管道的流速调节装置及输送管道的制作方法

本公开涉及工业管路控制技术领域，特别涉及一种管道的流速调节装置及输送管道。

背景技术：

在利用管路对油液等介质进行输送时，通常需要控制管路中介质的流速，避免流速过大和不稳定造成管路振动和异响，而管路中介质流速要保持稳定，介质受到的阻力必须恒定。但是管路运输系统中的各种设备在运行过程中会发热，导致介质的温度升高，而介质温度的升高会使介质的粘度降低，使得流速加快。

在相关技术中，通常采用在管路上设置调节阀的方式，通过控制调节阀的开度对管路中的介质的流速进行调控。

调节阀往往需要工作人员手动进行调节，由于工作人员在进行调节时存在因误操作导致管路完全关断的可能，而有一些介质在运输过程中要求管路不能完全关断，因此不仅操作繁琐，而且存在故障风险。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种管道的流速调节装置及输送管道，能够实现对管道中介质的流速的自动调节，保证介质的流速稳定性。所述技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种管道的流速调节装置，包括：固定件和至少一个流速调节组件，

所述流速调节组件包括第一挡板、第二挡板和双金属片，所述第一挡板上具有多个第一通孔，所述第二挡板上具有多个第二通孔，所述双金属片具有相反的第一端和第二端，所述第一端与所述第一挡板固定连接，所述第二端与所述第二挡板固定连接，所述第一挡板和所述第二挡板平行，

所述固定件用于连接至管道的内壁，所述固定件与所述第一挡板和第二挡板中的一个连接。

可选地，所述第一挡板和所述第二挡板呈圆形，所述多个第一通孔周向分布在所述第一挡板上，所述第二通孔周向分布在所述第二挡板上。

可选地，所述多个第一通孔等角度间隔分布在所述第一挡板上，所述多个第二通孔等角度间隔分布在所述第二挡板上。

可选地，所述流速调节组件包括多个双金属片，所述多个双金属片间隔布置在所述第一挡板和所述第二挡板之间。

可选地，所述流速调节装置包括多个所述流速调节组件，多个所述流速调节组件的所述第一挡板共面布置且相连，多个所述流速调节组件的所述第二挡板共面布置且相连。

可选地，所述第一挡板的边缘具有第一插头和第一插孔，多个所述流速调节组件的所述第一挡板通过所述第一插头和所述第一插孔可拆卸连接，

所述第二挡板的边缘具有第二插头和第二插孔，多个所述流速调节组件的所述第二挡板通过所述第二插头和所述第二插孔可拆卸连接。

可选地，所述固定件包括定位环，所述定位环的内壁上具有安装槽，所述第一挡板或所述第二挡板安装在所述安装槽中。

可选地，所述固定件还包括至少一个支撑杆，所述至少一个支撑杆沿所述定位环的直径方向布置且所述支撑杆的两端与所述定位环连接

可选地，所述第一挡板和所述第二挡板为金属挡板。

第二方面，本公开实施例还提供了一种输送管道，包括管道和至少一个如前述第一方面所述的流速调节装置，所述至少一个流速调节装置安装在所述管道内。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过固定件将流速调节组件连接至管道的内壁上，第一挡板和第二挡板中的一个与固定件连接，第一挡板和第二挡板通过双金属片相连接，并且第一挡板上具有多个第一通孔，第二挡板上具有与多个第二通孔。当管道内的油液等介质处于常温状态下时，这些介质可以直接通过多个第一通孔和第二通孔穿过第一挡板和第二挡板；而当管道内的介质温度升高时，双金属片受热发生弯曲变形，第一挡板和第二挡板的相对位置发生偏移，第一通孔和第二通孔正对的面积发生了变化，第一挡板和第二挡板对介质产生的总的阻力就发生了变化，管道内介质的流动路径发生改变，介质受到的阻力上升，流速降低，避免由于介质温度升高导致的介质流速过大。该管道的流速调节装置能够根据管道内介质的温度变化实现对管道中介质的流速的自动调节，保证介质流速的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种管道的流速调节装置在常温状态下的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种双金属片的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种管道的流速调节装置在高温状态下的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种多个流速调节组件在常温状态下的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种多个流速调节组件在高温状态下的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的一种固定件的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的一种固定件与第二挡板连接的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的另一种固定件与第二挡板连接的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

