CN106246975A - 一种液体流量恒定控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：包括上阀体、下阀体、弹性垫和可活动的阀芯，所述上阀体设有内螺纹，所述下阀体设有和上阀体相配合的外螺纹，上阀体和下阀体通过内外螺纹连接并形成上阀体和下阀体组合后的阀体空腔，所述阀体空腔内，沿上阀体至下阀体的轴向依次设有带孔的弹性垫和可活动的阀芯，所述可活动的阀芯包括半圆形的密封部和圆筒状的导向部，半圆形的密封部的外表面设有凸起，圆筒形的导向部的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔，带孔的弹性垫设有与所述半圆形的密封部贴合的密封面。本发明能在预定的液体压力范围内，不受液体压力大小的变化而实现液体流量的恒定调节，适用于农业灌溉、配比溶液和节能节水等领域。

Description

一种液体流量恒定控制装置
技术领域
本发明属于液体流量控制阀技术领域，特别是涉及一种液体流量恒定控制装置。
背景技术
现有的供水系统中大都是采用水泵增压给供水管道进行供水，这种情况下随着水泵的启动或停止，还有管路自身的阻力以及用水量的变化，会使得管道的压力产生变化；或者在管路较长的地方不同位置的出水口由于管道阻力的原因，在管道末端的水压变小，靠近管道前端的水压较大。由于上述原因，造成相同通径的出水孔所流过的流量有较大差异。为解决现有供水系统存在的问题，公知的技术原理是，使得液体流道的截面随着液体压力的变化呈现反比例变化；公知的技术方案主要有：
中国专利申请CN201020141294.7公开了一种用于管道水压水流控制的自动恒压恒流阀，包括阀体、进水口和出水口，阀体的内腔一端连接有限位块，限位块中间设有进水口，活塞、弹簧、弹簧座、调节杆顺序位于阀体内腔中，活塞位于限位块与弹簧之间，弹簧位于活塞与弹簧座之间，弹簧座另一侧设有调节杆，活塞上设有进水孔，其特征是：阀体中部侧面设有出水口，进水孔的出口与弹簧内腔相对应，出水口与弹簧外侧相连通，或者进水孔的出口与弹簧外侧相对应，出水口与弹簧内腔相连通。虽然该自动恒压恒流阀能够实现液体流道的截面随着液体压力的变化呈现反比例变化，但它是通过弹簧的间隙的变化来实现水流量的控制，因而存在以下不足：一是弹簧钢长期浸泡在在水中，不可避免的会导致锈蚀，导致弹簧的弹性系数变化，因此弹簧的间隙也会变化，导致流量不稳定。二是弹簧的压缩或伸缩需要较长的行程，即在弹簧座与活塞之间的距离较长，因此当水流从进水口进入到弹簧内腔时由于压强的传递作用，会使得弹簧内腔是水流压力逐渐与进水口水压平衡，此时弹簧就会从压缩状态逐渐回复的初始状态，也就是说弹簧间的间隙又会变大；因此增加弹簧和活塞的作用仅仅是使得压力变化趋于缓和，只能起到减缓压力冲击的作用，很难真正的控制流量恒定。
中国专利申请CN201220720972.4公开了一种恒流阀，包括带有阀腔的阀体、设在该阀腔中的恒流调节装置，所述阀体上有与所述阀腔连通的出油口；其特征在于：所述恒流调节装置包括固定在阀腔中的定位套(6)、设在该阀腔中的弹簧(4)和带有进油口(7)的活门(5)。该恒流阀的原理也是采用弹簧受力压缩推动活门运动，然后依靠活门的运动来控制出油口的开度，从而控制流量。所以，也同样与中国专利申请CN201020141294.7公布的一种用于管道水压水流控制的自动恒压恒流阀存在相同的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术所存在的不足而提供一种液体流量恒定控制装置，本发明能够在设定液体压力范围内，不受液体压力大小的变化而实现液体流量的恒定调节。
根据本发明提出的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：包括上阀体、下阀体、弹性垫和可活动的阀芯，所述上阀体设有内螺纹，所述下阀体设有和上阀体相配合的外螺纹，上阀体和下阀体通过内外螺纹连接并形成上阀体和下阀体组合后的阀体空腔，所述阀体空腔内，沿上阀体至下阀体的轴向依次设有带孔的弹性垫和可活动的阀芯，所述可活动的阀芯包括半圆形的密封部和圆筒状的导向部，半圆形的密封部的外表面设有凸起，所述圆筒状的导向部的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔，所述带孔的弹性垫设有与所述半圆形的密封部贴合的密封面。
本发明提出的一种液体流量恒定控制装置的进一步优选方案是：
所述带孔的弹性垫为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔，弹性垫通孔的直径为0.1-5mm。
所述带孔的弹性垫的密封面的形状为半球形或锥形。所述带孔的弹性垫的材质为橡胶、硅胶或硅橡胶。
带孔的弹性垫的形状为圆柱状，与上阀体的侧壁为紧配合，可以更好的进行密封和防止弹性垫翻转以及径向转动，并且在弹性垫轴向高出上阀体的空腔时与下阀体配合密封防止水从螺纹的结合部渗出。
