一种流量调节阀及其调节方法与流程

本发明涉及流体流量调节的技术领域，具体是涉及一种流量调节阀及其调节方法。

背景技术：

流量调节阀常用于对流体的流量进行调节控制，其使用范围广，操作方便，因此对其结构的优化成为了目前行业研究的方向。

随着人们生活水平的提高，越来越多的房屋里安装有地面辐射采暖。目前，市面上地面辐射采暖分户温度控制的方式一般通过在手动调节式分水器的入水前端设置电动球阀或者设置大规格(如：dn25)的电动截止阀、自动温控阀，从而实现对整套房子的温度控制。但是，目前市场上的电动球阀由于其结构的限制，不适合长时间作流量节流，在遇到停电等情况时，也无法自动切断流道，可靠性低，并且整套设备的成本较高，不利于推广和普及；电动截止阀包括常开式和常闭式两种，在作流量调节时，其压水板正面承受流体的压力较大，且压水板越是接近流水孔端面，压力越大，且流水孔越大，压水板承受的压力也越大，同时，压水板在动作时还需克服阀体内弹簧的作用力，因此用于控制电动截止阀的电热执行器需克服较大的作用力做功，才能实现流量控制，严重影响了驱动元件的的使用寿命。另外，为了保证其使用寿命，现有的电动截止阀和自动温控阀的流水孔均偏小，目前市面上的大规格(如：dn25)的电动截止阀和自动温控阀的流水孔的最大值分别为φ18和φ14，这些小流量的阀难以满足整套房子的供暖需求。

综上所述，现有的流量调节阀存在无法兼顾调节可靠、使用寿命长以及大流量的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，现旨在提供一种流量调节阀及其调节方法，于阀体的流水孔内设置有带内孔的活塞，通过调节活塞与阀体内壁的距离大小，实现对流水孔过流断面面积大小的调节，从而实现流量的调节，并且减轻了驱动元件的作用力，避免了出现驱动缓慢、滞后或无法驱动的问题，调节更可靠，且便于在驱动元件工作负荷范围内增大流水孔的孔径，满足大流量的需求，使得阀门能同时兼具可靠性高、使用寿命长、流量大的优势。

具体技术方案如下：

一种流量调节阀，包括：阀体、活塞、阀杆、阀盖以及弹簧，阀体设置有进水口、出水口、阀盖安装口以及连通进水口和出水口且与阀盖安装口同轴设置的流水孔，并于阀盖安装孔上设置有阀盖，阀盖上穿设有阀杆，且阀杆的一端伸入到阀体内，具有这样的特征，活塞设置于流水孔内,且活塞与流水孔同轴设置，并可沿流水孔的轴向往复移动，同时，活塞上沿其轴向设置有贯穿其两端端面的内孔，活塞的内孔中且位于靠近阀盖安装口一侧的端面上设置有连接栓，阀杆伸入阀体内的一端与连接栓连接，并且，于阀体的内壁上且位于流水孔背离阀盖安装孔的一侧设置有定位凸起，并于定位凸起和连接栓之间设置有弹簧。。

上述的一种流量调节阀，其中，流水孔的内壁上开设有第一密封槽，且第一密封槽内设置有第一密封圈。

上述的一种流量调节阀，其中，活塞两端的其中一个端面或两端面上均开设有第二密封槽，第二密封槽内设置有第二密封垫。

上述的一种流量调节阀，其中，连接栓上开设有栓孔，阀杆与栓孔过盈配合，同时，连接栓背离与阀杆连接的一端设置有凸起的限位台，且弹簧的两端分别固定套设于限位台和定位凸起上。

上述的一种流量调节阀，其中，阀盖上开设有通孔，阀杆插设于通孔内，且通孔包括同轴设置的上通孔和下通孔，上通孔和下通孔呈台阶结构设置，且上通孔的孔径大于下通孔的孔径。

上述的一种流量调节阀，其中，上通孔内设置有上密封结构，且上密封结构包括下密封圈、隔离垫片、上密封圈以及压帽，且下密封圈、隔离垫片、上密封圈以及压帽均套设于阀杆外，且沿阀体内向外的方向上，依次为下密封圈、隔离垫片、上密封圈和压帽，且压帽螺接于上通孔内并将下密封圈、隔离垫片以及上密封圈压紧于上通孔内。

上述的一种流量调节阀，其中，阀杆上且位于伸入阀体内的一端设置有凹槽，且凹槽绕设于阀杆的外壁上，并于凹槽内卡设有开口卡环。

上述的一种流量调节阀，其中，进水口和出水口为ppr(英文：polypropylenerandom，中文：聚丙烯无规共聚物)活接式、内丝活接式以及双内丝活接式中的一种。