在通过管路输送油液等介质时，若管路中的油液始终处于较恒定的环境温度，油液的黏度保持恒定，此时油液受到的阻力是恒定的。随着管路运输系统中相关设备的运行时间的增长，机械设备的温度会升高，使得管路中输送的油液的温度上升，而油液温度上升会使黏度下降，油液受到的阻力就会变小，导致油液的流速加快，引起管路振动和异响。

在相关技术中，通常采用在管路上设置调节阀，通过控制调节阀的阀门开度的方式，对管路中流过的油液等介质的流速进行调控。

调节阀往往需要工作人员手动进行调节，由于工作人员在进行调节时存在因误操作导致管路完全关断的可能，而有一些介质在运输过程中要求管路不能完全关断，因此不仅操作繁琐，而且存在故障风险。

图1是本公开实施例提供的一种管道的流速调节装置在常温状态下的结构示意图。如图1所示，该管道的流速调节装置包括固定件1和至少一个流速调节组件2。

流速调节组件2包括第一挡板21、第二挡板22和双金属片23，第一挡板21上具有多个第一通孔211，第二挡22上具有多个第二通孔221，双金属片23具有相反的第一端231和第二端232(参见图2)，第一端231与第一挡板21固定连接，第二端232与第二挡板22固定连接，第一挡板21和第二挡板22平行。固定件1用于连接至管道n的内壁，固定件1与第一挡板21和第二挡板22中的一个连接。本公开以固定件1与第二挡板22连接为例进行示例性说明。

在本公开实施例中，当管路n中的油液温度处于稳定的环境温度下时，双金属片23处于平直状态，第一挡板21上的第一通孔211与第二挡板22上的第二通孔221的正对面积达到最大值。大部分的油液可以在通过第一挡板21上的多个第一通孔211后沿原流动方向通过第二挡板22上的第二通孔221，流速调节组件2对油液产生的阻力最小。

图2是本公开实施例提供的一种双金属片的结构示意图。如图2所示，示例性地，双金属片23包括层叠设置的第一金属层23a和第二金属层23b，其中第一金属层23a的热膨胀系数大于第二金属层23b，双金属片23也称热双金属片，由于各组成层的热膨胀系数不同，当温度变化时，第一金属层23a的形变要大于第二金属层23b的形变，从而双金属片的整体就会向第二金属层23b一侧弯曲，使这种复合材料的曲率发生变化从而产生形变。其中，膨胀系数较高的称为主动层，膨胀系数较低的称为被动层。

图3是本公开实施例提供的一种管道的流速调节装置在高温状态下的结构示意图。如图1至图3所示，在本公开实施例中，双金属片23层条状，其在长度方向上的第一端231和第一挡板21固定连接，第二端232和第二挡板22固定连接，由于第一金属层231的膨胀系数大于第二金属层232，即第一金属层231为主动层，第二金属层232为被动层。随着机械设备的运行时间的增长，机械设备的温度升高，此时管路中输送的油液的温度也会随之升高，当双金属片23受热后，双金属片23会整体向第二金属层232的一侧弯曲变形。由于第二挡板22通过固定件1与管道n的内壁固定连接，第一挡板21会跟随双金属片23的弯曲而相对第二挡板22发生位移，使得第一挡板21上的第一通孔211与第二挡板22上的第二通孔221的正对面积减小，在通过第一挡板21上的多个第一通孔211后可以沿原流动方向继续通过第二挡板22上的第二通孔221的油液的总量减少了，流速调节组件2对油液产生的阻力增大，从而降低了油液的流速，解决了由于油液在温度升高后由于黏度变小而流速变快的问题。

通过固定件将流速调节组件连接至管道的内壁上，第一挡板和第二挡板中的一个与固定件连接，第一挡板和第二挡板通过双金属片相连接，并且第一挡板上具有多个第一通孔，第二挡板上具有与多个第二通孔。当管道内的油液等介质处于常温状态下时，这些介质可以直接通过多个第一通孔和第二通孔穿过第一挡板和第二挡板；而当管道内的介质温度升高时，双金属片受热发生弯曲变形，第一挡板和第二挡板的相对位置发生偏移，第一通孔和第二通孔正对的面积发生了变化，第一挡板和第二挡板对介质产生的总的阻力就发生了变化，管道内介质的流动路径发生改变，介质受到的阻力上升，流速降低，避免由于介质温度升高导致的介质流速过大。该管道的流速调节装置能够根据管道内介质的温度变化实现对管道中介质的流速的自动调节，保证介质流速的稳定性。

示例性地，当双金属片23不发生弯折变形时，第一挡板21上的多个第一通孔211和第二挡板22上的多个第二通孔221一一对应，并且对应的第一通孔211和第二通孔221同轴布置。当管道内的油液等介质处于常温状态下时，使通过第一挡板21和第二挡板22的油液流动顺畅，流速恒定。

在本公开实施例中，第一挡板21上的多个第一通孔211和第二挡板22上的多个第二通孔221均为圆形通孔。在其他可能实现的方式中，第一通孔211和第二通孔221也可以为矩形孔或者其他形状的通孔。

第一通孔211和第二通孔221的数量和孔径可以根据用户实际需求的介质的流量和流速的大小确定，

可选地，第一挡板21和第二挡板22呈圆形，多个第一通孔211周向分布在第一挡板21上，第二通孔221周向分布在第二挡板22上。由于用于输送油液的等介质的管道通常都为圆管，因此将第一挡板21和第二挡板22均适应性地设置为圆形，而通过将多个第一通孔211周向布置在第一挡板21上，将多个第二通孔221周向布置在第二挡板22上，可以使管道n内的油液等介质能够均匀的通过第一挡板21和第二挡板22，提高介质的流速稳定性。

可选地，多个第一通孔211等角度间隔分布在第一挡板21上，多个第二通孔221等角度间隔分布在第二挡板22上。示例性地，在本公开实施例中，第一挡板21上具有6个第一通孔211，每个第一通孔211间隔60°等角度周向分布在第一挡板21上；第二挡板22上具有6个与第一通孔211一一对应的第二通孔221，每个第二通孔221间隔60°等角度周向分布在第二挡板22上。通过将第一通孔211和第二通孔221分别等角度周向布置在第一挡板21和第二挡板22上，使第一通孔211在第一挡板21，第二通孔221在第二挡板22上的分布更加均匀，避免通过第一挡板21和第二挡板22的油液等介质出现紊流导致流速发生变化，进一步提高了介质的流速稳定性。

可选地，流速调节组件2包括多个双金属片23，多个双金属片23间隔布置在第一挡板21和第二挡板22之。如果第一挡板21和第二挡板22的尺寸较大，只使用一个双金属片23对第一挡板21和第二挡板22进行连接，由于只有第二挡板22通过固定件1与管道n的内壁固定连接，双金属片23可能由于第一挡板21的重量过大而弯曲，导致第一挡板21和第二挡板22发生偏移。本实施例中，通过在第一挡板21和第二挡板22之间布置多个双金属片23，使用多个双金属片23同时对第一挡板21和第二挡板22进行连接，提高了对位于管道n中部的第二挡板22的支撑强度，避免双金属片23提前发生位移，进一步提高了介质的流速稳定性。

需要说明地是，由于双金属片23在受热时均是由作为主动层的第一金属层23a向作为被动层的第二金属层23b发生弯曲形变，故为了使第二挡板22能在多个双金属片23进行连接的情况下向同一发现进行位移，多个双金属片23相互之间需要相互平行布置。

