专利名称：动态平衡阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调节流量的动态平衡阀，具体地说是属于流体动态平衡阀的改进技术。
背景技术：
现有动态平衡阀的主体结构通常是由阀体和固定在阀体内的阀胆组成；阀胆由阀 胆罩、导杆、支撑装置、弹簧、过流面调节帽组成。如中国专利CN2656763Y即采用上述的结 构。其中的弹簧根据阀门进出口压差的改变，沿导杆方向带动过流面调节端帽上下运动，其 阀胆罩内壁采用曲面设计，以使输出流量在压差工作范围内保持恒定。这种阀主要是依靠 阀胆罩截面积的变化来实现流量调节，因此该阀胆罩的内壁是曲面的。正因为如此，这种现 有的高流量动态平衡阀存在以下缺点阀胆罩的内壁为曲面设计，阀胆罩的生产工艺复杂， 生产成本高，同时也难以确保小流量时的流量恒定。另外，中国专利CN2781128Y公开了一 种动态平衡阀，它主要包括套筒式阀芯、导向套筒、弹簧、限位套筒、垫片，套筒式阀芯上设 有圆孔、小恒流孔、大恒流孔，在套筒式阀芯受那个还设有线性孔。这种动态平衡阀，能自动 调节压差和动态调节流量，但是其缺点是由于调节流量的圆孔、小恒流孔、大恒流孔等是 设置在套筒式阀芯上，而该作为阀胆的阀芯是在套向套筒内相对滑动，因此该套筒式阀芯 容易卡死，从而造成整个动态平衡阀工作过程中失效。而且现有技术中的动态平衡阀，当 需要变更控制的流量时，必须要将整个动态平衡阀拆卸下，更换整个阀胆才可实现，并且在 系统反向冲洗系统杂物过程中，阀胆也需要拆卸下来清洗，不能留在阀体内部直接清洗；同 时，还有一些动态平衡阀的压差工作范围小，不能同时具有很小的工作压差和很高的工作 压差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种不会卡死失 效，而且制造工艺简单、清洗方便的动态平衡阀。本发明的另一个目的是提供一种能适应高压差或低压差环境下的流量恒定的动 态平衡阀。实现本发明第一个目的的技术方案为一种动态平衡阀，包括阀体，阀体内设有阀 体腔、进口和出口，阀体腔内设有阀胆；所述阀体腔轴向的至少一端具有开口，所述开口处 设有定位盖；其特征在于所述阀胆包括设置在阀体腔轴向中心的导杆，和依次套设在导 杆上的预紧弹簧、过流面调节端帽和第一控制弹簧，以及同轴设置在过流面调节端帽外部 的阀胆管罩；所述导杆和阀胆管罩的一端定位在阀体腔的下部，它们的另一端由定位盖定 位；所述阀胆管罩的侧壁上设有连通阀胆管罩内部与阀体腔的侧流通道。所述侧流通道为设置在阀胆管罩侧壁上沿轴向延伸的开口。所述阀胆管罩与阀体进口相对应的一端为阀胆管罩进口端，阀胆管罩与阀体出口 相对应的一端为阀胆管罩出口端；所述开口从阀胆管罩进口端开始延伸。
所述侧流通道为设置在阀胆管罩侧壁上沿轴向延伸且向外凸出的凸槽。 所述阀胆管罩与阀体进口相对应的一端为阀胆管罩进口端，阀胆管罩与阀体出口 相对应的一端为阀胆管罩出口端；所述凸槽从阀胆管罩进口端开始延伸。所述阀胆管罩为直筒状，这样加工非常简单，可降低生产成本。作为本发明的进一步改进，所述阀胆管罩进口端的端口为喇叭口和/或阀胆管罩 出口端的壁上设有缩口。作为本发明的更进一步改进，所述导杆上第一控制弹簧与过流面调节端帽之间套 设有第二控制弹簧，所述第一控制弹簧与第二控制弹簧之间设有弹簧工作范围控制支撑 部；所述第一控制弹簧的弹性系数不同于第二控制弹簧的弹性系数。