专利名称：可变定流量调节升阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置在流体输送管路中的直动式(不具有导阀装置)可变定流量调节升阀装置，具有可自动节流的调节用流路。
在该种依靠来自作业流体状态(入口流路压力、出口流路压力以及出口侧液面水平的变化等)的作用力进行动作的直动式可变定流量调节升阀装置中，将阀构件的组合构成为能使阀轴的轴推力保持平衡的结构，从而使用于阀操作的动力大大减小，而且该种装置无论是大型还是小型的，都容易制造。本发明还具有这样的机能，即通过自我扫除动作来防止因砂土、灰尘等造成的堵塞。该种装置还具有使用领域广和规格范围宽的特点。
在本说明书中，“水”这一用语代表液体的总称。
背景技术：
以往，一般来说存在如下的问题，在单纯作为开关阀使用时，例如使用蝶阀、闸阀等阀装置在高压水等苛刻条件下进行流量调节时，由于该种阀的开口形状一般都不整齐，所以容易使水流通过开口时产生严重的偏流或紊流，从而引发严重的噪音和振动以及冲击现象，甚而容易导致阀主要部位受到侵蚀和破损。与此相反，升阀装置虽然由于其开口形状整齐而具有产生紊流少的优点，但如不加注意使阀部压力产生偏差的话，就会发生阀关上后难于打开的问题，因而无法使用。所以，在以往，或者通过采用复座式使阀部的轴推力保持平衡，或者采用单座式升阀，但设置与阀轴共为一体的平衡活塞部以减轻轴推力，等等，通过采用上述办法来使用。
然而，以往的升阀装置还存在一些问题。如前所述，在高压环境下使用以及大型化时，其用于减轻轴推力的机构复杂，制造费用高，而且在压力变动大的管路内进行流量控制时也很难胜任。另外还有一个难题是，与其它形式的阀一样，在调节到小水流时容易受到砂土和灰尘等的堵塞。
本发明的目的在于，克服上述以往升阀装置的缺陷，提供一种可变定流量调节升阀装置，该种阀装置流量控制性能稳定，用于阀操作的动力极其小，并具有依靠流量调节阀和自动节流阀的自我清扫动作来防止堵塞的功能。
对发明的详细说明本发明属于可变定流量调节升阀装置的技术领域，所述阀装置是直动式，具有可自动节流的调节用流路。该种阀装置流路的形状整齐，采用在进行流量调节时不容易产生紊流和偏流的提升式阀，装置的主要构造是，具有可变流量调节阀，与该阀相向地组装着自动节流流路用的滑动阀，在阀箱内部沿着流动方向区分为入口流路、缓流(中间)室和出口流路共3个室。
流量调节阀和滑动阀在流路关闭之前相互碰接为一体，构成为能够保持轴推力均衡的结构，在利用该流量调节阀进行流量设定时，所需动力非常小。
在用于液面控制等时，可减轻所使用的用于启动的浮动装置，并能进行与液面变化相协调的具有綫性特性的流量调节。
另外，在本发明中，设有供流量调节阀后退滑动用的间隙部，在该流量调节阀受到堵塞时，可借助流体压力的变化从阀座向后退，与滑动阀一样能进行自我清扫动作，具有防止堵塞的机能，因而对用于处理不干净的液体的设备很适用。
附图的简要说明
图1是本发明第1实施例中的可变定流量调节升阀装置的断面图。图2是本发明的另一个实施例的断面图。图3是应用于液面控制时的该阀装置的断面图。
本发明的最佳实施例现结合附图详细说明本发明。在图1中，在由具有入口流路a和出口流路e的阀箱1、和阀箱盖2构成的阀箱内，在流量调节阀阀座3和与其对应的流量调节阀7之间形成有流量调节阀开口b，在滑动阀的闭锁面部4和与其对应的滑动阀10之间形成有滑动阀开口d。此外，缓流室c构成为夹持在开口b和开口d之间。