图4是本公开实施例提供的一种多个流速调节组件在常温状态下的结构示意图。图5是本公开实施例提供的一种多个流速调节组件在高温状态下的结构示意图。如图4和图5所示，该流速调节装置包括多个流速调节组件2，多个流速调节组件2的第一挡板21共面布置且相连，多个流速调节组件2的第二挡板22共面布置且相连。当管道n的内径非常大时，仅通过一个流速调节组件2不足以对管道n内的油液等介质的流速来进行调节，若将第一挡板21和第二挡板22的尺寸做的非常大，使用范围窄，实用性低。示例性在，在本公开实施例中，通过将多个流速调节组件2中的多个第一挡板21共面布置并相互连接，将多个流速调节组件2中的多个第二挡板22共面布置并相互连接，实现将多个流速调节组件2两两相互连接。当管道n的内径非常大时，可以通过将多个流速调节组件2相互连接，增加在同一平面内的第一挡板21和第二挡板22的数量，提高流速调节组件2在管道n内的覆盖区域，以实现对内径较大的管道n内的油液等介质的流速进行调节，避免单独设计尺寸较大的第一挡板21和第二挡板22，提高了流速调节装置的实用性。

可选地，第一挡板21的边缘具有第一插头21a和第一插孔21b，多个流速调节组件2的第一挡板21通过第一插头21a和第一插孔21b可拆卸连接。第二挡板22的边缘具有第二插头22a和第二插孔22b，多个流速调节组2的第二挡板22通过第二插头22a和第二插孔22b可拆卸连接。示例性地，当管道n的尺寸非常大时，可以通过将多个流速调节组件2中的相邻两个第一挡板21的其中一个上的第一插头21a插入其中另一个上的第一插孔21b中，将相邻的两个第二挡板22的其中一个上的第二插头22a插入其中另一个上的第二插孔22b中，从而实现将多个流速调节组件2两两之间相互固定连接，最后再通过固定件1将多个流速调节组件2固定连接在管道n的内壁上。结构简单，拆装方便，进一步提高了流速调节装置的实用性。

示例性地，在图5中仅示出了三个流速调节组件2并列设置的结构示意图，根据实际的管道n1的管径大小，可以设置更多相互连接的流速调节组件2，只要能将管道n内的油液等介质的流速控制在需要的流速范围内即可，本公开实施例对此不作限定。

需要说明的是，当流速调节装置包括多个流速调节组件2时，为了保证多个流速调节组件2与固定件1之间的连接稳定性，多个流速调节组件2中相邻的两个第二挡板22均通过第二插头22a和第二插孔22b固定连接。如图4和图5所示，示例性地，在同一平面内，若流速调节装置包括三个顺次连接的流速调节组件2，位于中间的流速调节组件2的第二挡板22分别通过第二插头22a和第二插孔22b与位于两端的两个流速调节组件2的第二挡板22固定连接，而位于两端的第二挡板22则与固定件1连接。

图6是本公开实施例提供的一种固定件的结构示意图。如图6所示，固定件1包括定位环11，定位环11的内壁上具有安装槽111，第一挡板21和第二挡板22中的一个安装在安装槽111中。示例性地，在本公开实施例中，先将用于固定流速调节组件2的定位环11通过焊接等方式固定连接在管道n的内壁上，再将流速调节组件2中的第一挡板21或者第二挡板22的边缘卡入定位环11的内壁上的安装槽111中，即可实现将流速调节组件2固定连接在管道n的内壁上，结构简单，安装方便。