所述过流面调节端帽为盘状或平板状。实现本发明另一目的的技术方案是一种动态平衡阀，包括阀体，阀体内设有阀体 腔、进口和出口，阀体腔内设有阀胆，阀胆具有连通阀体进口和出口的流体通道，其特征在 于所述阀胆包括设置在阀体腔轴向中心的导杆，和依次套设在导杆上的预紧弹簧、过流面 调节端帽、第二控制弹簧、弹簧工作范围控制支撑部和第一控制弹簧，以及同轴设置在过流 面调节端帽外部的阀胆管罩。通过双控制弹簧的设计，使得该平衡阀既可以适应很小的工 作压差，也可以适应很高的工作压差，从而扩大了该平衡阀的适用范围。在本发明的技术方案中，由于将侧流通道设置在相对固定的阀胆管罩上，因此阀 体两端压差发生变化时，设有侧流通道的阀胆管罩不运动，仅通过过流面调节端帽的运动 来调节流量，因此不会发生卡滞的现象。而且，当需要变更阀体控制的流量时，不需要拆卸 整个阀胆，只需要更换具有不同尺寸或形状的侧流通道的阀胆管罩即可。同时，由于具有将 侧流通道设置在阀胆管罩上的设计，使得整个阀胆内不存在盲区；而且在反向冲洗时，过流 面调节端帽可以向预紧弹簧一侧移动来增大过流面积，杂质容易排出，从而可以直接反向 冲洗系统杂物，方便清洁使用，大大提高了该平衡阀的使用性能。
下面结合附图及实施例对本示意新型作进一步的说明。图1为实施例1的动态平衡阀剖视图；图2为图1中的阀胆主视图；图3为实施例2的动态平衡阀剖视图；图4为图3中的阀胆透视图；图5为实施例3的动态平衡阀剖视图；图6为图5中的阀胆透视图；图7为实施例4的动态平衡阀剖视图；图8为图7中的阀胆透视图；图9为实施例5的动态平衡阀剖视图；图10为图9中的阀胆透视图；图11为实施例6的动态平衡阀剖视图；图12为图11中的阀胆透视图。
具体实施例方式实施例1 本发明的动态平衡阀主要包括阀体1和阀胆。如附图1、2所示，阀体1内设有相互连通的阀体腔la、进口 Ib和出口 lc，阀体腔Ia的轴向中心与进口 Ib或出口 Ic的轴向中 心相互交错(也可以平行或重合)，阀体腔Ia轴向的一端具有开口，开口处设有定位盖2。 阀胆从阀体腔Ia的开口处装设在阀体腔Ia内，该阀胆包括设置在阀体腔Ia轴向中心的导 杆8，依次套设在导杆8上的预紧弹簧5、过流面调节端帽6和第一控制弹簧7，以及同轴设 置在过流面调节端帽6外部的阀胆管罩4 ；在阀体腔Ia的下底部分别设有定位台阶，导杆 8与阀胆管罩4的一端分别定位在阀体腔Ia底部对应的定位台阶处，另一端由定位盖2进 行定位，以保证它们的同轴度。在阀胆管罩4的侧壁上设有至少一条连通阀胆管罩4内部 与阀体腔Ia的侧流通道10。具体的安装结构如附图1所示，预紧弹簧5的上端顶置在定位 盖2上，而第一控制弹簧7的下端顶置在阀体腔Ia的底部；而且定位盖2与阀体1由螺纹 连接，并通过密封圈3实现密封。另外，在阀胆管罩4下端与阀体腔Ia之间也通过密封圈 9实现密封，因此流体从阀体1的进口 Ib流入后，经过阀胆管罩4侧壁的侧流通道10进入 阀胆管罩4内，并从阀胆管罩4下部进入阀体1的出口 lc。其中，阀胆管罩4为直筒状，这 样加工非常简单，可降低生产成本。阀胆管罩4与阀体1进口 Ib相对应的一端为阀胆管罩 进口端，阀胆管罩4与阀体1出口 Ic相对应的一端为阀胆管罩出口端。阀胆管罩4侧壁的 侧流通道10为沿轴向延伸的开口，该开口从阀胆管罩进口端开始延伸，其开口尺寸沿轴向 逐渐变小(开口尺寸也可以不改变)，如附图1、2所示。