专利名称：高精度动态流量平衡阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水系统的阀门，更具体地说，本实用新型是一种具有机械自力式高精度自动流量平衡功能的动态流量平衡阀。
背景技术：
在采暖、空调的大量异程管网水系统中，实际设计时往往只考虑最不利环路的阻力计算，当系统最不利结点的资用压头得以保证的同时，其它结点的作用压头可能远大于设计值，导致系统的水力失调。而水泵的选型过大或不当也会导致运行流量偏离设计值，管网水力不平衡的结果是造成能源的大量浪费、运行噪声的增加和设备使用寿命的缩短。
暖通空调系统耗能占建筑总耗能的65％左右，如何贯彻执行节能环保、高效自然的中央空调技术，已日益引起人们的重视。
在中央空调主机水系统等领域，需要大量应用自动流量平衡阀。
目前大量进口品牌的自动流量平衡阀一般采用一体化组装。作为高精度自动流量控制阀的一类，这种设计理念不便于后期的检修、维护，长期运行后控制精度下降，浪费了能耗，而国内厂家生产的自动流量平衡阀起始工作压力普遍偏高，流量精度低，后期检修和维护也存在同样的问题，且可靠性差。
目前公知的还没有发现大口径、高精度、带检修盘的机械自力式动态流量平衡阀。
发明内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有机械自力式高精度自动流量平衡功能的动态流量平衡阀。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的
本实用新型提供了一种高精度动态流量平衡阀，包括两端设置法兰连接的阀体100，所述阀体100有一Y形突出部分，内部有安装筒104；安装筒104中部设置安装盘，其上安装有至少一个自动流量平衡控制装置103；安装筒104下部与检修盘107连接，并设置至少一个出流孔105；所述自动流量平衡控制装置103包括流量控制阀筒3、流量控制阀芯4、不锈钢弹簧5、密封圈6和压紧盖7，流量控制阀芯4可沿流量控制阀筒3内壁滑动，其上设置有入口端面固定孔1和入口侧流固定孔2。
本实用新型所述流量控制阀芯4是中空的，壁上还开有至少两个侧流通道8。
本实用新型所述侧流通道8具有沿着流体流动方向逐渐放大的弧形边缘。
本实用新型所述安装筒104前端边缘与阀体100内壁连接处有一个O型密封圈102。
本实用新型所述阀体100入口端有一个测量咀101。
本实用新型所述阀体100出口端有一个测量咀108。
本实用新型所述安装筒104与检修盘107之间还有一个密封垫片106。
本实用新型所述检修盘107是通过螺栓连接至阀体100Y形突出法兰上的。
本实用新型的有益效果是本实用新型采用机械自力式原理，阀的流量控制由模数化、小流量、高精度的流量自动平衡控制装置组合而成，流向尺寸小、适应范围广、控制精度高、结构简单、制造方便、安装灵活、成本低廉，检修方便、且系统的扩展和产品的升级十分容易，可以彻底解决管网系统的动态流量平衡问题。
图1是本实用新型的实施例1的动态流量平衡阀结构示意图。
图2是图1中A-A剖面图图3是自动流量平衡控制装置的结构示意图图中各部件的附图标记为图1中Y型阀体100，测量咀101、108，密封圈102，自动流量平衡控制装置103，安装筒104，出流孔105，密封垫片106，检修盘107；
图3中各部件的附图标记为入口端面固定孔1，入口侧流固定孔2，流量控制阀筒3，流量控制阀芯4，不锈钢弹簧5，密封圈6，压紧盖7，侧流通道8。
具体实施方式
参考附图1至附图3，下面将对本实用新型进行详细描述。
具体实施例1提供了用于水系统的动态流量平衡阀，包括可以法兰方式连接的大口径Y形阀体100、测量咀101、108，密封圈102、自动流量平衡控制装置103、安装筒104、出流孔105、密封垫片106、检修盘107，所述安装筒104内均匀安装有至少一个基于机械自力式原理的自动流量平衡控制装置103(附图1至附图3属于安装有二个自动流量平衡控制装置103的高精度动态流量平衡阀)。
本实用新型所述自动流量平衡控制装置103是一个模数化、高精度的恒流量控制阀，包括入口端面固定孔1、入口侧流固定孔2、流量控制阀筒3、流量控制阀芯4、不锈钢弹簧5、密封圈6、压紧盖7、侧流通道8。流量控制阀芯4是中空的，可沿流量控制阀筒3内壁滑动，其上设置有入口端面固定孔1和入口侧流固定孔2。壁上开有至少二个侧流通孔，所述侧流通孔具有沿着流体流动方向逐渐放大的弧形侧流通孔。
本实用新型解决其技术问题所采用的工艺原理是根据动态流量平衡阀的水流量设计要求，灵活选择流量自动平衡控制装置103的准则模数和对应个数。例如某口径自动平衡控制装置103的流量小模数有12.5m3/h、25m3/h，为了设计一个25m3/h的动态流量平衡阀，可以选择2×12.5m3/h的模式，当然也可以选择1×25m3/h的模式、即在安装筒104内只安装一个自动平衡控制装置103。
