专利名称：流量调节阀中的等压差活门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输液管线上使用的液体燃料流量调节阀，具体说是流量调节阀中的等压差活门。
背景技术：
目前国内燃气轮机、内燃机等大功率发动机上使用一种液体燃料调节(计量)阀， 该调节阀的基本要求是，不论阀后压力如何波动，阀门的出油量应当是可控的，所说的可控是指阀门的出油量与阀芯的旋转角度应当是线性关系。在上述调节阀的使用场合中，阀后压力是经常波动的，导致出油量波动，且是不可控的。目前国产的液体燃料调节阀普遍存在上述问题，可调比小，可靠性差。
发明内容为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种流量调节阀中的等压差活门。本实用新型的目的是这样实现的它有双阀座的计量阀，且摒弃了针型阀的结构， 其特征是它是由压差控制器和控制回油口大小的阀组成；压差控制器是，压差调节螺钉21、弹簧22、活塞20、小球11、弹簧座12、弹簧14和弹簧盖13依次设置，活塞20设置在阀芯前腔Pl和阀芯后腔P2之间，小球11、弹簧座12和弹簧14设置在中压腔Rii里；阀芯前腔Pl与阀芯前通道连通，阀芯后腔P2与阀芯后通道连通，活塞20位于阀芯前腔的一侧呈凹形，阀芯前腔里的弹簧22设置在压差调节螺钉和活塞 20凹形之间，活塞20位于阀芯后腔的一侧带有活塞杆，在阀芯后腔和中压腔之间的间壁上有圆孔，活塞杆伸入圆孔，弹簧14设置在弹簧座12和弹簧盖13之间，活塞杆头和弹簧座12 外侧均呈凹形，小球被夹持在活塞杆和弹簧座12外侧之间；中压腔Rn与阀芯前腔Pl之间设两段通道，靠近中压腔Rii段的第一通道33的直径小于靠近阀芯前腔Pl段的第二通道32 的直径，第一通道33的直径<圆孔的直径<小球11的直径；控制回油口大小的阀是，回油口活塞19的一侧是控制腔Pc，该腔里的活塞19呈凹形，弹簧17设置在弹簧盖18和回油口活塞19凹形之间，回油口活塞19的另一侧在阀芯前通道与回油口 31之间的通道上，控制腔Pc与中压腔Rn连通，活塞19的左右移动控制着回油口的大小，回油口 31为三角形。
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1是流量调节阀的结构示意图。图2是
图1的A-A剖视图，该图只保留阀芯和密封环，其它略去。图3是
图1的Y向视图。
具体实施方式
参见
图1，所说的计量阀是，在阀体的通道上设置阀芯5、两个阀座即密封环8和弹簧7，阀芯为横置的圆桶，圆桶口朝向阀门出口 34，即圆桶内腔成为阀芯后通道P2的一部分；在圆桶底外侧的圆心固定带有花键的转轴5-1，与阀体上的轴承4内套作紧配合，带有花键的转轴5-1外端伸出阀体外，与驱动装置如减速机配合，传递供阀芯旋转的扭矩，在转轴上安装指针1，3是轴承盖，其上可以划刻度盘，与指针配合用来指示阀芯的旋转角度；在圆桶侧壁上开两个阀口 5-2，这两个阀口在圆桶转轴两侧呈对称分布，每个阀口为准矩形， 所说的准矩形是指两端为相同曲率和长度的圆弧(参见图2)；在每个阀口的外侧(也就是圆桶侧壁外侧)各有一个密封环，弹簧7设置在密封环和密封盖6、10之间，使密封环可靠地压在阀芯圆桶侧壁外侧上；阀芯前通道在密封环前分成两个支通道，分别通向上下两个密封环。燃料油从阀门进口 30入，依次经过阀芯前通道、密封环、阀口、阀芯后通道至阀门出口 34。当转轴旋转时，密封环静止，阀口在密封环里的面积随着阀芯的旋转角行程呈线性变化，调节流量。