同时，在阀胆管罩出口端的壁上设 有缩口 4b。该缩口 4b的作用在于，在流量调节过程中，限制过流面调节端帽6沿导杆8向 下移动的最大行程。上述结构中，预紧弹簧5为过流面调节端帽6提供预紧力，在压力差作用下，过流 面调节端帽6和第一控制弹簧7能够沿导杆8上下滑动。流体从阀胆管罩4的侧流通道 10流入，从阀胆管罩4的出口端流出。当阀体的进、出口的压力差变化时，压差作用于过流 面调节端帽6上，阀胆内部的第一控制弹簧7将带动过流面调节端帽6上下移动，从而改变 阀胆管罩上侧流通道10的有效过流面积的大小，通过对侧流通道10的过流面积大小的控 制来保持输出流量的恒定。同时，在阀体1上还可以开设压力测孔和温度(或流量)测孔。 当阀门需要更换成不同的流量恒定值时，取下阀体螺帽盖2后，阀胆管罩4可以轻易取出， 更换成具有不同尺寸侧流通道10的阀胆管罩4或不同结构的阀胆管罩，即可变更阀体流量 的恒定值。实施例2 本发明的动态平衡阀的基本结构与实施例1 一致。如附图3、4所示，其主要区别 在于在导杆8上还设有第二控制弹簧72。也即导杆上第一控制弹簧7与过流面调节端帽6 之间套设有第二控制弹簧72，第一控制弹簧7与第二控制弹簧72之间设有弹簧工作范围控 制支撑部29 ；其中第一控制弹簧7的弹性系数低于或者高于(本实施例中为低于)第二控 制弹簧72的弹性系数。即第一控制弹簧7较硬，而第二控制弹簧72相对较软。弹簧工作 范围控制支撑部29为两端具有不同内径的套筒，用于分隔第一控制弹簧7和第二控制弹簧 72。且第一控制弹簧7依靠套筒一端的外壁定位，第二控制弹簧72依靠套筒一端的内壁定 位，如附图3所示。阀胆管罩4和导杆8被阀体1与阀体螺帽盖2同轴地固定在阀体腔Ia内，预紧弹簧5为过流面调节端帽6提供预紧力。阀胆管罩4具有至少一个侧流通道10，该 侧流通道10与实施例1中的结构一致，如附图3、4所示。流体从阀胆管罩4的侧流通道10 流入，从阀胆管罩4出口端流出，当阀体1进口 lb、出口 Ic的压力差变化时，阀胆内部的第 二控制弹簧72与第一控制弹簧7将带动过流面调节端帽6及弹簧工作范围控制支撑部29 上下移动，通过对侧流通道10的过流面积大小的控制，可以保持输出流量的恒定。在较低工作压差范围内，主要由第二控制弹簧72带动过流面调节端帽6上下移 动，第一控制弹簧7和弹簧工作范围控制支撑部29相对保持不动，过流面调节端帽6主要 通过改变阀胆管罩4的侧流通道10的上端区域IOa的过流面积大小来保持输出流量的恒 定。当工作压差上升达到某一设定值P时，弹簧工作范围控制支撑部29上的弹簧工作极限 接触面29a将与过流调节面端帽6的接触面6a接触，第二控制弹簧72不再被进一步压缩。 在工作压差大于设定的P值工作范围内，第一控制弹簧7将带动过流面调节端帽6和弹簧 工作范围控制支撑部29 —起上下移动，不再进一步被压缩的第二控制弹簧72在过流面调 节端帽6和弹簧工作范围控制支撑部29之间随它们上下移动，过流调节端帽6通过改变侧 流通道10的下端区域IOb的过流面积大小来保持流量的恒定。当压差高于设计的最大工作 压差时，过流面调节端帽6将被阀胆管罩4的缩口 4b区域阻止继续向阀胆管罩4的末端移 动，过流面积将不再改变，即使压差继续增大，流体只从侧流通道10的固定流量区域通过。