图7是本公开实施例提供的一种固定件与第二挡板连接的结构示意图。如图7所示，定位环11具有与内壁连接的第一端面12和第二端面13，第一端面12和第二端面13中的至少一个与内壁的连接处具有倒角面1a。通过在第一端面12和第二端面13中的至少一个与内壁的连接处设置倒角面1a，倒角面1a的内径向靠近安装槽111的方向逐渐减小，在将流速调节组件2中的第二挡板22的边缘卡入安装槽111的过程中，可以将第二挡板22的边缘沿倒角面1a压入安装槽111中，使固定件1与流速调节组件2的固定连接更加顺畅，方便安装。

示例性地，在本公开实施例中，仅在第一端面12和定位环11的内壁的连接处设置了倒角面1a，在其他可能实现的方式中，也可以在第二端面13和定位环11的内壁的连接处设置倒角面1a，或者在第一端面12和定位环11的内壁的连接处，第二端面13和定位环11的内壁的连接处均设置倒角1a，本公开对此不作限定。

示例性地，在本公开实施例中，倒角面1a可以为平面，也可以为弧面，只要能保证倒角面1a的内径向靠近安装槽111的方向逐渐减小，在将流速调节组件2中的第二挡板22的边缘卡入安装槽111的过程中，只要能够方便工作人员将第二挡板22的边缘沿倒角面1a压入安装槽111中即可，本公开实施例对倒角面1a的具体形状不作限定。

图8是本公开实施例提供的另一种固定件与第二挡板连接的结构示意图。如图8所示，固定件1还包括至少一个支撑杆14，至少一个支撑杆14沿定位环11的直径方向布置且支撑杆14的两端与定位环11连接。由于穿过第二挡板22的油液等介质会给予第二挡板22的板面一定的作用力，在管道流速限制装置长时间工作后，安装在定位环11中的第二挡板22可能在油液等介质的作用力下发生弯曲变形，经过第二挡板22上的第二通孔221穿过第二挡板22的油液等介质的流动路径会再次发生变动，导致流速改变。示例性地，通过在定位环11上设置两端与定位环11连接的支撑杆14，支撑杆14沿定位环11的径向布置，支撑杆14可以在定位环11的轴线方向上对第二挡板22进行支撑，避免第二挡板22弯曲变形，进一部提高了介质的流速稳定性，并且调高了流速调节装置的使用寿命。

示例性地，支撑杆14的的两端可以固定连接在定位环11的内壁上，也可以固定连接在定位环11的第一端面12或者第二端面13上，只要支撑杆14的外表面能与卡入安装槽111中的第二挡板22的板面相接触，实现对第二挡板22进行支撑即可，本公开对此不作限定。

可选地，第一挡板21和第二挡板22为金属挡板。示例性地，在本公开实施例中，通过采用金属材料制作第一挡板21和第二挡板22，如不锈钢材料，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，以及较高的机械强度和疲劳强度，能够在长时间使用的情况下避免被油液等介质腐蚀，或者避免在油液的应力作用下发生弯曲变形，进一步提高了流速限制装置的使用寿命。

本公开实施例还提供了一种输送管道，包括管道n和至少一个如图1至8任一项所述的流速调节装置，至少一个流速调节装置安装在管道n内。

通过在管道中设置流速调节装置，固定件将流速调节组件连接至管道的内壁上，第一挡板和第二挡板中的一个与固定件连接，第一挡板和第二挡板通过双金属片相连接，并且第一挡板上具有多个第一通孔，第二挡板上具有与多个第二通孔。当管道内的油液等介质处于常温状态下时，这些介质可以直接通过多个第一通孔和第二通孔穿过第一挡板和第二挡板；而当管道内的介质温度升高时，双金属片受热发生弯曲变形，第一挡板和第二挡板的相对位置发生偏移，第一通孔和第二通孔正对的面积发生了变化，第一挡板和第二挡板对介质产生的总的阻力就发生了变化，管道内介质的流动路径发生改变，介质受到的阻力上升，流速降低，避免由于介质温度升高导致的介质流速过大。该管道的流速调节装置能够根据管道内介质的温度变化实现对管道中介质的流速的自动调节，保证介质流速的稳定性。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。