所述圆筒状的导向部与下阀体之间设有供液体流通的间隙，所述间隙的宽度为0.2-5mm。
进一步控制间隙是为了满足不同流量的情况下的要求，大流量时选择较大间隙，小流量时选择较小的间隙。阀芯通孔与间隙配合可供液体流通。
所述可活动的阀芯的材质为陶瓷或工程塑料；所述上阀体和下阀体的材质均为不锈钢、铜合金、铝合金或工程塑料。
所述凸起的形状为半球形，所述凸起的高度为0.2-5mm。
所述可活动的阀芯、上阀体、下阀体和弹性垫的材质应满足防腐的要求。
本发明的实现原理是：为使得液体流道的截面随着液体压力的变化呈现反比例变化，本发明采用了与现有技术完全不同的方案。本发明使用中，有液体从下阀体流向上阀体时，液体流先冲击可活动的阀芯，可活动的阀芯在液体流的作用下顶到弹性垫，可活动的阀芯的凸起首先顶到弹性垫的密封面，所述凸起陷入弹性垫的密封面内，当液体流对可活动的阀芯的冲击力与弹性垫对可活动的阀芯的弹力平衡时，即可在弹性垫的密封面和可活动的阀芯的密封部之间形成一个可供液体流通过的液体流道，当压力大时，可活动的阀芯陷入弹性垫的密封面就多，所形成的液体流道截面就小；反之当压力小时，可活动的阀芯陷入弹性垫的密封面就小，所形成的液体流道截面就大。因此，仅为液体压力发生变化，但液体流量却恒定不变化。
本发明与现有技术相比其显著优点在于：
一是本发明可在液体压力变化的情况下自动调整液体流量，不用人工操作；不用流量计等电子元件采集信号，再反馈给电动阀门来控制阀门开度，从而进一步控制流量；利用弹性垫和可活动的阀芯的相互作用，直接用压力来控制液体流道截面，从而实现流量恒定。
二是本发明采用弹性垫来吸收水流冲击力，并且可活动的阀芯有半圆形的密封部，半圆形的密封部的作用一是密封、二是分散压力，使得液体在流经弹性垫与半圆形密封部之间的液体流道的时候产生的对阀芯的压力分散到各个方向，不会产生推动可活动的阀芯沿反方向运动的不良影响。
三是本发明采用弹性垫来吸收水流对可活动的阀芯的冲击力，弹性垫产生弹性形变来吸收冲击力，因此可活动的阀芯的密封部的凸起可以做的很小，不像使用弹簧必须要较大的行程，所以液体流道内的压力不会像中国专利申请CN201020141294.7所公开的方案，会造成反向冲击。
四是本发明的弹性垫上开孔会造成负压效果，有利于可活动的阀芯的稳定，当液体流过弹性垫通孔进入上阀体时，由于截面积的突变会在局部形成负压类似于文丘里管，会对可活动的阀芯产生一定的吸附作用。因此本发明采用弹性垫和可活动的阀芯配合来控制液体流道的间隙与弹簧控制间隙是两个完全不同的技术方案，所取得技术效果大大优于现有技术。
五是本发明的结构简单可靠，广泛适用于农业灌溉、精确配比溶液和节能节水等领域。如在农业灌溉中，在每个喷头前安装，可保证喷水流量不随管路阻力和管道压力变化，保证灌溉均匀，同时节约水资源；在水龙头前安装可以保证开启水龙头的时候控制水流量，减少浪费；在工业阀门前安装可较少水流冲击造成的破坏，保护阀门和管路系统。在配比溶液中的应用可以保证配比精确，连续运行。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的整体剖面结构示意图。
图3为本发明的阀体空腔剖面结构示意图。
图4为本发明的弹性垫的立体结构示意图。
图5为本发明的弹性垫的剖面结构示意图。
图6为本发明的可活动的阀芯的立体结构示意图。
图7为本发明的可活动的阀芯的剖面结构示意图。
图示说明：上阀体1；内螺纹1.1；下阀体2；外螺纹2.1；弹性垫3；密封面3.1；弹性垫通孔3.2；可活动的阀芯4；密封部4.1；导向部4.2；阀芯通孔4.3；凸起4.4；阀体空腔5；间隙6。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
实施例1。参照图1-7。本发明的一种液体流量恒定控制装置，包括上阀体(1)、下阀体(2)、弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述上阀体(1)设有内螺纹(1.1)，所述下阀体(2)设有和上阀体(1)相配合的外螺纹(2.1)，上阀体(1)和下阀体(2)通过内外螺纹连接并形成上阀体(1)和下阀体(2)组合后的阀体空腔(5)，所述阀体空腔(5)内，沿上阀体(1)至下阀体(2)的轴向依次设有带孔的弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述可活动的阀芯(4)包括半圆形的密封部(4.1)和圆筒状的导向部(4.2)，半圆形的密封部(4.1)的外表面设有凸起(4.4)，所述圆筒形的导向部(4.2)的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔(4.3)，所述带孔的弹性垫(3)设有与所述半圆形的密封部(4.1)贴合的密封面(3.1)。所述带孔的弹性垫(3)为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔(3.2)，弹性垫通孔(3.2)的直径为5mm。