这种结构设计的动态平衡阀，可以通过同一平衡阀实现较小压差和较大压差情况 下的流量动态平衡调节。实施例3 实施例3与实施例1的区别在于阀胆管罩4的结构略有不同。如附图5、6所示， 阀胆管罩4的进口端(即靠近过流面调节端帽6 —端)为喇叭口 4a。这种设计的优点是 当阀体1的进口 Ib与出口 Ic之间的压力差很小时，该喇叭口 4a可以增大平衡阀的过流面 积，从而在较低压差的情况下，该平衡阀也可以实现较佳的流量恒定，因此不论是较高的压 差还是较高的压差，该动态平衡阀都能实现流量调节。该喇叭口 4a的内壁面可以是锥面， 也可以是曲面。实施例4 实施例4是在实施例2基础上的改进，具体的改进部位同实施例3，即在阀胆管罩 4上设置喇叭口 4a。如附图7、8所示，阀胆管罩4上靠近过流面调节端帽6 —端的端口设 为喇叭口 4a。这种设计的优点是当阀体1进口 Ib与出口 Ic之间的压力差很小时，该喇叭 口 4a可以增大平衡阀的过流面积，从而保证在较低压差的情况下，该平衡阀也可以实现较 佳的流量恒定。同样，该喇叭口 4a的内壁面可以是锥面，也可以是曲面。实施例5 实施例5是在实施例1的基础上的改进。其主要的改进在于侧流通道10的形状 结构不同。如附图9、10所示，该侧流通道10为设置在阀胆管罩4侧壁上沿轴向延伸且向 外凸出的凸槽，凸槽从阀胆管罩进口端开始延伸，其截面尺寸沿轴向逐渐变小，且这种变少 可以是等比例的，也可以是不等比例的。该凹槽的截面形状可以是半圆形、方形、梯形等。流体由阀胆管罩4的侧流通道10上端凸槽口 IOc流入，沿轴向从过流面调节端帽 6与凸槽状的侧流通道10的内壁之间的过流面进入阀胆管罩4内部，并从阀胆管罩4的出 口端流出。
实施例6 实施例6由实施例2与实施例5延伸而来。即在实施例2的基础上，采用了实施例 5中所采用的凸槽状的阀胆管罩4。如附图11、12所示，导杆8上设有第一控制弹簧7和第 二控制弹簧72，第一控制弹簧7与第二控制弹簧72之间设有弹簧工作范围控制支撑部29 ； 其中第一控制弹簧7的弹性系数不同于第二控制弹簧72的弹性系数。本实施例中第一控 制弹簧7较硬，而第二控制弹簧72相对较软。弹簧工作范围控制支撑部29为两端具有不 同内径的套筒，用于分隔第一控制弹簧7和第二控制弹簧72。且第一控制弹簧7依靠套 筒 一端的外壁定位，第二控制弹簧72依靠套筒一端的内壁定位，如附图11所示。阀胆管罩4 和导杆8被阀体1与阀体螺帽盖2同轴地固定在阀体1内，预紧弹簧5为过流面调节端帽 6提供预紧力，弹簧工作范围控制支撑部29置于第二控制弹簧72与第一控制弹簧7之间。流体从阀胆管罩4的侧流通道10的凹槽口 IOc流入，从阀胆管罩4出口端流出， 当阀体1进口 lb、出口 Ic的压力差变化时，阀胆内部的第二控制弹簧72与第一控制弹簧7 将带动过流面调节端帽26及弹簧工作范围控制支撑部29上下移动，通过对侧流通道10的 过流面积大小的控制，可以保持输出流量的恒定。另外，本发明中所公开的双控制弹簧结构，既可以应用在上述的实施例所公开的 平衡阀中，也可以应用在现有技术CN2656763Y、CN2781128Y或其它相关文献所公开的平衡 阀中，均能使得该平衡阀既可以适应很小的工作压差，也可以适应很高的工作压差，从而扩 大了该平衡阀的适用范围。而且，控制弹簧的数量可以根据需要进行增加，以适应实际使用 时的需求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，因此，凡在本发明 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保 护范围之内。
