、手動旋塞、手動閥桿、旋塞銅套、補償密封墊和自動閥塞、自動銅套、中節(jié)、自動閥桿、膜片、膜片墊、彈簧以及彈簧筒組成的自動機構(gòu)構(gòu)成，其特征是手動旋塞在閥門體內(nèi)是空心圓柱體形狀的閥芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直線型自力式流量控制閥，其特征是手動旋塞在閥門體內(nèi)是空心圓柱體的閥芯的同時，旋塞銅套的形狀也是空心圓柱體的形狀，在兩個空心圓柱體上沿圓周鑄造有對應(yīng)的、均布的3 4個展開形狀為矩形的窗口，裝配后旋塞銅套相對于閥蓋是固定的，手動旋塞相對于閥蓋是可以繞手動旋塞軸線旋轉(zhuǎn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直線型自力式流量控制閥，其特征是所述手動旋塞的空心圓柱體的內(nèi)腔是通過閥門介質(zhì)的、與自動機構(gòu)的內(nèi)腔為連通器結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直線型自力式流量控制閥，其特征是旋塞銅套空心圓柱體的外圓是調(diào)節(jié)孔板的出口，它與閥體的內(nèi)腔形成一個環(huán)流腔。
專利摘要一種直線型自力式流量控制閥，主要包括閥體、閥蓋、流量指示裝置(或電動執(zhí)行機構(gòu))、定位螺釘、手動旋塞(手動閥桿)、旋塞套筒、補償密封墊和自動閥塞、自動銅套、中節(jié)、自動閥桿、膜片、膜片墊、彈簧以及彈簧筒組成的自動機構(gòu)構(gòu)成，所述手動旋塞在閥門體內(nèi)是空心圓柱體，旋塞銅套的形狀也是空心圓柱體的的形狀，在兩個空心圓柱體上沿圓周鑄造有對應(yīng)的、均布的3～4個展開形狀為矩形的窗口，裝配后旋塞銅套相對于閥蓋是固定的，手動旋塞相對于閥蓋是可以繞手動旋塞軸線旋轉(zhuǎn)的，當手動旋塞與旋塞銅套的矩形窗口重合時閥門的調(diào)節(jié)行程最大，對應(yīng)的控制流量也最大，結(jié)果是本實用新型的流量調(diào)節(jié)特性為直線性，可使供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)達到最佳。
文檔編號F16K17/20GK202733093SQ20122033612
公開日2013年2月13日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者遲曉光, 馬孟杰, 劉俊立 申請人:河北金橋平衡閥門有限公司