因此，在阀箱1之中，由流量调节阀和滑动阀沿着流动方向分隔成入口流路→缓流室→出口流路这3个流路部分，并构成为在流量调节阀开口b和滑动阀开口d处收缩的形状。
另外，通过密封构件14，在滑动阀端面部11和阀箱盖2之间包围形成了袋状室f，借助连通路17将该袋状室f与入口流路a连通，同时，通过插装平衡弹簧13在滑动阀开口d构成了自动节流调节流路。流量调节阀7被流量调节阀弹簧9压向阀轴台阶部6q侧，保持有后退滑动间隙g，并被水密地、滑动自如地嵌装在阀轴6上。
流量调节阀7与滑动阀端面部11之间形成的受压面积关系是，基本上相等，但滑动阀端面部11侧稍大些，当该阀7大体关闭、流量接近零时，流量调节阀毂部8和滑动阀毂部12便碰接。在碰接的时候，作用在该两个阀相对应的两个受压面上的入口压力大体均衡。加上在流量调节动作中作用于阀轴的作用力很小，因此，在整个阀的开关过程中，用于阀操作的动力非常小。
现结合图1说明本实施例装置的作用。在流量调节阀7处于全开状态时，从入口流路a到出口流路e，流动的顺序是入口流路a→流量调节阀开口b→缓流室c→滑动阀开口d→出口流路e。在这种状态中，平衡弹簧13向阀开口d的开启方向施的力被作用于滑动阀端面部11前后受压面的、袋装室f即入口流路a与缓流室c之间的压力差所抵销，所述压力差当然是起因于流量调节阀开口b的流路阻抗。
为进行流量调节，当流量调节阀7接近阀座3时，随着该阀开口b的阻抗的增加，缓流室c的压力降低，平衡弹簧13的平衡受到破坏，滑动阀10与阀闭锁面部4接近，成为与其调节的流量相对应的自动节流调节流路并稳定下来。在该状态时，向流量调节阀7的下游、即向图中的上方作用的偏压力，相当于流量调节阀开口b处的微小的流路阻抗，对阀轴6的作用力是轻微的。
在流量调节阀7关闭前夕乃至关闭时，缓流室c的内压力下降到与出口压力接近，流量调节阀毂部8与滑动阀毂部12碰接，如上述，轴推力取得平衡。因此，通过这些作用，使得在整个行程中用于阀操作的动力很轻微。
在本发明的阀装置中，当调节到小水量时，在由于流量调节阀开口b缩窄而发生砂土、灰尘堵塞时，缓流室的内压力便会因此在瞬间内下降，滑动阀10便下降，并在后退滑动间隙g的范围内将该调节阀7下压，使该阀开口b扩阔，从而自动将堵塞物冲洗掉。
流量调节阀7的开关操作方法有多种，在图1所示的一个例子是内螺纹式结构，将阀座的螺纹部6s与轴承20螺合之后用手柄18对该阀7进行操作。
5w是在密封构件14上使用隔膜时，能防止该构件因高压等原因被压接到隔壁构件5上的支承板的一个例子。
另外，如果采用将阀轴6安装到阀箱盖2的相反侧而不是嵌装到滑动阀10上的结构，这对本发明的阀装置的动作不会有任何障碍。
图2示出了本发明的另一个实施例。在本实施例中，流量调节阀7位于阀座3的下游侧，其它的可变定流量调节机能与图1的实施例大体相同，缓流室c构成为夹持在流量调节阀开口b和滑动阀开口d之间。其流量调节阀的作用效果与图1的实施例大体相同。
在本实施例中，在被阀支承构件15支承着的阀轴6上组装着流量调节阀7，该流量调节阀7在保持有滑动间隙g的同时，被平衡弹簧13推向固定螺栓16侧。
流量调节阀7与滑动阀端面部11之间形成的受压面积关系是，基本上相等，但流量调节阀7侧稍大些。因此，在流量调节阀7关闭前夕，流量调节阀毂部8和滑动阀毂部12便碰接，轴推力取得平衡。
当流量调节阀7发生砂土、灰尘堵塞时，缓流室c的内压力便会在瞬间内下降，向上推动该阀7并使该阀开口b扩阔，从而将堵塞物冲洗掉。