流经调节阀的液体流量公式为F=K*A· (ΔΡ)1/2，式中K为流量系数，A为阀口的面积，ΔΡ=Ρ1-Ρ2，代表阀芯前、后通道的压差。如果ΔP为恒定值，则F与A成线性关系，进一步，F与阀芯5的角行程呈线性关系，与阀门出口压力无关。在调节阀的实际使用中，阀芯后通道即阀门出口的压力是经常波动的。为保证ΔΡ 为恒定值，本实用新型还设计了等压差活门，等压差活门和计量阀集成在一个阀体9上。等压差活门根据阀门出口压力Ρ2的变化来调节回油口的大小，进而改变Ρ1，以保持ΔΡ不变。等压差活门由压差控制器和控制回油口大小的阀等组成；压差控制器是，压差调节螺钉21、弹簧22、活塞20、小球11、弹簧座12、弹簧14和弹簧盖13依次设置，活塞20设置在阀芯前腔Pl和阀芯后腔Ρ2之间，小球11、弹簧座12和弹簧14设置在中压腔Pm里；阀芯前腔Pl与阀芯前通道连通，阀芯后腔Ρ2与阀芯后通道连通，活塞20位于阀芯前腔的一侧呈凹形，阀芯前腔里的弹簧22设置在压差调节螺钉和活塞 20凹形之间，活塞20位于阀芯后腔的一侧带有活塞杆，在阀芯后腔和中压腔之间的间壁上有圆孔，活塞杆伸入圆孔，弹簧14设置在弹簧座12和弹簧盖13之间，活塞杆头和弹簧座12 外侧均呈凹形，小球被夹持在活塞杆和弹簧座12外侧之间；中压腔Rn与阀芯前腔Pl之间设两段通道，靠近中压腔Rn段的通道33的直径小于靠近阀芯前腔Pl段的通道32的直径， 通道33的直径<圆孔的直径<小球11的直径。控制回油口大小的阀是，回油口活塞19的一侧是控制腔Pc，该腔里的活塞19呈凹形，弹簧17设置在弹簧盖18和回油口活塞19凹形之间，回油口活塞19的另一侧在阀芯前通道与回油口 31之间的通道上，控制腔Pc与中压腔Rn连通，活塞19的左右移动控制着回油口的大小，回油口 31为三角形(参见图3)。工作过程是，当P2压力升高时，活塞20在P2压力和弹簧14的作用下向左移动， 小球11也向左移动，堵住圆孔(如
图1所示)，使RiI腔的液体无法通过这个圆孔流向P2腔， Pm腔只与Pl腔连通，于是Rn压力会上升，由于Pc腔与Rn腔相通，于是Pc压力也会上升， 活塞19在压力Pc和弹簧17的作用下向左移动，回油口变小，回油流量减少，而阀门进口 1 流量是恒定的，于是Pl压力上升，即Pl随P2压力升高而升高；当P2压力下降时，活塞20 在向右移动，小球11也向右移动，圆孔打开，Rii腔的液体流向P2腔，且其流速大于Pl腔向RiI补充的流量，RiI压力下降，于是Pc压力也会下降，活塞19向右移动，阀门出口 2变大，回油流量增加，阀门进口流量是恒定的，于是Pl压力下降，即Pl随P2压力下降而下降。等压差活门的这一调节过程完全是动态的，且保证了 ΔΡ=常数。另外，作为燃料调节阀希望其流量的调节具有慢加快减的效果，以保证动力设备的安全。为了实现这一目的，在控制腔Pc与中压腔Rll之间的通道上设置了缓冲快泄阀，具体是，带孔的锥形阀芯16设置在锥形缓冲腔Pn里，弹簧15设置在缓冲腔壁和锥形阀芯之间。当Rii>PC时，Rii腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔流入Pc腔；反之，当RiKPc 时带孔锥形阀芯16仍被弹簧15紧压在壳体上时，Pc腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔流回Rii腔；当Rii<<PC时，且带孔锥形阀芯16克服弹簧15压力离开壳体时，Pc腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔和阀芯与壳体间的缝隙快速流回至Rii腔，这一设计可使旁通阀慢关快开；另外，旁通阀的三角形窗口也使得Pl压力的调节实现慢升快降的目的。