专利名称:气动薄膜调节阀的制作方法
气动薄膜调节阀为气动单元组合仪表中的一种执行机构，是生产过程自动调节系统中的重要环节之一，它接受调节仪表的输出信号来关闭或开启阀门，达到对压力、温度、流量和液位等参数的自动调节，可广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺行业的自动调节以及远程控制。
目前已有气动薄膜调节阀，具有使用方便和防爆之性能，但有以下之缺点1.用一根弹簧来平衡操作信号作用在橡胶模片上产生的力、介质对调节机构中阀芯的反作用力、以及膜片、阀杆、阀芯等可动部份的重量和填料处的磨擦，为平衡以上这些力，使必需要较粗的弹簧钢丝直径，并有一个较长的行程长度，即弹簧的自由高度较长，因此，不得不增加容纳弹簧的支架长度，故导致气动薄膜调节阀尺寸偏大及笨重。2.额定流量系数是气动薄膜调节阀的一个重要技术参数，原有技术阀体的阻力大，主要调节阀的流路设计上存在截面积急骤变化，使流体通过阀体时产生的局部阻力相应增大，同时阀体内有空腔，使必产生涡流而造成阻力，从而造成了额定流量系数较低。所以上述情况在生产过程中钢材消耗过大，运输、安装带来了不便，对某些狭小的工作场合，由于气动薄膜调节阀过于笨重高大，使用和维修带来不利，而且额定流量系数较低。
本实用新型的目的是针对上述缺点设计成一种结构尺寸小、重量轻及额定流量系数增大的气动薄膜调节阀。
本实用新型的技术方案1.用多根(2～6根)弹簧并联，每根弹簧的刚度为单根弹簧时的1／n(n为弹簧根数)，因此，弹簧钢丝直径和自由高度大为减小，相应解决了结构尺寸 小型问题；2.由于使用多根弹簧，使弹簧小型化，可将弹簧安放在膜室之中，支架结构大为简化，将原来的铸铁支架改为2～4根立柱支架，既便于加工、又节省材料，降低重量减小尺寸；3.流体的阀体流道设计成等截面均匀流道，减小流道产生的阻力；4.为了使流过阀座前后的流体截面都能保持近似相等，而流向要发生变化，故阀座平面要低于法兰中心，且偏于流入端或流出端；5.在阀体内设置分流筋。流体在流入阀座前是由阀杆将流体分成两路然后再汇合成一路进入阀座，因此在汇合时两路流体会发生相撞，对能量的消耗较大，直接影响了阀门阻力系数，而设置了分流筋能使流体流入阀座前改变流向而后进入阀座，减少流体之间的相撞，阀门的阻力相应减小。
本实用新型实施例图1 为气动薄膜调节阀气关式结构示意图。
图2 为气动薄膜调节阀气开式结构示意图。
图3 为图1中的流道正视图。
图4 为图1中的流道俯视图。
根据图1所示，气动薄膜调节阀气关式结构是将弹簧组(2～6根)〔2〕按圆周方向均匀安装在下膜盖〔5〕内，在没有操作信号进入时，此弹簧组作用下，使膜片〔4〕、阀杆〔7〕、阀芯〔9〕向上提升，使阀芯〔9〕离开阀座〔12〕，当操作信号自孔〔3〕进入上膜盖〔1〕内，并作用在膜片〔4〕上方，将使膜片〔4〕连同阀杆〔7〕、阀芯〔9〕一起向下移动，直至阀芯〔9〕压在阀座〔12〕上，关闭流入阀体〔11〕的流体。
由上膜盖〔1〕、弹簧组〔2〕、膜片〔4〕、下膜盖〔5〕组成的执行机构，用2～4根φ15～30mm立柱作支架，使阀杆〔7〕、阀芯〔9〕、阀座〔12〕和阀体〔11〕所组成的调节机构组成一体。为了防止阀杆〔7〕与阀体〔11〕之间介质外漏，使用填料〔8〕来密封。
