一种压差先导扇叶变位调流稳压阀

本发明涉及阀门结构设计和调压领域，尤其涉及一种压差先导扇叶变位调流稳压阀。

背景技术：

1、调流调压阀是一种用于大型水利工程的流量调节和压力调节的水力控制阀门。大型水利工程供水流道的坡度落差很大，调流调压阀输入水头（压力）很高，出口通常进入调压井或者放空，在这种工况下，调流调压阀出口压力必须保持一个定值或者压力很小，尤其是阀门出口压力很小的时候，在阀门出口段或下游管道发生汽蚀现象，这就要求调流调压阀出口压必须保证大于临界气蚀压力或者一个特定压力值。气蚀还会伴有的噪声和振动，导致阀门密封失效或者调节功能失真产生疲劳失效。现有的调流阀基本能够满足流量调节功能，但是不能保证阀门出口端的压力达到一个特定值或者高于临界气蚀压力。

技术实现思路

1、本发明提出了一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，使调流阀具备调压功能，使阀门出口端的压力保持在一个恒定值，并且大于阀门的临界气蚀压力，提高阀门的使用寿命。

2、本发明采取的技术方案如下：

3、一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，主阀体中设置导流内筒，与主阀体内壁面形成环缝流道，阀体出口环缝流道壁面处设置了密封圈；套筒一端和导流内筒滑动连接，另一端外周上设置了密封面，该密封面和密封圈配合密封，所述套筒的圆周面上均匀开有多道矩形长条通槽形成套筒的流体过流通道，该矩形长条通槽内转动安装有扇叶而形成套筒的流体过流可调节通道从而改变套筒的过流面积，而扇叶由安装于套筒上的先导式控制器的进出口处的压差调节转动角度。

4、所述扇叶的转动安装结构为：靠近流体入口侧的矩形长条通槽处的套筒上安装有套筒盖板，该套筒盖板上安装了先导式控制器，先导式控制器的进口接头和进口接管相连通，出口接头和出口接管相连通，先导式控制器的阀杆通过第二曲柄连杆机构和转盘连接，该转盘的周边均布u形拨叉， u形拨叉的u形槽和所述扇叶的转轴连接，所述转盘安装于套筒盖板上。

5、所述先导式控制器主要包括活塞、阀杆，活塞安装于副阀体内，活塞的小端和上端的弹簧座的上表面接触，而上端的弹簧座的下表面与阀杆连接，弹簧套装于阀杆上并被上、下的弹簧座限位，所述阀杆的另一端伸出阀盖与调节螺母后与第二曲柄连杆机构连接，该第二曲柄连杆机构和转盘连接；而所述调节螺母和阀盖螺纹连接并压在下端的弹簧座的下表面上。

6、一种压差先导扇叶变位调流稳压阀的调流方法，主阀体的进口压力为p1，出口压力为p2，先导式控制器的活塞小端面受到阀门进口压力p1和弹簧的作用力，活塞大端面受到阀门出口端压力p2的作用，阀门进出口保持在设定压差p1-p2下，阀门在一定开度下活塞处于平衡位置；当阀门进口压力p1发生变化，活塞在进口压力p1、弹簧以及出口端压力p2的作用下发生直线位移后将线位移通过先导式控制器的阀杆传递给第二曲柄连杆机构，该第二曲柄连杆机构带动转盘旋转β角，转盘带动u形拨叉旋转，u形拨叉拨动活动扇叶旋转，扇叶旋转一定角位移θ后与多道矩形长条通槽的宽度由a变为b，a＞b，形成新的流道过流面积；多道矩形长条流道过流面积改变了阀门进出口流道压差并保持阀后压力不变，实现了稳定出口压力的目的。

7、本发明使调流阀具备调压功能，即同时具备调流和调压功能，使阀门出口端的压力保持在一个恒定值，并且大于阀门的临界气蚀压力，提高阀门的使用寿命。本发明适用于大型水利工程。