通过由流量公式可以看出，Pl压力调节的慢升快降即实现了流量调节的慢加快减的效果。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、等压差活门的使用，使得流量F与阀芯的角行程呈线性关系，且与阀门出口压力无关，满足液体流量调节阀的要求。2、流量的调节具有慢加快减的效果，作为液体燃料调节阀保证了动力设备的安全。3、可调比大于100，在小流量区域可实现精确调节。4、由于弹簧的作用令阀座时刻靠紧阀芯，当阀芯旋转时因摩擦使得阀门具有很好的自洁能力。5、阀芯和阀座安装在阀体的通道上，需要清理维护时只需将阀门的进口管线拆除，阀芯及其计量窗口可完全可见，使得阀门的清理维护非常容易方便。6、当阀芯、阀座磨损时，设置的弹簧可起到补偿作用，不但延长了阀门的使用寿命，还延长了阀门的首翻期(阀门首次返厂维修的时间)。
权利要求1.一种流量调节阀中的等压差活门，其特征是它是由压差控制器和控制回油口大小的阀组成；压差控制器是，压差调节螺钉、弹簧0 、活塞00)、小球(11)、弹簧座(1 、弹簧 (14)和弹簧盖(13)依次设置，活塞OO)设置在阀芯前腔(Pl)和阀芯后腔(P2)之间，小球、弹簧座(1 和弹簧(14)设置在中压腔(Pm)里；阀芯前腔(Pl)与阀芯前通道连通，阀芯后腔(P2)与阀芯后通道连通，活塞OO)位于阀芯前腔的一侧呈凹形，阀芯前腔里的弹簧 (22)设置在压差调节螺钉和活塞OO)凹形之间，活塞OO)位于阀芯后腔的一侧带有活塞杆，在阀芯后腔和中压腔之间的间壁上有圆孔，活塞杆伸入圆孔，弹簧(14)设置在弹簧座 (12)和弹簧盖(1 之间，活塞杆头和弹簧座(12)外侧均呈凹形，小球被夹持在活塞杆和弹簧座(12)外侧之间冲压腔(Pm)与阀芯前腔(Pl)之间设两段通道，靠近中压腔(Rn)段的第一通道(3 的直径小于靠近阀芯前腔(Pl)段的第二通道(3 的直径，第一通道(33) 的直径<圆孔的直径<小球的直径；控制回油口大小的阀是，回油口活塞(19)的一侧是控制腔(Pc)，该腔里的活塞(19) 呈凹形，弹簧(17)设置在弹簧盖(18)和回油口活塞(19)凹形之间，回油口活塞(19)的另一侧在阀芯前通道与回油口(31)之间的通道上，控制腔(Pc)与中压腔(Pm)连通，回油口 (31)为三角形。
2.按照权利要求1所述的流量调节阀中的等压差活门，其特征是在控制腔(Pc)与中压腔(Pm)之间的通道上设置了缓冲快泄阀，具体是，带孔的锥形阀芯(16)设置在锥形缓冲腔(Pn)里，弹簧(1 设置在缓冲腔壁和锥形阀芯之间。
专利摘要本实用新型提供了一种流量调节阀中的等压差活门，所要解决的问题是目前在调节阀的使用场合中，阀后压力是经常波动的，导致出油量波动。本实用新型的要点是它有计量阀和等压差活门，计量阀和等压差活门集成在一个阀体上组成；等压差活门包括活塞，活塞一侧的油腔与计量阀阀芯后通道连通，活塞的另一侧在阀芯前通道与阀门回油口之间的通道上。本实用新型的有益效果是流量与阀芯的角行程呈线性关系，与阀门出口压力无关，满足调节阀的要求；其次，流量的调节具有慢加快减的效果，保证了动力设备的安全。
文档编号F16K17/22GK202228745SQ20112023713
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者姚伟华, 姚德生, 梁明剑 申请人:沈阳冠能燃气轮机科技有限公司