上述的一种流量调节阀，其中，阀体的进水口和出水口的中心轴线不在同一轴线上。

一种流量调节阀的调节方法，用于调节上述任一项所述的流量调节阀，包括以下步骤：在流量调节阀开启时，调节活塞的端面与阀体内壁之间的距离，使得活塞的两端端面均不接触阀体内壁，流体从进水口进入后经过活塞的内孔流向出水口，并通过调节距离的大小来实现流量的调节；在流量调节阀关闭时，调节活塞的其中一端面接触阀体的内壁并压紧，将活塞的内孔封堵。

上述技术方案的积极效果是：

上述的流量调节阀，通过在阀体的进水口和出水口之间的流水孔中设置带有内孔的活塞，通过调节活塞端面和阀体内壁之间的距离实现对过流断面面积的调节，实现流量调节，将阀体内壁和活塞的内孔分别转变为原有结构中的止水板和流水孔，使得活塞的端面变成了原有结构中阀体流水孔的端面，实现了止水板不动，流水孔端面移动的目的，将原有结构中止水板的承压转移至阀体上，减小了流体对活塞端面的压力，从而减轻了驱动元件的工作负荷，并且在驱动元件的工作负荷范围内，可增大流水孔孔径，从而满足大流量的使用需求；并且，流体从活塞的内孔中通过，使得流体通过时，处于活塞内孔的内壁圆周的流体流速最大，且越靠近内孔中心流速越小，使得流体形成旋涡状，在活塞的端面与阀体内壁贴合时，可直接截断流体，使得流量改变非常明显，通过较小位移量实现对较大流量的控制；另外，可通过更换带有不同位置的凹槽的阀杆来实现阀门的常开型与常闭型的切换，产品通用性强，利于标准化生产，还提供了一种调节方法，使得该流量调节阀的调节稳定、可靠，操作方便，在市场上具有非常强的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的一种流量调节阀的实施例的结构图；

图2为本发明的一较佳实施例的一视角的结构图；

图3为本发明一较佳实施例的另一种结构的剖视图。

附图中：1、阀体；11、进水口；12、出水口；13、阀盖安装口；14、流水孔；15、定位凸起；16、第一密封槽；17、第一密封圈；2、活塞；21、连接栓；22、内孔；23、支撑杆；24、第二密封槽；25、第二密封垫；211、栓孔；212、限位台；3、阀杆；31、凹槽；32、开口卡环；4、阀盖；41、上通孔；42、下通孔；43、下密封圈；44、隔离垫片；45、上密封圈；46、压帽；47、第三密封圈；5、弹簧。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图3对本发明提供的技术方案作具体阐述，但以下内容不作为本发明的限定。

图1为本发明的一种流量调节阀的实施例的结构图；图2为本发明的一较佳实施例的一视角的结构图。如图1和图2所示，本实施例提供的流量调节阀包括：阀体1、活塞2、阀杆3、阀盖4以及弹簧5，阀体1设置有进水口11、出水口12以及设置于两者之间的阀盖安装口13，且阀体1内还设置有连通进水口11和出水口12且与阀盖安装孔13同轴设置的流水孔14，流体能通过阀体1的进水口11进入后，经过流水孔流向出水口12。并于阀盖安装口13上设置有阀盖4，阀盖4上穿设有阀杆3，且阀杆3的一端伸入到阀体1内，通过阀盖4实现了对阀盖安装口13的密封，同时也为阀杆3的安装提供了基础，另外也为后期阀杆3与活塞2的连接提供了条件。

具体的，活塞2设置于流水孔14内且与流水孔14同轴设置，且活塞2可在流水孔14内沿其轴向做往复移动，同时，活塞2上沿其轴向设置有贯穿其两端端面的内孔22，使得在活塞2设置于流水孔14内后，流体能从活塞2上的内孔22中流动，从而实现阀中流道的连通，保证流体的流通，并且可通过调节活塞2端面和阀体1内壁之间的距离实现对过流断面面积进行调节，将传统阀门中由止水板来承压转变为阀体1承压，从而减小了流体对活塞2端面的压力，此时，活塞2在运动过程中，其端面承受来自流体的压力仅与其截面积有关，由于活塞2的截面积远远小于流水孔14的截面积，使得驱动元件的驱动力只需稍微大于弹簧5的弹力即可推动活塞2沿其轴向运动，即方便了对活塞2的调节，减小了驱动阀门所需要的力，减轻了驱动元件的工作负担，延长使用寿命，同时也使得在驱动元件的工作负荷范围内可有效增大流水孔14的孔径，满足大流量的使用需求，适应性范围更广，另外，由于流体从活塞2的内孔22中通过，使得流体在通过时，处于活塞2的内孔22的内壁圆周处的流体流速最大，且越靠近内孔22的中心流速越小，使得流体形成旋涡状，在活塞2的端面与阀体1的内壁贴合时，可直接截断流体，使得流量改变非常明显，即通过较小位移量实现对较大流量的控制，使得在相同移动距离的情况下，流量变化率相较于传统阀门更大，其流量调节敏感度加大，更适用于暖通领域，去控制冷/热水流量，则能实现快速升温或降温。活塞2的内孔22中且位于靠近阀盖安装口13一侧的端面上设置有连接活塞2的连接栓21，同时，阀杆3伸入阀体1内的一端与连接栓21连接，使得在操控阀杆3时，阀杆3能带动活塞2移动，从而通过活塞2对流水孔14进行封闭和开启。并且，于阀体1的内壁上且位于流水孔14背离阀盖安装口13的一侧设置有定位凸起15，并于定位凸起15和连接栓21之间设置有弹簧5，使得弹簧5可作为活塞2移动的复位辅助件，减轻活塞2复位时的外部操作负担，结构设计更合理。