实施例2。参照图1-7。本发明的一种液体流量恒定控制装置，包括上阀体(1)、下阀体(2)、弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述上阀体(1)设有内螺纹(1.1)，所述下阀体(2)设有和上阀体(1)相配合的外螺纹(2.1)，上阀体(1)和下阀体(2)通过内外螺纹连接并形成上阀体(1)和下阀体(2)组合后的阀体空腔(5)，所述阀体空腔(5)内，沿上阀体(1)至下阀体(2)的轴向依次设有带孔的弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述可活动的阀芯(4)包括半圆形的密封部(4.1)和圆筒状的导向部(4.2)，半圆形的密封部(4.1)的外表面设有凸起(4.4)，所述圆筒形的导向部(4.2)的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔(4.3)，所述带孔的弹性垫(3)设有与所述半圆形的密封部(4.1)贴合的密封面(3.1)。所述带孔的弹性垫(3)为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔(3.2)，弹性垫通孔(3.2)的直径为0.1mm。所述带孔的弹性垫(3)的密封面(3.1)的形状为半球形，所述带孔的弹性垫(3)的材质为橡胶，所述圆筒形的导向部(4.2)与下阀体(2)之间设有供液体流通的间隙(6)，所述间隙(6)的宽度为0.2mm。所述可活动阀芯(4)的材质为工程塑料。所述上阀体(1)和下阀体(2)的材质均为不锈钢。所述凸起(4.4)的形状为半球形，所述凸起(4.4)的高度为0.2mm。
实施例3。参照图1-7。本发明的一种液体流量恒定控制装置，包括上阀体(1)、下阀体(2)、弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述上阀体(1)设有内螺纹(1.1)，所述下阀体(2)设有和上阀体(1)相配合的外螺纹(2.1)，上阀体(1)和下阀体(2)通过内外螺纹连接并形成上阀体(1)和下阀体(2)组合后的阀体空腔(5)，所述阀体空腔(5)内，沿上阀体(1)至下阀体(2)的轴向依次设有带孔的弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述可活动的阀芯(4)包括半圆形的密封部(4.1)和圆筒状的导向部(4.2)，半圆形的密封部(4.1)的外表面设有凸起(4.4)，所述圆筒形的导向部(4.2)的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔(4.3)，所述带孔的弹性垫(3)设有与所述半圆形的密封部(4.1)贴合的密封面(3.1)。所述带孔的弹性垫(3)为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔(3.2)，弹性垫通孔(3.2)的直径为5mm。所述带孔的弹性垫(3)的密封面(3.1)的形状为锥形。所述带孔的弹性垫(3)的材质为硅橡胶。所述圆筒形的导向部(4.2)与下阀体(2)之间设有供液体流通的间隙(6)，所述间隙(6)的宽度为5mm。所述可活动阀芯(4)的材质为陶瓷。所述上阀体(1)和下阀体(2)的材质均为铜合金或铝合金。所述凸起(4.4)的形状为半球形，所述凸起(4.4)的高度为5mm。
实施例4。参照图1-7。本发明的一种液体流量恒定控制装置，包括上阀体(1)、下阀体(2)、弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述上阀体(1)设有内螺纹(1.1)，所述下阀体(2)设有和上阀体(1)相配合的外螺纹(2.1)，上阀体(1)和下阀体(2)通过内外螺纹连接并形成上阀体(1)和下阀体(2)组合后的阀体空腔(5)，所述阀体空腔(5)内，沿上阀体(1)至下阀体(2)的轴向依次设有带孔的弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述可活动的阀芯(4)包括半圆形的密封部(4.1)和圆筒状的导向部(4.2)，半圆形的密封部(4.1)的外表面设有凸起(4.4)，所述圆筒形的导向部(4.2)的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔(4.3)，所述带孔的弹性垫(3)设有与所述半圆形的密封部(4.1)贴合的密封面(3.1)。所述带孔的弹性垫(3)为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔(3.2)，弹性垫通孔(3.2)的直径为0.2mm。所述带孔的弹性垫(3)的密封面(3.1)的形状为半球形。所述带孔的弹性垫(3)的材质为硅胶。所述圆筒形的导向部(4.2)与下阀体(2)之间设有供液体流通的间隙(6)，所述间隙(6)的宽度为0.5mm。所述可活动阀芯(4)的材质为工程塑料。所述上阀体(1)和下阀体(2)的材质均为不锈钢、铜合金、铝合金或工程塑料。所述凸起(4.4)的形状为半球形，所述凸起(4.4)的高度为1mm。
