套筒式旋转线性出水阀的制作方法

本实用新型涉及出水阀技术领域，尤其涉及一种套筒式旋转线性出水阀。

背景技术：

水力测功机是发动机测试的重要设备，作为发动机测试系统中的能耗装置，它不仅用来吸收被测发动机输出的功，而且通过控制测功机可以改变发动机的负荷及转速，形成所需的测试工况，以测定发动机实际使用的各种运行状态下的性能指标。

在水力测功机提供稳定负载力矩的过程中，出水阀起到非常重要的作用：一定转速下，出水阀的开度决定了测功机工作腔内的充水程度，出水阀开度越小，工作腔内充水越多，水力测功机产生的负载力矩越大；开度越大，工作腔内充水越少，水力测功机产生的负载力矩越小。为保持测试稳定性，水力测功机工作过程中，出水阀的开度是由控制系统动态调整的，出水阀的开度调整线性度越好，系统的控制就越稳定，测功机的性能就越是优良。

传统的水力测功机出水阀普遍采用蝶阀形式，结构如图1所示，其中，1为阀体，2为阀片，3为驱动皮带轮，4为轴承，5为阀杆，6为封水胶圈，阀门开度大小由阀杆带动阀片旋转调整。

此种蝶阀结构在水力测功机使用过程中常有以下三个问题：

1、阀的开度与阀杆的旋转角度不成线性比例，特别是阀片与阀体轴线接近平行时，阀杆的旋转对阀的开度几乎无调整作用；

2、水力测功机工作时，阀杆需要长期做快速的正反方向旋转，导致水阀中的封水胶圈密封失效，阀杆轴承容易进水锈蚀；

3、水力测功机出水管内水流量变化较大，蝶阀式结构不能保证阀片的受力平衡，当超出驱动电机的保持力矩时，阀片位置失稳，控制系统不能快速稳定阀片，从而影响测功机的力矩稳定性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种套筒式旋转线性出水阀，其操作线性度较高。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种套筒式旋转线性出水阀，包括具有进水通道和出水通道的阀体，所述阀体的阀腔中设置横截面为圆环形的固定套筒，其筒壁开设有连通所述进水通道的外进水口，在周向上所述外进水口的宽度均匀；

所述固定套筒内设有与其小间隙配合的旋转套筒，所述旋转套筒的一侧连接安装于所述阀体的阀杆，另一侧的筒口连通所述出水通道；所述旋转套筒的筒壁还设有内进水口，在周向上所述内进水口的宽度均匀；

所述阀杆带动所述旋转套筒相对于所述固定套筒转动的过程中，所述内进水口与所述外进水口相配合以实现所述进水通道和所述出水通道的线性开闭。

优选地，包括所述内进水口与所述外进水口均为沿周向延伸的矩形进水口。

优选地，所述固定套筒对称设有两个相同的所述外进水口，所述旋转套筒对称设有两个相同的所述内进水口。

优选地，用于安装所述阀杆的轴承座位于所述阀体的外部。

优选地，所述进水通道和所述出水通道分别由进水法兰和出水法兰形成。

优选地，还包括位于所述旋转套筒内腔的隔流板，用于避免自两侧进入的水流对冲。

优选地，所述隔流板包括均通过转动中心轴线且相互垂直的两立板，两个所述外进水口相对于其中一立板对称分布。

本实用新型所提供的套筒式旋转线性出水阀，其固定套筒的筒壁开设有连通进水通道的外进水口，在周向上所述外进水口的宽度均匀；其旋转套筒的筒壁还设有内进水口，在周向上所述内进水口的宽度均匀；阀杆带动所述旋转套筒相对于所述固定套筒转动的过程中，所述内进水口与所述外进水口相配合以实现所述进水通道和所述出水通道的线性开闭。这样，阀的开度与阀杆的旋转角度成线性比例，即出水阀的操控线性度得到了提高，从而提高了水力测功机控制系统的稳定性。

此外，还减小了水量调整过程中的水流冲击力，从而减小了外部驱动电机的力矩要求。

由于可以将轴承布置在阀体外部，阀体内的压力水不会进入轴承，延长了轴承使用寿命，提高了水力测功机的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为一种现有的出水阀的结构示意图；

图2为本实用新型一种具体实施方式所提供套筒式旋转线性出水阀的结构示意图；

图3为图1中固定套筒的结构示意图；

图4为图1中旋转套筒的结构示意图；

图5为全开状态下图1中a-a向剖视图；

图6为全关状态下图1中a-a向剖视图。

其中，图2-图6中的相关附图标记如下：

1-旋转套筒、2-阀体、3-固定套筒、4-盖板、5-轴承、6-轴承座、7-驱动皮带轮、8-阀杆、9-封水胶圈、10-进水法兰、11-内进水口、12-出水法兰、13-隔流板、31-外进水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型核心是提供一种套筒式旋转线性出水阀，其操作线性度较高。

