专利名称：自动平衡阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动平衡阀门，尤指一种能够使两个料管的供料流量 平衡的自动平衡阀门。
背景技术：
在食品行业，料液供给的流量控制调整十分常见，如在冷饮行业，饮料的 灌注，冰淇淋的灌注等。如在冰淇淋的生产过程中，控制膨化冰淇淋料液目前 所使用的阀门多为卫生级球阀、碟阀、柱塞阀等。其中，卫生级球阀和碟阀无 法实现流量微调，并且这三种阀门共同的缺点在于单阀单控，不能起到平衡互 补的作用。
例如专利号200620086008.5的实用新型，揭示了一种全自动平衡阀，如图 1所示。其中，阀体11中设有阀胆16，阀胆16由设在阀体11中的弹性压紧圈 17固定，阀胆16的一端为阀胆节流嘴，其上设有流量孔和长流孔，阀胆上下 端帽中各设有弹簧。通过以上设置，该实用新型可以根据阀门前后压差的改变 自力式调控过流面积的大小，使输出流量在设计的压差工作范围内时保持恒定， 解决流体控制领域的动态失调问题。但显而易见的是，该实用新型只能解决单 输入单输出的单一流量控制问题，对于多通道流体的同时控制，甚至多通道流 体定比例控制，该实用新型无法解决。
然而现今食品工业中，对多种原料混合控制的要求越高。为了实现多流体 源的控制问题，目前普遍的解决方法是在系统中设置多个阀门，每个阀门分别 控制一个流体源，例如专利号200420062714.7的实用新型，揭示了一种饮料混 合装置，包括并排设置的水罐和糖罐，其水罐、糖罐下方设置有混合罐，水罐、 糖罐内分别设有液位控制浮筒，顶部进口处分别通过可调式水、糖进给阀与供
3水、供糖管道相接，其底部分别连接有计量针阀和混合阀，并通过T型混合管 与混合罐进口相接。通过以上设置，该实用新型可以通过每个流体源各自的液 位控制系统与各自阀门实现静态流体源的流量控制。
但是，在冷饮生产过程中，如膨化冰淇淋料液因其在管道内及多头分配器 内容易形成涡流，并因其属于膨化状态，料液里面的气体在流动中不断变化， 同时膨化冰淇淋料液从凝冻机里出来的温度为零下4度正负2度，在管道内或 分配器内的一切流动死角很容易冻结。在管道流动过程中，与外界换热还容易 导致部分料液融化。以上诸多原因导致每个料管里的料的压力、流量是不断变 化的，所以以上静态流体源控制方法无法解决瞬息万变的流量变化问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够克服现有技术中存在的缺陷，达到实时 分料均匀，调节稳定，各料管供料流量平衡的自动平衡阀门。
为此，本实用新型的自动平衡阀门包含两呈门形、能相对转动的刚性杆 件，每个刚性杆件的两侧端分别构成一个挤压端和一个弹性连接端；所述两刚 性杆件的开口部相对设置，且一个刚性杆件的弹性连接端设置在另一个刚性杆 件的开口部内，并与另一个刚性杆件的挤压端之间构成第一容置空间；所述两 刚性杆件的弹性连接端之间形成第二容置空间；所述第一容置空间内设有料管， 所述第二容置空间内设有弹性元件。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述每个门形刚性杆件的挤压端拐角部 均设有一通孔，所述通孔分别套设于第一、第二转动轴。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述第一、第二转动轴平行设置。
如上所述的自动平衡阔门，其中，所述弹性连接端的外部形成一弧形面接 触面，该弧形接触面抵接于所述料管的外部。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述每个门形刚性杆件的挤压端拐角部 均设有一通孔，所述通孔分别套设于第一、第二转动轴；所述弹性连接端外部的弧形接触面形成为，其上的任一点相对于与刚性杆件的转动轴之间的旋转半 径自弹性连接端的端部向刚性杆件的底部逐渐变小。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述料管与所述弹性连接端外部的弧形 接触面相接触的部位，设有一平衡板。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述弹性元件为弹簧，该弹簧的两端分 别与所述两刚性杆件的弹性连接端内侧固定连接。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述弹性元件为液压缸或气缸，所述液 压缸或气缸的两端分别与所述两刚性杆件的弹性连接端内侧铰接连接。