另外，在图2中示出了流量调节阀7开关操作方法的另一个实施例，采用的是外螺纹式结构，阀座6的螺纹部6s与手柄18螺合，并借助键槽6k使之固定止动，通过转动手柄18对流量调节阀7进行开关操作图3所示的是，为了将图1的实施例中的装置用于液面控制而连接了一个浮体21，以作为驱动阀轴6的附加外力。其流量调节阀的动作与图1的装置大体相同。在本实施例中，由于流量能够随着液面水平的变化而进行綫性增减，因此，即使入口流路的压力高，排出水流也很稳定，具有不会使供水过大的优点。
此外，本实施例示出的是将浮体与阀轴直接连接的结构，该浮体与阀轴之间的连接方法除此之外还可以通过连接构件或杠杆等方法进行，以往技术中的种种适用方法均可采用。
以上结合图1至3对本发明的各种实施例进行了说明。在实施本发明时，还可以将阀轴设置成横向，密封构件可以采用O形环、油封、隔膜、波形隔膜等，总之，在本发明的宗旨范围内可以作出种种设计变更，并不限于以上的实施例。
实用性本发明发挥了不易发生紊流和偏流的升阀结构的优点，将直动式阀装置构成为能使轴推力取得平衡的结构，将用于阀操作的动力降低，能够适用于高压环境并能实现大型化，克服了以往的阀装置存在的问题。因此，具有良好的定流量特性的同时，还由于能够以浮体的浮力或太阳能系统的弱电作为动力源而使用于阀操作的动力有更广泛的选择。而且，由于具有防止阀开口部出现堵塞现象的功能，所以在担心被砂土和灰尘堵塞的农业用水、土木工程用水等领域均能应用。所以可以在各个行业的流量调节阀中加以应用并能获得很大成果。
权利要求
1.一种可变定流量调节升阀装置，与设在阀装置上游侧(入口侧)的流量调节阀部相对应，在其下游侧(出口侧)设有进行自动节流动作的滑动阀部，在其中间形成有缓流室(c)，其特征在于，在阀箱(1)的隔壁构件(5)上，通过密封构件(14)，密封地、并且滑动自如地嵌装着滑动阀(10)，在该滑动阀(10)和与其对峙的滑动阀闭锁面部(4)之间形成有滑动阀开口(d)，在滑动阀端面部(11)和流量调节阀(7)之间，与阀轴(6)平行地安装着总是以设定的力对上述阀开口(d)向开启方向作用的平衡弹簧(13)，同时，通过连通路(17)将在滑动阀端面部(11)和阀箱盖(2)之间包围形成的袋状室(f)与入口流路(a)连通，从而在上述阀开口(d)形成自动节流调节流路；还构成为流量调节阀(7)与滑动阀端面部(11)的受压面积大体相等，并具有在流量调节阀(7)关闭的前夕，流量调节阀毂部(8)能与滑动阀毂部(12)碰接的结构；而且，所述流量调节阀(7)还构成为随着上述缓流室(c)的内压力的变化而容许从流量调节阀阀座(3)后退的结构。
2.如权利要求1所述的可变定流量调节升阀装置，其特征在于，连接着一个浮体以作为阀轴的驱动力源。
全文摘要
本发明涉及一种能从作业流体的状态(入口流路压力、出口流路压力以及出口侧液面水平的变化等)中获取作用力进行动作的直动式自动控制的可变定流量调节升阀装置。通过采用能使具有升阀结构的流量调节阀的阀轴轴推力取得平衡的结构，使得即使应用于大口径的阀装置，也仅需要极小的动力便能进行用于设定定流量值的阀操作，这种前所未有的优点是本发明的第1个特点。此外，在流量调节阀部和进行自动节流调整的滑动阀部中，当发生起因于砂土和灰尘的堵塞时，该阀部便会根据内压力的变化而打开，将堵塞物冲洗掉，发挥自我清扫的机能。基于上述2个特点，本发明能够应用于广泛的工业领域中。
文档编号G05D7/01GK1129974SQ9419317
公开日1996年8月28日 申请日期1994年8月19日 优先权日1993年8月23日
发明者横田博, 横田伸五, 小仓邦雄 申请人:株式会社横田制作所