请参考图2-4，图2为本实用新型一种具体实施方式所提供套筒式旋转线性出水阀的结构示意图；图3为图1中固定套筒的结构示意图；图4为图1中旋转套筒的结构示意图。

在第一种具体实施方式中，本实用新型提供的套筒式旋转线性出水阀包括阀体2，阀体2用以承载其他部件，例如用以形成进水通道的进水法兰10，以及用以形成出水通道的出水法兰12。当然，所述进水通道和所述出水通道也可以以其他具体方式形成。

阀体2具有阀腔，该阀腔整体上以圆柱形腔体为宜，但也并非限于此，只要能够合理容纳固定套筒3即可。固定套筒3的整体形状为圆筒形，其位于所述阀腔中的主体部分的横截面形状为圆环形，从而具有圆柱形的内腔。阀体2和固定套筒3之间可以形成与所述进水通道连通的环形腔。

固定套筒3还开设沿径向贯通筒壁的外进水口31(见图3)，外进水口31可以使所述环形腔与固定套筒3的内腔连通。

外进水口31在固定套筒3的周向上延伸，且在周向上，外进水口31各个位置的宽度(即图3中的轴向高度)是均匀的，具体而言，可以将外进水口31设为矩形。

阀体2内还安装有旋转套筒1，旋转套筒1设于固定套筒3的圆柱形内腔之中，且与固定套筒3小间隙配合，即两者能够实现相对自由转动而又保持水密封。显然，旋转套筒1的主体部分的横截面形状亦为圆环形。

旋转套筒1的一侧连接阀杆8，并由阀杆8带动而相对于固定套筒3转动。阀杆8通过轴承5以及轴承座6安装于盖板4，并通过盖板4安装于阀体2，由于轴承座6可以位于阀体2的外部，从而避免了阀腔中的压力水进入轴承5。压力水不会进入轴承5，这就延长了轴承5使用寿命，提高了水力测功机的可靠性。

旋转套筒1的筒口位于阀杆8的另一侧，连通所述出水通道。

旋转套筒1还开设有沿径向贯通筒壁的内进水口11(见图4)，内进水口11在旋转套筒1的周向上延伸，且在周向上，内进水口11各个位置的宽度(即图4中的轴向高度)是均匀的，具体而言，可以将内进水口11设为矩形。

请参考图5和图6，图5为全开状态下图1中a-a向剖视图；图6为全关状态下图1中a-a向剖视图。

阀杆8带动旋转套筒1相对于固定套筒3转动的过程中，内进水口11与外进水口31相配合，可以在图5所示全开状态和图6所示全关状态之间连续改变状态；从而实现了所述进水通道和所述出水通道的线性开闭。

其中，在图6所示全关状态下，旋转套筒1和固定套筒3在周向上存在角度为α的重叠部分，以保障密封性。

本实用新型所提供的套筒式旋转线性出水阀，其固定套筒的筒壁开设有连通进水通道的外进水口，在周向上所述外进水口的宽度均匀；其旋转套筒的筒壁还设有内进水口，在周向上所述内进水口的宽度均匀；阀杆带动所述旋转套筒相对于所述固定套筒转动的过程中，所述内进水口与所述外进水口相配合以实现所述进水通道和所述出水通道的线性开闭。这样，阀的开度与阀杆的旋转角度成线性比例，即出水阀的操控线性度得到了提高，从而提高了水力测功机控制系统的稳定性。

此外，还减小了水量调整过程中的水流冲击力，从而减小了外部驱动电机的力矩要求。

还可以对本实用新型所提供的套筒式旋转线性出水阀进行其他一些改进。

例如，在固定套筒3上对称地设置两个相同的外进水口31，在旋转套筒1上对称设置两个相同的内进水口11。这样，在打开状态下可以自两个方向进水，在所述环形腔中水压力均匀，旋转套筒1侧向力基本平衡，阀杆8上仅需很小的保持力矩即可稳定出水量。

此外，还可以进一步在旋转套筒1的内腔中设置隔流板13，从而将不同方向流入的压力水隔开，避免两侧水流对冲造成回流。

隔流板13整体上可以呈十字形，可以包括两块均通过转动中心轴线的立板，且两立板相互垂直，两个外进水口31相对于其中一立板对称分布。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的套筒式旋转线性出水阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。