如上所述的自动平衡阀门，其中，所述弹性元件为橡胶体或阻尼件，其两 端分别顶抵于所述两刚性杆件的弹性连接端内侧。
本实用新型的自动平衡阀门与现有技术相比具备的优点与特点是 本实用新型的机构简单，使食品工业中，料液调整稳定，可令冰淇淋生产 调节过程简单且成本低廉；同时，该机构实现自动控制，不需要人工调节；此 外，本实用新型的两刚性杆件对称设置，且通过设置在第二容置空间内的弹性 元件首先根据实际需要对两个料管进行预压，使两个料管按规定的流量比例输 送料液，当料管因料液的变化出现变形时，所述弹性元件能够对两料管起到遏 制变形的平衡作用，从而使两个料管的出料在定比例下达到实时稳定平衡，解 决了公知技术中存在的分料不均匀、调节不稳定的问题，实现了自动控制出料 比例平衡，提高了产品的成品率，同时保证了生产过程的顺畅进行。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新 型的范围。其中，
图1为现有的一种全自动平衡阀剖面图2为本实用新型的自动平稳阀门的一个实施例的结构示意图3为本实用新型的自动平衡阀门一个实施例的一料管膨胀的动作示意
5图4为本实用新型的自动平衡阀门的弹性连接端的结构分析示意图； 图5为本实用新型的自动平衡阀门的另一个实施例的结构示意图； 图6为本实用新型的自动平衡阀门的又一个实施例的结构示意图； 图7为本实用新型的自动平衡阀门的再一个实施例的结构示意图； 图8为本实用新型的自动平衡阀门的再一个实施例的一料管膨胀的动作示 意图9为本实用新型使用状态侧视示意图； 图IO为本实用新型使用状态俯视示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附 图说明本实用新型的具体实施方式
。其中，相同的部件采用相同的标号。 实施例1
图2为本实用新型的一个实施例的结构示意图。本实用新型的自动平衡阀 2具有两个呈门形的刚性杆件21、 22和弹性元件。在本实施例中，所述弹性元 件为弹簧23。其中，每个刚性杆件21、 22的两侧端分别构成一个挤压端211、 221和一个弹性连接端212、 222，所述两刚性杆件21、 22的开口部相对设置， 且两个弹性连接端212、 222相互扣合，即， 一个刚性杆件的弹性连接端设置在 另一个刚性杆件的开口部内。所述弹性连接端212、 222分别与挤压端211、 221 之间构成第一容置空间20。料管24设置在刚性杆件21的挤压端211和刚性杆 件22的弹性连接端222形成的容置空间20中，料管25设置在由刚性杆件21 的弹性连接端212和刚性杆件22的挤压端221形成的容置空间20中。如图9、 IO所示，所述料管24、 25通过设置在所述刚性杆件21、 22的至少一侧的支架 被支撑在机架29上，在本实施例中，在所述刚性杆件21、 22的两侧均设有支 架27、 28，通过该支架27、 28使位于刚性杆件21、 22 (自动平衡阀)两侧的
6所述料管24、 25均得到了支撑，从而提高了料管的工作稳定性。
所述刚性杆件21、 22的弹性连接端212、 222之间形成第二容置空间26， 所述弹簧23设置在第二容置空间26内，该弹簧23的两端分别与所述两刚性杆 件的弹性连接端212、 222的内侧固定连接。
所述每个门形刚性杆件21、 22的挤压端拐角部2111、 2211处均设有一通 孔，所述通孔分别套设于第一、第二转动轴213、 223。所述第一、第二转动轴 213和223设置在所述机架29上(请参见图9、图10)，两转动轴之间的距离 相对固定，可以根据需要进行调节。其中，与所述开口部相对应的部位为刚性 杆件21、 22的底部，所述底部与所述挤压端22K 222相连接处形成所述拐角 部2111、 2211。
所述弹性连接端212、 222的外部形成一弧形面接触面2121、 2221，该弧 形接触面2121、 2221分别抵接于所述料管24、 25的外部，从而能够使所述弹 性连接端212、 222与所述料管24、 25之间的运动顺畅。