技术特征：

1.一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，主阀体中设置导流内筒，与主阀体内壁面形成环缝流道，阀体出口环缝流道壁面处设置了密封圈；套筒一端和导流内筒滑动连接，另一端外周上设置了密封面，该密封面和密封圈配合密封，其特征在于，所述套筒（6）的圆周面上均匀开有多道矩形长条通槽形成套筒（6）的流体过流通道，该矩形长条通槽内转动安装有扇叶（11）而形成套筒的流体过流可调节通道从而改变套筒（6）的过流面积，而扇叶（11）由安装于套筒（6）上的先导式控制器（13）的进出口处的压差调节转动角度。

2.根据权利要求1所述的一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，其特征在于，所述扇叶（11）的转动安装结构为：靠近流体入口侧的矩形长条通槽处的套筒（6）上安装有套筒盖板（28），该套筒盖板（28）上安装了先导式控制器（13），先导式控制器（13）的进口接头（20）和进口接管（3）相连通，出口接头（22）和出口接管（12）相连通，先导式控制器（13）的阀杆（17）通过第二曲柄连杆机构和转盘（8）连接，该转盘（8）的周边均布u形拨叉（10）， u形拨叉（10）的u形槽和所述扇叶（11）的转轴连接，所述转盘（8）安装于套筒盖板（28）上。

3.根据权利要求1所述的一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，其特征在于，所述先导式控制器（13）主要包括活塞（21）、阀杆（17），活塞（21）安装于副阀体（23）内，活塞（21）的小端和上端的弹簧座的上表面接触，而上端的弹簧座的下表面与阀杆（17）连接，弹簧（19）套装于阀杆（17）上并被上、下的弹簧座限位，所述阀杆（17）的另一端伸出阀盖（25）与调节螺母（18）后与第二曲柄连杆机构连接，该第二曲柄连杆机构和转盘（8）连接；而所述调节螺母（18）和阀盖（25）螺纹连接并压在下端的弹簧座的下表面上。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种压差先导扇叶变位调流稳压阀的调流方法，其特征在于，主阀体（2）的进口压力为p1，出口压力为p2，先导式控制器（13）的活塞（21）小端面受到阀门进口压力p1和弹簧（19）的作用力，活塞（21）大端面受到阀门出口端压力p2的作用，阀门进出口保持在设定压差p1-p2下，阀门在一定开度下活塞（21）处于平衡位置；当阀门进口压力p1发生变化，活塞（21）在进口压力p1、弹簧（19）以及出口端压力p2的作用下发生直线位移后将线位移通过先导式控制器的阀杆（17）传递给第二曲柄连杆机构，该第二曲柄连杆机构带动转盘（8）旋转β角，转盘（8）带动u形拨叉（10）旋转，u形拨叉（10）拨动活动扇叶（11）旋转，扇叶（11）旋转一定角位移θ后与多道矩形长条通槽的宽度由a变为b，a＞b，形成新的流道过流面积；多道矩形长条流道过流面积改变了阀门进出口流道压差并保持阀后压力不变，实现了稳定出口压力的目的。

技术总结
一种压差先导扇叶变位调流稳压阀，主阀体中设置导流内筒，与主阀体内壁面形成环缝流道，阀体出口环缝流道壁面处设置了密封圈；套筒一端和导流内筒滑动连接，另一端外周上设置了密封面，该密封面和密封圈配合密封，所述套筒的圆周面上均匀开有多道矩形长条通槽形成套筒的流体过流通道，该矩形长条通槽内转动安装有扇叶而形成套筒的流体过流可调节通道从而改变套筒的过流面积，而扇叶由安装于套筒上的先导式控制器的进出口处的压差调节转动角度。本发明中扇叶旋转一定角位移后与多道矩形长条流道槽形成新的流道过流面积，过流面积改变了阀门的流体阻力，阀门进出口流道压差变化并保证阀后压力不变，实现了稳定出口压力的目的。

技术研发人员：张希恒,陈新超,薛睿渊,毛伟,余建平,夏志明,张弛,窦向贞,周广明,王红,章达
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15