权利要求
1.一种动态平衡阀，包括阀体，阀体内设有阀体腔、进口和出口，阀体腔内设有阀胆； 所述阀体腔轴向的至少一端具有开口，所述开口处设有定位盖；其特征在于所述阀胆包 括设置在阀体腔轴向中心的导杆，和依次套设在导杆上的预紧弹簧、过流面调节端帽和第 一控制弹簧，以及同轴设置在过流面调节端帽外部的阀胆管罩；所述导杆和阀胆管罩的一 端定位在阀体腔的下部，它们的另一端由定位盖定位；所述阀胆管罩的侧壁上设有连通阀 胆管罩内部与阀体腔的侧流通道。
2.根据权利要求1所述的动态平衡阀，其特征在于所述侧流通道为设置在阀胆管罩 侧壁上沿轴向延伸的开口。
3.根据权利要求2所述的动态平衡阀，其特征在于所述阀胆管罩与阀体进口相对应 的一端为阀胆管罩进口端，阀胆管罩与阀体出口相对应的一端为阀胆管罩出口端；所述开 口从阀胆管罩进口端开始延伸。
4.根据权利要求1所述的动态平衡阀，其特征在于所述侧流通道为设置在阀胆管罩 侧壁上沿轴向延伸且向外凸出的凸槽。
5.根据权利要求4所述的动态平衡阀，其特征在于所述阀胆管罩与阀体进口相对应 的一端为阀胆管罩进口端，阀胆管罩与阀体出口相对应的一端为阀胆管罩出口端；所述凸 槽从阀胆管罩进口端开始延伸。
6.根据权利要求1 5任一项所述的动态平衡阀，其特征在于所述阀胆管罩为直筒状。
7.根据权利要求3或5所述的动态平衡阀，其特征在于所述阀胆管罩(4)进口端的 端口为喇叭口和/或阀胆管罩出口端的壁上设有缩口。
8.根据权利要求1 5任一项所述的动态平衡阀，其特征在于所述导杆上第一控制 弹簧与过流面调节端帽之间套设有第二控制弹簧，所述第一控制弹簧与第二控制弹簧之间 设有弹簧工作范围控制支撑部；所述第一控制弹簧的弹性系数不同于第二控制弹簧的弹性 系数。
9.根据权利要求1 5任一项所述的动态平衡阀，其特征在于所述过流面调节端帽 为盘状或平板状。
10.一种动态平衡阀，包括阀体，阀体内设有阀体腔、进口和出口，阀体腔内设有阀胆， 阀胆具有连通阀体进口和出口的流体通道，其特征在于所述阀胆包括设置在阀体腔轴向 中心的导杆，和依次套设在导杆上的预紧弹簧、过流面调节端帽、第二控制弹簧、弹簧工作 范围控制支撑部和第一控制弹簧，以及同轴设置在过流面调节端帽外部的阀胆管罩。
全文摘要
本发明公开了一种动态平衡阀，包括阀体，阀体内设有阀体腔、进口和出口，阀体腔内设有阀胆；所述阀体腔轴向的至少一端具有开口，所述开口处设有定位盖；所述阀胆包括设置在阀体腔轴向中心的导杆，和依次套设在导杆上的预紧弹簧、过流面调节端帽和第一控制弹簧，以及同轴设置在过流面调节端帽外部的阀胆管罩；所述导杆和阀胆管罩的一端定位在阀体腔的下部，它们的另一端由定位盖定位；所述阀胆管罩的侧壁上设有连通阀胆管罩内部与阀体腔的侧流通道。上述结构的动态平衡阀，结构简单，阀胆内部元件不易卡死。
文档编号F16K17/24GK102135200SQ20101000407
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者张钢夫 申请人:广州市泰盛德制冷科技有限公司