为保证所述刚性杆件21、 22在逆时针转动时，由所述弹性连接端212、 222 与挤压端221、 211之间分别构成的第一容置空间20变大，所述弹性连接端外 部的弧形接触面2121、 2221形成为，其上的任一点相对于与刚性杆件21、 22 的转动轴213、 223之间的旋转半径自弹性连接端212、 222的端部向刚性杆件 的开口部底部逐渐变小。如图4所示，图中以刚性杆件22的弹性连接端222的 弧形接触面2221为例来进行说明。其中，点a、 b、 c、 d均位于弧形接触面2221 上，各点围绕刚性杆件22的转动轴223的旋转半径分别为Ra、 Rb、 Rc、 Rd， 由于各点的旋转半径自弹性连接端212、 222的端部向刚性杆件的开口部底部逐 渐变小，因此Ra〉Rb〉Rc〉Rd，在本实施例中，所述的弧形接触面2121 、 2221 圆弧形接触面。
如图3所示，当两个料管24和25同时供料时，如果料管24流量增大，在 速度保持恒定的情况下致则料管通料面积会增大，使料管24膨胀。其膨胀结果 是刚性杆件21的挤压端211绕刚性杆件21的转动轴213逆时针旋转，同时刚
7性杆件22的弹性连接端222绕刚性杆件22的转动轴223逆时针旋转，使弧形 接触面2221与料管24之间的距离变大，以适应膨胀的料管24。同时刚性杆件 21的弹性连接端212和刚性杆件22的挤压端221也做相应旋转，使弧形接触 面2121与料管25之间的距离也随之变大，使得容置料管25的容置空间增大， 则料管25的通料面积增大，流量增大。通过设置在所述第二容置空间26内的 弹簧压力，使两个第一容置空间20同时增大一定比例，从而实现了两个料管 24、 25的流量时时保持平衡。
同理，当其中任一料管的流量减小时，各刚性杆件21、 22反方向(顺时针) 旋转，使弧形接触面与另一料管之间的距离变小，以适流量减小的一个料管， 且在设置于所述第二容置空间26内的弹簧压力的作用下，使两个料管24、 25 的通料面积同时减小，达到两料管保持规定的出料流量。
本实用新型的安装及工作原理是，将所述自动平衡阀门2的两个刚性杆件 21、 22通过将挤压端拐角部2111、 2211处设置的通孔套设在两平行设置的转动 轴213、 223上，使每个刚性杆件21、 22的弹性连接端212、 222相互扣合，形 成第一容置空间20和第二容置空间26,再将两根料管24、 25置入该自动平衡 阀门的两个对称容置空间20内固定，系统运行前通过调节两平行设置的转动轴 213、 223之间的距离来调节设置在第二容置空间26内的弹簧23的预压力，使 所述两个料管24、 25的出料在规定的比例下达到实时稳定平衡。
系统运行时， 一边料管的主动膨胀会使该自动平衡阀门主动膨胀管道一侧 的容置空间增大，从而引起该自动平衡阀门的两刚性杆件的转动，从而使得该 自动平衡阀门的另一侧的容置空间增大，使另一侧的管道被动膨胀，且主动与 被动侧的两料管截面积增量成比例； 一边管道的主动收縮时，根据杠杆原理， 在弹力作用下，所述两刚性杆件反向旋转相同角度，使两侧的容置空间20同时 减小，直至主动收縮一侧的刚性杆件的弹性连接端的弧形接触面与主动收縮料 管相抵接，此时两侧料管的截面积亦减少一定比例，使两个料管的流同比例减 小。
8实施例2
如图5所示，为本实用新型的自动平衡阀门的另一个实施例的结构示意图， 其中仅显示了第二容置空间26的局部。在本实施例中，所述的弹性元件为液压 缸或气缸33，所述液压缸或气缸33的两端与弹性连接端212、 222的内侧铰接 连接。在本实施例中，所述液压缸或气缸33的缸体和活塞杆分别与支座31、 32相铰接，所述支座31、 32分别固定在所述弹性连接端212、 222的内侧。采 用液压缸或气缸33作为弹性元件，能够更准确地控制对料管24、 25的预压力， 使两个料管24、 25的出料量更为精确。
本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与实施例1的相同，在此不再 赘述。
实施例3
如图7、 8所示，为本实用新型的自动平衡阀门的再一个实施例的结构示意 图和料管膨胀的动作示意图。在本实施例中，所述的弹性元件为橡胶体或弹性 阻尼体43，所述橡胶体或弹性阻尼体43的两端分别顶抵于弹性连接端412、422 的内侧，在本实施例中，当料管24或25其中之一的流量增大而产生膨胀时， 刚性杆件21、 22的挤压端211、 221同时产生逆时针旋转，使两个料管的通料 面积达到一致的同时，所述橡胶体或弹性阻尼体43在第二容置空间内也做相应 的偏转并向长度方向伸长，保持对弹性连接端的顶抵作用。
采用橡胶体或弹性阻尼体43作为弹性元件，由于其两端为顶抵于弹性连接 端412、 422，因此结构较为简单，安装、检修方便，且能够保证能够准确地控 制对料管24、 25的预压力。