更加具体的，连接栓21与内孔22的内壁之间还设置有若干支撑杆23，且相邻两支撑杆23之间形成过水通道，即通过支撑杆23的设置实现了连接栓21在活塞2的内孔22中的固定，方便了阀杆3带动活塞2的安装连接，从而使得阀杆3能带动活塞2运动，另外，也保证了活塞2的内孔22具备流体通过的过水通道，结构设计更合理。

更加具体的，流水孔14的内壁上开设有第一密封槽16，且第一密封槽16内设置有第一密封圈17，使得活塞2安装于流水孔14内后，活塞2的外壁和流水孔14的内壁之间通过第一密封圈17实现密封，保证了活塞2和阀体1上处于流水孔14位置上的水密性，提高了阀门的可靠性，结构设计更合理。

更加具体的，活塞2两端的其中一个端面或两端面上均开设有第二密封槽24，第二密封槽24内设置有第二密封垫25。通过第二密封垫25的设置，可实现活塞2的端面与阀体1的内壁之间的密封，使得活塞2在移动过程中，可通过其端面上的第二密封垫25抵靠于阀体1的内壁上，从而实现对活塞2的内孔22的封堵，实现对过水通道的截断，即实现阀门的关闭，反之，活塞2移动过程中其端面上的第二密封垫25离开阀体1的内壁，此时，活塞2的内孔22打开，实现过水通道的畅通，即实现阀门的开启。

更加具体的，连接栓21上开设有栓孔211，阀杆3与栓孔211过盈配合，通过栓孔211方便了活塞2和阀杆3的连接，且两者的过盈配合使得连接更稳定，保证了阀门启闭控制的可靠性。同时，连接栓21背离于阀杆3连接的一端设置有凸起的限位台212，且弹簧5的两端分别固定套设于限位台212和定位凸起15上，通过限位台212的设置，使得弹簧5的一端能套设于限位台212外，从而实现了弹簧5与连接栓21的稳定连接，结构设计更合理，安全性更高。

更加具体的，阀盖4上开设有通孔，阀杆3插设于通孔内，使得阀杆3可在通孔内移动，且通孔包括同轴设置的上通孔41和下通孔42，上通孔41和下通孔42呈台阶结构设置，且上通孔41的孔径大于下通孔42的孔径，通过上通孔41的设置，为在阀盖4和阀杆3之间设置密封结构提供了结构基础，而通过下通孔42的设置，方便了阀杆3的一端穿过阀盖4后深入阀体1内，结构设计更合理。

更加具体的，上通孔41内设置有上密封结构，通过上密封结构实现了阀盖4和阀杆3之间的密封，保证了阀门的密封性。且上密封结构又包括下密封圈43、隔离垫片44、上密封圈45以及压帽46，且下密封圈43、隔离垫片44、上密封圈45以及压帽46均套设于阀杆3外，且沿阀体1内向外的方向上，依次为下密封圈43、隔离垫片44、上密封圈45和压帽46，且压帽46螺接于上通孔41内并将下密封圈43、隔离垫片44以及上密封圈45压紧于上通孔41内，通过上述的下密封圈43、隔离垫片44、上密封圈45以及压帽46的布置，既实现了阀杆3在阀盖4上安装的稳定，也实现了阀杆3和阀盖4之间的密封，结构设计更合理。

更加具体的，阀杆3上且位于伸入阀体1内的一端设置有凹槽31，且凹槽31绕设于阀杆3的外壁上，并于凹槽31内卡设有开口卡环32，通过凹槽31方便了开口卡环32的安装，同时，通过开口卡环32可实现阀杆3与阀盖4之间的定位，即可控制与阀杆3连接的活塞2在阀体1内的位置的定位，实现阀门常开式或常闭式的设置，结构设计更合理。