实施例5。本发明的制造工艺方法及参数以实施例4为例进一步公开如下：上阀体(1)使用模具注塑成型，其内螺纹(1.1)为G3/4，内螺纹深20mm，下阀体(2)也使用模具注塑成型，其外螺纹(2.1)为G3/4，外螺纹长度19.5mm。弹性垫(3)高度10mm，弹性垫通孔(3.2)直径2mm，高度2mm，其材质为硅胶注塑成型，其外径比上阀体(1)的空腔大0.5±0.1mm，所述可活动的阀芯(4)为工程塑料注塑成型后，在其侧壁机加工4个阀芯通孔(4.4)，其直径为5mm。一种流量控制装置的组装过程为，将弹性垫(3)放入上阀体(1)的有内螺纹一端的空腔内，使得弹性垫(3)的锥面朝向内螺纹(1.1)方向，并用工具将弹性垫(3)顶到底，将可活动的阀芯(4)的导向部(4.2)放入下阀体(2)的外螺纹(2.1)一侧的空腔内，将上阀体(1)和下阀体(2)通过螺纹拧紧，将螺纹拧到底，感觉到压紧弹性垫(3)为止。
本发明的具体实施方式中凡未涉到的说明属于本领域的公知技术，可参考公知技术加以实施。
本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。
以上具体实施方式及实施例是对本发明提出的一种液体流量恒定控制装置技术思想的具体支持，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在本技术方案基础上所做的任何等同变化或等效的改动，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (8)

1.一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：包括上阀体(1)、下阀体(2)、弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述上阀体(1)设有内螺纹(1.1)，所述下阀体(2)设有和上阀体(1)相配合的外螺纹(2.1)，上阀体(1)和下阀体(2)通过内外螺纹连接并形成上阀体(1)和下阀体(2)组合后的阀体空腔(5)，所述阀体空腔(5)内，沿上阀体(1)至下阀体(2)的轴向依次设有带孔的弹性垫(3)和可活动的阀芯(4)，所述可活动的阀芯(4)包括半圆形的密封部(4.1)和圆筒状的导向部(4.2)，半圆形的密封部(4.1)的外表面设有凸起(4.4)，所述圆筒形的导向部(4.2)的圆周壁上设有可供液体流通的阀芯通孔(4.3)，所述带孔的弹性垫(3)设有与所述半圆形的密封部(4.1)贴合的密封面(3.1)。
2.根据权利要求1所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述带孔的弹性垫(3)为圆柱状，其轴向设有可供液体流过的弹性垫通孔(3.2)，弹性垫通孔(3.2)的直径为0.1-5mm。
3.根据权利要求2所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述带孔的弹性垫(3)的密封面(3.1)的形状为半球形或锥形。
4.根据权利要求3所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述带孔的弹性垫(3)的材质为橡胶、硅胶或硅橡胶。
5.根据权利要求4所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述圆筒形的导向部(4.2)与下阀体(2)之间设有供液体流通的间隙(6)，所述间隙(6)的宽度为0.2-5mm。
6.根据权利要求5所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述可活动阀芯(4)的材质为陶瓷或工程塑料。
7.根据权利要求6所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述上阀体(1)和下阀体(2)的材质均为不锈钢、铜合金、铝合金或工程塑料。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种液体流量恒定控制装置，其特征在于：所述凸起(4.4)的形状为半球形，所述凸起(4.4)的高度为0.2-5mm。
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