本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与实施例1的相同，在此不再 赘述。
实施例4
如图6所示，在本实施例中，所述料管24、 25与所述弹性连接端212、 222 外部的弧形接触面2121、 2221相接触的部位，设有一平衡板241、 251，通过
9设置该平衡板241、 251能够使所述弧形接触面2121、 2221对料管24、 25的压 力均匀。
本实施例的其他结构、工作原理和有益效果与上述实施例的相同，在此不 再赘述。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新 型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提 下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1、一种自动平衡阀门，其特征在于，所述的自动平衡阀门包含两呈冂形、能相对转动的刚性杆件，每个刚性杆件的两侧端分别构成一个挤压端和一个弹性连接端；所述两刚性杆件的开口部相对设置，且一个刚性杆件的弹性连接端设置在另一个刚性杆件的开口部内，并与另一个刚性杆件的挤压端之间构成第一容置空间；所述两刚性杆件的弹性连接端之间形成第二容置空间；所述第一容置空间内设有料管，所述第二容置空间内设有弹性元件。
2、 如权利要求l所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述每个门形刚性杆 件的挤压端拐角部均设有一通孔，所述通孔分别套设于第一、第二转动轴。
3、 如权利要求2所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述第一、第二转动 轴平行设置。
4、 如权利要求l所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述弹性连接端的外 部形成一弧形面接触面，该弧形接触面抵接于所述料管的外部。
5、 如权利要求4所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述每个门形刚性杆 件的挤压端拐角部均设有一通孔，所述通孔分别套设于第一、第二转动轴；所 述弹性连接端外部的弧形接触面形成为，其上的任一点相对于与刚性杆件的转 动轴之间的旋转半径自弹性连接端的端部向刚性杆件的底部逐渐变小。
6、 如权利要求4所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述料管与所述弹性 连接端外部的弧形接触面相接触的部位，设有一平衡板。
7、 如权利要求l一6任一项所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述弹性 元件为弹簧，该弹簧的两端分别与所述两刚性杆件的弹性连接端内侧固定连接。
8、 如权利要求l一6任一项所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述弹性 元件为液压缸或气缸，所述液压缸或气缸的两端分别与所述两刚性杆件的弹性 连接端内侧铰接连接。
9、 如权利要求l一6所述的自动平衡阀门，其特征在于，所述弹性元件为 橡胶体或阻尼件，其两端分别顶抵于所述两刚性杆件的弹性连接端内侧。
专利摘要本实用新型涉及到一种自动平衡阀门，其包含两呈冂形、能相对转动的刚性杆件，每个刚性杆件的两侧端分别构成一个挤压端和一个弹性连接端；所述两刚性杆件的开口部相对设置，且一个刚性杆件的弹性连接端设置在另一个刚性杆件的开口部内，并与另一个刚性杆件的挤压端之间构成第一容置空间；所述两刚性杆件的弹性连接端之间形成第二容置空间；所述第一容置空间内设有料管，所述第二容置空间内设有弹性元件。本实用新型的机构简单，使食品工业中，料液调整稳定；并且解决了公知技术中存在的分料不均匀、调节不稳定的问题，实现了自动控制出料比例平衡，提高了产品的成品率，同时保证了生产过程的顺畅进行。
文档编号F16K11/14GK201284848SQ20082013806
公开日2009年8月5日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者宋文斌, 杜志强, 高炜超 申请人:内蒙古伊利实业集团股份有限公司