当第二密封垫25处于活塞2靠近定位凸起15的一端的端面上时，此时开口卡环32与活塞2的内孔22中的连接栓21之间的距离较长，使得在开口卡环32抵靠于阀盖4上时，活塞2的靠近阀盖4一端的端面无法接触到阀体1的内壁，定义该阀门为常开式阀门。初始状态下，活塞2的两个端面均未与阀体1的内壁接触，活塞2的内孔22处于畅通状态，流体可在阀门内流动；当需要调节并关闭阀门时，将阀杆3向阀体1内移动，活塞2在流水孔14内向定位凸起15的一侧移动，弹簧5被逐渐压缩，直至活塞2的端面抵靠于阀体1的内壁上，活塞2的端面和阀体1的内壁之间通过第二密封垫25密封，实现对活塞2的内孔22的截断，即实现阀门的关闭。

图3为本发明一较佳实施例的另一种结构的剖视图。如图3所示，而当第二密封垫25处于活塞2靠近阀盖4的一端的端面上时，此时，开口卡环32与活塞2的内孔22中的连接栓21之间的距离较短，使得在开口卡环32抵靠于阀盖4上时，活塞2靠近阀盖4一段的端面正好抵靠于阀体1的内壁上，此时，活塞2和阀体1之间通过第二密封垫25进行密封，活塞2的内孔22被截断，阀门处于闭合状态，定义该阀门为常闭式阀门。初始状态时，阀门为闭合状态；当需要调节并开启阀门时，将阀杆3向阀体1内移动，活塞2在流水孔14内向定位凸起15的一侧移动，弹簧5被逐渐压缩，活塞2上设置有第二密封垫25的端面逐渐远离阀体1的内壁，使得活塞2的内孔22处于畅通状态，流体可在阀门内流动，实现阀门的开启。

上述阀门中，常开式阀门和常闭式阀门均可实现阀门的启闭控制，且均是通过阀门中的活塞2的端面和阀体1内壁之间是否接触来实现，无方向性要求，即可实现阀门的无方向性安装，使得在阀门装反的情况下也无需二次拆装，结构设计更合理，适应性更高，安装更方便，同时，也使得阀门更容易清洗。并且，常开式阀门和常闭式阀门的内部零件基本相同，常开式阀门和常闭式阀门之间的切换只需更换带有不同位置的凹槽31的阀杆3即可，产品通用性更强，适应范围广，既利于标准化生产，也便于后期的维护和维修。更加具体的，阀门的进水口11和出水口12为ppr活接式、内丝活接式以及双内丝活接式中的一种，方便了阀门与外接管道的连接，结构设计更合理。

作为优选的实施方式，阀体1的阀盖安装口13和阀盖4之间设置有第三密封圈47，使得阀盖4和阀体1之间可通过第三密封圈47实现密封，从而防止了流体从阀盖4和阀体1之间的连接处泄露，也实现了阀盖4松动后的密封，提高阀门的密封性能，安全性更高。

作为优选的实施方式，如图2所示，阀体1的进水口11和出水口12位于不同的轴向上，即进水口11和出水口12的轴线不在同一轴线上，使得进水口11和出水口12呈偏心设置，不仅方便了阀体1的进水口11和出水口12过流断面面积的增大，加大流量，同时也方便了阀体1的流水孔14孔径的增大，使得增大孔径后的流水孔14仍能满足过流断面面积小于阀体1的进水口11和出水口12过流断面面积的设计需求，在保证大流量的同时也避免了流量调节功能的丧失，结构设计更合理。

另外，还提供了一种用于调节上述流量调节阀的调节方法，包括以下步骤：在流量调节阀开启时，调节活塞2的端面与阀体1内壁之间的距离，使得活塞2的两端端面均不接触阀体1内壁，流体从进水口11进入后经过活塞2的内孔22流向出水口12，并通过调节距离的大小来实现流量的调节；在流量调节阀关闭时，调节活塞2的其中一端面接触阀体1内壁并压紧，将活塞2的内孔22封堵。调节稳定、可靠，操作更方便。

本实施例提供的流量调节阀，包括阀体1、活塞2、阀杆3、阀盖4以及弹簧5；通过在阀体1的进水口11和出水口12之间的流水孔14中设置带有贯穿其两端面的内孔22的活塞2，使得阀体1内的流体从活塞2的内孔22中流过，通过调节活塞2端面和阀体1内壁之间的距离实现对过流断面面积的调节，实现流量调节，将流体产生的压力由活塞2上大量转移至阀体1上，减小了流体对活塞2端面的压力，从而方便了对活塞2的调节，减小了驱动活塞2移动的驱动元件的驱动力，减轻了驱动元件的工作负担，使得驱动元件在相同的工作负荷范围内，可增大流水孔14孔径，满足大流量使用需求，并且，还提供了一种调节方法，通过调节活塞2的端面与阀体1内壁之间的距离大小来实现流量调节，调节稳定、可靠，操作方便，使得阀门能同时兼具调节可靠、使用寿命长、流量大的优势，产品市场竞争力更强。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。