本实用新型所述的流量自动平衡控制装置103可以根据平衡阀水流量的设计流量需要进行灵活组合。
本实用新型所述流量控制阀芯4的侧面有特殊形状的水流通孔，顶面开设固定面积的圆孔，流量控制阀芯4与压紧盖7之间装有高精度不锈钢弹簧5，流量控制阀芯4能进行水流方向动作。当来水压力升高时，流量控制阀芯4推动弹簧压缩，阀芯的总体通流面积减少；当来水压力降低时，流量控制阀芯4因为弹簧弹力而伸长，阀芯的总体通流面积增加，从而实现阀门的定流量自动控制功能。
水流作用在流量控制阀芯4上时，使流量控制阀芯4与流量控制阀筒3有相对运动位移s，同时在流量控制阀芯4两侧形成压降ΔP。
此时经过控制阀阀体的流量(Q)表达式Q=Cv×ΔP]]>Cv为阀门的流量系数流量控制阀芯4在动作时，侧流通孔面积在改变，使其有不同的流通能力，Cv是位移s的函数，其数学表达式Cv＝Cv(s)流量控制阀芯4两端压降ΔP作用在阀芯4的力与弹簧力F平衡，我们采用具有线性变形特性的高精度不锈钢弹簧，弹簧力F是位移s(即弹簧压缩量)的线性函数，ΔP也是位移s的函数。
假设流量控制阀芯4的顶端投影面积Ap(属于常数)，初试弹簧力F0，K为弹簧的弹性模量，它们有如下关系式它们有如下关系式Q=Cv(s)×ΔP(s)]]>F＝K×s+F0＝ΔP(s)×Ap侧流通孔过流面属于圆柱面开孔，因此过流面总体面积A可以通过展开图面积表示A＝A(s)根据流体力学连续性方程和动量方程方程的一维模型简化，在流体流经阀门的流量控制阀芯4时，为了保持流量恒定，可以通过联立求解方程组得到关系式A(s)＝C1×(F0+K×s+C2)-1/2其中C1、C2、F0均为常数，K为弹簧的弹性模量，通过实验标定容易得到，具体数据可以查找模数化样本。
这种过流面积的开孔在数控加工机上很容易实现。
本实用新型所述流量自动控制装置103就是利用这种数学关系控制流量的高精度恒定。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高精度动态流量平衡阀，包括两端设置法兰连接的阀体(100)，其特征在于，所述阀体(100)有一个Y形突出部分，内部有安装筒(104)；安装筒(104)中部设置安装盘，其上安装有至少一个自动流量平衡控制装置(103)；安装筒(104)下部与检修盘107连接，并设置至少一个出流孔105；所述自动流量平衡控制装置(103)包括流量控制阀筒(3)、流量控制阀芯(4)、不锈钢弹簧(5)、密封圈(6)和压紧盖(7)，流量控制阀芯(4)可沿流量控制阀筒(3)内壁滑动，其上设置有入口端面固定孔(1)和入口侧流固定孔(2)。
2.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述流量控制阀芯(4)是中空的，壁上还开有至少两个侧流通道(8)。
3.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述侧流通道(8)具有沿着流体流动方向逐渐放大的弧形边缘。
4.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述安装筒(104)前端边缘与阀体(100)内壁连接处有一个O型密封圈(102)。
5.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述阀体(100)入口端有一个测量咀(101)。
6.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述阀体(100)出口端有一个测量咀(108)。
7.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述安装筒(104)与检修盘(107)之间还有一个密封垫片(106)。
8.根据权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于，所述检修盘(107)是通过螺栓连接至阀体(100)的Y形突出的法兰上。
专利摘要本实用新型公开了一种阀门，旨在提供一种具有机械自力式高精度自动流量平衡功能的动态流量平衡阀，包括两端设置法兰连接的阀体，所述阀体有一Y形突出部分，内部有安装筒；安装筒中部设置安装盘，其上安装有至少一个自动流量平衡控制装置；安装筒下部与检修盘连接，并设置至少一个出流孔。本实用新型采用机械自力式原理，阀的流量控制由模数化、小流量、高精度的流量自动平衡控制装置组合而成，流向尺寸小、适应范围广、控制精度高、结构简单、制造方便、安装灵活、成本低廉，检修方便、且系统的扩展和产品的升级十分容易，可以彻底解决管网系统的动态流量平衡问题。
文档编号F16K17/20GK2781126SQ20052010150
公开日2006年5月17日 申请日期2005年4月8日 优先权日2005年4月8日
发明者沈新荣 申请人:沈新荣