高精度动态流量平衡阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种流量控制阀，主要用于空调、采暖、供水系统等需要平衡流量的领域，特别是涉及一种高精度动态流量平衡阀，包括安装在阀体上的阀芯组件、阀盖，阀芯组件由阀芯、阀芯壳体、弹簧、锁紧螺丝组成，所述阀芯上设有端面固定孔和两边对称的侧流通道，侧流通道包括两个均匀分布的固定椭圆孔、两个或四个均匀分布的可变孔，两个固定椭圆孔分别与其中两个对称分布的可变孔一一相连通。本发明高精度动态流量平衡阀，结构简单、体积小，阀芯刚度性能好，加工方便，节约成本。
【专利说明】高精度动态流量平衡阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流量控制阀，主要用于空调、采暖、供水系统等需要平衡流量的领域，特别是涉及一种高精度动态流量平衡阀。
【背景技术】
[0002]目前，大量的国外进口品牌的动态流量平衡阀一般采用一体化组装，这种高精度自动流量平衡阀不便于后期的检修、维护、清洗，长期运行后导致控制精度下降，能耗增加；而国内厂家生产的动态流量平衡阀起始工作压力普遍偏高，流量精度低，后期检修、维护和清洗也存在同样的问题，且可靠性差。
[0003]中国专利CN 1888498A中提供的侧面开孔方法，其用于计算的侧面通流孔流量系数是定值，而侧面通流孔的不同位置的流量系数都应不同，故不能保证高精度的流量控制。且当所需理想流量太大，侧流通道的两侧对称可变开孔切割到阀芯内壁甚至外壁，不仅影响阀芯刚度，而且不能满足流量需求。
[0004]中国专利CN 201232764Y中提供的回位弹簧，用于定位阀胆，所需阀体较大，结构复杂。
[0005]中国专利CN 2781125Y中提供的侧面固定孔为方孔，刚度不高，不利于增大流量。
[0006]中国专利CN 2781128Y中提供的侧面固定孔为多个圆孔，侧面可变孔为多个且未连接，加工复杂，不利于线切割的一次成型。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于针对现有技术中的缺陷而提供一种高精度动态流量平衡阀，其改进的方法及结构，有效克服了【背景技术】所述存在的全部问题。
[0008]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0009]一种高精度动态流量平衡阀，包括安装在阀体上的阀芯组件、阀盖，阀芯组件由阀芯、阀芯壳体、弹簧、锁紧螺丝组成，所述阀芯上设有端面固定孔和两边对称的侧流通道，侧流通道包括两个均匀分布的固定椭圆孔、两个或四个均匀分布的可变孔，两个固定椭圆孔分别与其中两个对称分布的可变孔 相连通。
[0010]作为上述方案的进一步设置，所述可变孔中，相邻的两个可变孔的流通面积不同，对称面的两个可变孔的流通面积相同。
[0011]所述锁紧螺丝上安装有超压限位套，且超压限位套的侧面开设有通孔(作为流体通道)，同时锁紧螺丝与超压限位套之间呈一体式结构。
[0012]所述阀芯壳体的上端外壁与阀体内孔相配合设置，阀芯壳体的下端外壁与阀体阀座孔采用端面密封(即阀芯壳体的下端外壁卡置在阀体阀座孔的端面上)，阀盖安装在阀芯壳体的顶端，阀芯上端开口上设有凸缘，阀芯壳体的下端内壁上设置有配合凸缘对阀芯进行限位的台阶，锁紧螺丝与阀芯壳体的上端内壁进行螺纹连接，弹簧位于阀芯壳体内，且弹簧一端座落在锁紧螺丝内，另一端座落在阀芯的限位端面上(即阀芯凸缘的上端面上)。[0013]所述阀芯壳体的下端外壁与阀体阀座孔之间安装有O形密封圈一。
[0014]所述阀盖与阀体通过螺纹连接。
[0015]所述阀盖与阀体之间安装有O形密封圈二。
[0016]本发明高精度动态流量平衡阀的阀芯侧面开孔方法，包括以下步骤:
[0017]假设先以开两个对称的侧流通道计算:
[0018]已知参数:设计流量Q ;流体密度P ;最小工作压差APmin ;最大工作压差APmax ；端面固定孔面积A2 ；阀芯全行程S ;端面通流孔流量系数C ；
[0019]未知参数:阀芯单侧固定椭圆孔通流面积^ ;阀芯单侧可变孔的形状坐标(Xi，yi);阀芯单侧可变孔的通流面积Ai ；
[0020]将孔(即可变孔)的轴向长度(y向)分为η等分为yQ=0,...Yi=SX i/n..., yn=S,对应径向孔投影高度为Xtl, -X1-, Xn ;而每个位置所对应的侧面通流孔流量系数为Ci ;
[0021]侧面通流孔流量系数Ci的方程:
[0022]Ci=-0.0074yi2+0.1035yi+0.5905 ；
[0023]由弹簧压缩长度与力的线性关系推得:弹簧在最小工作压差时压缩量为
【权利要求】
1.一种高精度动态流量平衡阀，包括安装在阀体上的阀芯组件、阀盖，阀芯组件由阀芯、阀芯壳体、弹簧、锁紧螺丝组成，其特征在于:所述阀芯上设有端面固定孔和两边对称的侧流通道，侧流通道包括两个均匀分布的固定椭圆孔、两个或四个均匀分布的可变孔，两个固定椭圆孔分别与其中两个对称分布的可变孔一一相连通。
2.如权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述可变孔中，相邻的两个可变孔的流通面积不同，对称面的两个可变孔的流通面积相同。
3.如权利要求1或2所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述锁紧螺丝上安装有超压限位套，且超压限位套的侧面开设有通孔，同时锁紧螺丝与超压限位套之间呈一体式结构。
4.如权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述阀芯壳体的上端外壁与阀体内孔相配合设置，阀芯壳体的下端外壁与阀体阀座孔采用端面密封，阀盖安装在阀芯壳体的顶端，阀芯上端开口上设有凸缘，阀芯壳体的下端内壁上设置有配合凸缘对阀芯进行限位的台阶，锁紧螺丝与阀芯壳体的上端内壁进行螺纹连接，弹簧位于阀芯壳体内，且弹簧一端座落在锁紧螺丝内，另一端座落在阀芯的限位端面上。
5.如权利要求4所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述阀芯壳体的下端外壁与阀体阀座孔之间安装有O形密封圈一。
6.如权利要求1所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述阀盖与阀体通过螺纹连接。
7.如权利要求6所述的高精度动态流量平衡阀，其特征在于:所述阀盖与阀体之间安装有O形密封圈二。
8.—种如权利要求1所述高精度动态流量平衡阀的阀芯侧面开孔方法，其特征在于包括以下步骤: 假设先以开两个对称的侧流通道计算: 已知参数:设计流量Q ;流体密度P ;最小工作压差APmin;最大工作压差APmax;端面固定孔面积A2 ；阀芯全行程S ;端面通流孔流量系数C ； 未知参数:阀芯单侧固定椭圆孔通流面积A3 ;阀芯单侧可变孔的形状坐标(Xi，yi);阀芯单侧可变孔的通流面积Ai ； 将孔的轴向长度(y向)分为η等分为Ytl=O, ---Yi=SXiZn---, yn=S,对应径向孔投影高度为Xtl, ---Xi*--, Xn ;而每个位置所对应的侧面通流孔流量系数为Ci ； 侧面通流孔流量系数Ci的方程:
Ci=-0.0074yi2+0.1035yi+0.5905 ； 由弹簧压缩长度与力的线性关系推得:弹簧在最小工作压差时压缩量为
【文档编号】F16K3/26GK103742688SQ201310673486
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】李树勋, 徐娟娟, 叶琛 申请人:浙江盾安阀门有限公司, 兰州理工大学