根据图4所示，分流筋〔10〕对称加工在阀体〔11〕中心线两边，流入阀体〔11〕内的介质，在分流筋〔10〕上分流后通过阀座〔12〕再流出阀体〔11〕。另外本实用新型采用等截面均匀流道阀体方案设计，如图3所示，流体自箭头方向流入阀体后，逐步由截面1′－1′、2′－2′……n′－1－n′－1、n′－n′流出阀体，设1′－1′、2′－2′……n′－1－n′－1、n′－n′各处的截面积分别为F1、F2……Fn－1、Fn，由于设计成均匀流道故F1≈F2≈……Fn－1≈Fn，由流体力学原理知道流体在通过均匀流道所产生的阻力损耗相应要小于非均匀流道的阻力。根据调节阀额定流量系数C＝5.04Fn／ξ]]>在相同的截面积Fn下，额定流量系数与阀门阻力系数ξ平方根成反比，同时由于流道的均匀相应减少了涡流区。
由于 使流道均匀，保证流体流过阀座前和阀座后的截面积都能近似相等，而流向要逐步发生变化，阀座加工位置要低于法兰中心，并且偏于阀体流入端或流出端。
本实用新型第二实施例如图2所示，气动薄膜调节阀气开式所用的零部件与气闭式通用，唯弹簧组(2～6根)〔2〕按圆周方向均匀安装在上膜盖〔1〕内，没有操作信号进入时，此弹簧组作用下，使膜片〔4〕、阀杆〔7〕、阀芯〔9〕向下压，使阀芯〔9〕压在阀座〔12〕上。当操作信号自孔〔3〕进入下膜盖〔5〕内，并作用在膜片下方，将膜片〔4〕连同阀杆〔7〕、阀芯〔9〕一起向上移动，使阀芯〔9〕离开阀座〔12〕，开启流入阀体〔11〕的介质。在这种气开式调节阀安装时，下膜盖与阀杆〔7〕的配合处放上“O”型圈〔13〕，以防止操作信号的气外漏。
本实用新型的额定流量系数比原有技术提高40％左右，高度及重量各减少35％左右。
权利要求
1.一种由上膜盖[1]、下膜盖[5]、膜片[4]、弹簧[2]、支架[7]、阀体[11]、阀芯[9]、阀座[12]所组成的气动薄膜调节阀，其特征在于a.弹簧组(2～6根)[2]，按圆周方向均匀安装在上下膜盖[1]和[5]之中，b.阀体[11]流道的各处截面积接近相等，c.阀座[12]平面位置低于法兰中心，且偏于阀体流入端或流出端，d.阀体[11]中心线两边，对称设有分流筋。
2.根据权利要求
1所述的气动薄膜调节阀，其特征在于气关式将弹簧组〔2〕按圆周方向均匀安装在下膜盖〔5〕内。
3.根据权利要求
1所述的气动薄膜调节阀，其特征在于气开式将弹簧组〔2〕，按圆周方向均匀安装在上膜盖〔1〕内。
4.根据权利要求
1所述的气动薄膜调节阀，其特征在于膜盖〔1〕、弹簧组〔2〕、膜片〔4〕、下膜盖〔5〕所组成的执行机构，用2～4根φ15～30mm立柱作支架，使阀杆〔7〕、阀芯〔9〕、阀座〔12〕和阀体〔11〕所组成调节机构组成一体。
专利摘要
一种气动薄膜调节阀，弹簧组安装在膜室之中，用立柱式支架将执行机构和调节机构连成一体，降低了重量，减小了尺寸。用等截面均匀流道和阀体内设置分流筋来减小流道产生的阻力，提高额定流量系数。可广泛应用于化工、石油、冶金、电力、轻纺行业对温度、压力、流量等参数的自动调节。
文档编号F16K31/126GK86208469SQ86208469
公开日1987年11月18日 申请日期1986年12月30日
发明者王昌烈, 颜金发, 方逢岐 申请人:杭州富阳仪器配件厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan