CN110985686A - 多阀瓣式调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多阀瓣式调节阀，其包括阀体；阀芯，包括芯体、阀板，其中阀板包括多块阀瓣；调节机构，包括驱动盘、驱动件，其中在驱动盘顺逆时针转动下，多块阀瓣同步向流体通道的中心逐步收紧运动并将流体通道闭合或者自流体通道的中心同步向流体通道逐步向外展开运动并将流体通道打开。本发明采用多块同步运动的阀瓣设置，不仅能够实现流体流量的精准控制，而且使用寿命长、运作平稳，同时在阀瓣打开时，以流体通道中心为向外周展开，流体经过阀瓣节流后在后面区域形成对称的紊流区域，配合文丘里结构的导流管，有利于流体的压力及流量的精密控制，从而达到节能的效果，此外，在阀瓣运动中，能够将阀瓣表面附着物刮除，实现自清洁。

Description

多阀瓣式调节阀

技术领域

本发明属于阀门领域，具体涉及一种多阀瓣式调节阀。

背景技术

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数（温度、压力和流量）的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀、蝶阀等等。

目前，市场上的流量或压力调整装置主要有蝶阀、V型球阀或V型闸阀（插板阀）、菱形阀、截止阀等。蝶阀由于结构简单，在粗放型的控制系统中常用，由于其自身的特点（在小开度和大开度时均无法控制流量，其控制范围在30-60%的范围，故难以实现大范围的控制。V型球阀或V型闸阀菱形阀等线性不理想，同时在实现相同范围的流量控制时，体积较大，造成整套调节阀的成本高。截止阀是调节阀的主流，应用广泛，但由于其可控范围的限制以及压力损失大，因而造成整套阀门的辅助件多，体积和重量大，成本明显增加，并且后期维护的费用也增加。

因此，不论是蝶阀（阀瓣置于管道中部，流体经过阀瓣时在阀瓣后会产生不均匀的紊流现象，顾而被控的流体压力波动大，很难实现精密的稳定控制），V型球阀或V型闸阀（由于流体在管道内非平衡式节流，故而也会产生不均匀的紊流现象），截止式调节阀虽然不会产生明显的紊流，但由于流体需要经过两次的流道改变，因此系统压力降较大，不利于节能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的多阀瓣式调节阀。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种多阀瓣式调节阀，其包括：

阀体；

阀芯，其包括设置在阀体内部且形成有流体通道的芯体、设置在芯体上且拦截在流体通道中的阀板，其中阀板包括以流体通道的中心为圆心分布的多块阀瓣，每相邻两块阀瓣之间联动设置，

调节机构，其用于驱使阀板打开或闭合流体通道，且包括与每一块阀瓣相连接且形成有构成流体通道的流体通道孔的驱动盘、以及驱动该驱动盘绕着流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动件，其中在驱动盘顺逆时针转动下，多块阀瓣同步向流体通道的中心逐步收紧运动并将流体通道闭合或者自流体通道的中心同步向流体通道逐步向外展开运动并将流体通道打开。

优选地，每块阀瓣的结构相同，且分别具有第一对接边和第二对接边，每相邻的两块阀瓣分别自一块阀瓣的第一对接边与另一块阀瓣的第二对接边相滑动连接形成联动配合。这样一来，不仅保证了阀板的强度，而且更方便多块阀瓣的同步收紧或展开运动的实施。

根据本发明的一个具体实施和优选方面，在阀芯内还设有形成流体通道孔且分布在多块阀瓣相对两侧、用于定位多块阀瓣的背板和压板，其中压板位于多块阀瓣与驱动盘之间，且在背板上设有与阀瓣一一对应的滑槽，在压板上设有与滑槽一一对应设置且相平行的导向槽，每块阀瓣的相对两侧分别设有能够滑动设置在滑槽上的滑块和能够沿着导向槽运动的随动销轴。在背板和压板的作用下，实现多块阀瓣的定位，同时由滑槽与滑块、随动销轴与导向槽的配合形成阀瓣运动轨迹，进而精准地完成多块阀瓣同步展开或收紧，实现流量的高精度控制。

优选地，多条滑槽和多个导向槽分别以流体通道孔的圆心为中心呈正多边形分布；且在阀板打开流体通道时，多块阀瓣拼接形成以流体通道孔的圆心为中心的正多边形。这种以流体通道中向外张开的正多边形，能够降低流体经过流体通道时的压力损耗，更有利于流体的顺畅流通。

具体的，每块阀瓣的第一对接边和第二对接边之间形成角度与正多边形的任一个内顶角之和为180度。

当正多边形为正六变形时，第一对接边和第二对接边之间形成角度为60度；当正多边形为正八变形时，第一对接边和第二对接边之间形成角度为45度。

根据本发明又一个具体实施和优选方面，驱动盘的中部形成有流体通道孔，且在驱动盘上还设有与滑槽一一对应且与驱动盘的流体通道孔相连通的多个驱动槽，其中每个驱动槽自驱动盘上流体通道孔的外周并沿着驱动盘上流体通道孔的径向延伸设置，每根随动销轴自压板的导向槽和对应的驱动盘上驱动槽中穿出设置，当驱动盘转动时，驱动槽拨动随动销轴沿着导向槽长度方向移动，且随动销轴也相对驱动槽移动设置。

优选地，在压板与阀体之间还设有弹性件，其中弹性件有多个且绕着压板的周向均匀分布。在弹性作用下，缓解水流急速冲击阀瓣的压力，防止阀瓣卡死，延长阀门的使用寿命。

此外，调节机构还包括固定设在驱动盘的相对两侧且能够随着驱动盘转动设置在阀体内的环形导向体，其中在环形导向体上设有与芯体相连通的排污孔。使得驱动盘的运动更加稳定，同时通过排污孔可以对阀门内部进行清理。

优选地，驱动件包括固定设置在驱动盘一侧的连接耳、驱动连接耳绕着驱动盘上流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动器。

具体的，在连接耳上形成有沿着流体通道的径向延伸的腰孔，驱动器包括插入腰孔内的拨杆、驱使拨杆沿着垂直于流体通道长度方向且水平移动的移动组件。

本例中，移动组件包括沿着垂直于流体通道长度方向且水平延伸的丝杆；与所述的丝杆配合的螺母座；与丝杆平行设置的导向杆；一端部固定在螺母座上、另一端部滑动连接在导向杆的上连接套；以及带动丝杆绕自身轴线转到的马达，其中在所述的丝杆的转动下，所述螺母座水平移动，拨杆固定在螺母座上。

优选地，在阀体的两端部分别还设有连接法兰。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用多块同步运动的阀瓣设置，不仅能够实现流体流量的精准控制，而且使用寿命长、运作平稳，同时在阀瓣打开时，以流体通道中心为向外周展开，流体经过阀瓣节流后在后面区域形成对称的紊流区域，配合文丘里结构的导流管，有利于流体的压力及流量的精密控制，从而达到节能的效果，此外，在阀瓣运动中，能够将阀瓣表面附着物刮除，实现自清洁。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明阀门的主视示意图；

图2为图1中局部结构右视示意图；

图3为图1中单个阀瓣的主视示意图；

图4为图3的右视示意图；

图5为图1中多块阀瓣构成阀板的右视示意图；

图6为图1中背板右视示意图；

图7为图1中压板右视示意图；

图8为图1中驱动盘的右视示意图；

图9为本发明的多块阀瓣和背板运动状态示意图（50%闭合状态）；

图10为本发明的多块阀瓣和背板运动状态示意图（100%闭合状态）；

图11为本发明的多块阀瓣和背板运动状态示意图（100%打开状态）；

其中：1、阀体；

2、阀芯；20、芯体；21、阀板；210、阀瓣；a1、第一对接边；a2、第二对接边；a3、滑块；a4、随动销轴；22、背板；220、滑槽；23、压板；230、导向槽；

3、调节机构；30、驱动盘；30a、驱动槽；31、驱动件；310、连接耳；b、腰孔；311、驱动器；c、拨杆；d、移动组件；d1、丝杆；d2、螺母座；d3、导向杆；d4、连接套；32、环形导向体；320、排污孔；

4、连接法兰。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多根”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实施涉及的多阀瓣式调节阀，其包括阀体1、阀芯2、调节机构3、以及设置在阀体1两端部的连接法兰4。

结合图2所示，阀芯2包括设置在阀体1内部且形成有流体通道的芯体20；设置在芯体20上且拦截在流体通道中的阀板21；形成流体通道孔且分布在多块阀瓣210相对两侧、用于定位多块阀瓣210的背板22和压板23。

阀板21包括以流体通道的中心为圆心分布的多块阀瓣210，每相邻两块阀瓣210之间联动设置。

结合图3和图4所示，本例中，阀瓣210有6块，每块阀瓣210的结构相同，且分别具有第一对接边a1和第二对接边a2，每相邻的两块阀瓣210分别自一块阀瓣210的第一对接边a1与另一块阀瓣210的第二对接边a2相滑动连接形成联动配合。这样一来，不仅保证了阀板的强度，而且更方便多块阀瓣的同步收紧或展开运动的实施。

结合图5所示，本例中，每相邻两块阀瓣210之间采用榫槽结构卡合，且榫能够相对槽滑动设置。

在阀板21打开流体通道时，多块阀瓣210拼接形成以流体通道孔的圆心为中心的正六边形。这种以流体通道中向外张开的正六边形，能够降低流体经过流体通道时的压力损耗，更有利于流体的顺畅流通。

具体的，第一对接边a1和第二对接边a2之间形成角度为60度。

结合图6所示，背板22上设有与阀瓣210一一对应的滑槽220，其中滑槽220有6条，且每相邻两条滑槽220相交设置，并构成一个正六变形。也就是说，6条滑槽220分别沿着正六边形的六条边延伸设置，且正六变形的中心与流体通道的中心重合。

结合图7所示，在压板23上设有与滑槽220一一对应设置且相平行的导向槽230，同时每块阀瓣210的相对两侧分别设有能够滑动设置在滑槽220上的滑块a3和能够沿着导向槽230运动的随动销轴a4。因此，在背板22和压板23的作用下，实现多块阀瓣210的定位，同时由滑槽220与滑块a3、随动销轴a4与导向槽230的配合形成阀瓣210运动轨迹，进而精准地完成多块阀瓣210同步展开或收紧，实现流量的高精度控制。

本例中，调节机构3，用于驱使阀板21打开或闭合流体通道，且包括与每一块阀瓣210相连接且形成有构成流体通道的流体通道孔的驱动盘30、以及驱动该驱动盘30绕着流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动件31、固定设在驱动盘30的相对两侧且能够随着驱动盘30转动设置在阀体1内的环形导向体32，其中在驱动盘30顺逆时针转动下，多块阀瓣210同步向流体通道的中心逐步收紧运动并将流体通道闭合或者自流体通道的中心同步向流体通道逐步向外展开运动并将流体通道打开。

环形导向体32上设有与芯体1相连通的排污孔320。通过排污孔320可以对阀门内部进行清理。

具体的，排污孔320有多个，且绕着环形导向体32的周向均匀间隔分布。

本例中，环形导向体32还具有限制驱动盘30在轴向上的晃动，使得驱动盘30的运动更加稳定。

结合图8所示，驱动盘30的中部形成有流体通道孔，且在驱动盘30上还设有与滑槽220一一对应且与驱动盘的流体通道孔相连通的多个驱动槽30a，其中每个驱动槽30a自驱动盘上流体通道孔的外周并沿着驱动盘上流体通道孔的径向延伸设置，每根随动销轴a4自压板23的导向槽230和对应的驱动盘30上驱动槽30a中穿出设置，当驱动盘30转动时，驱动槽30a拨动随动销轴a4沿着导向槽230长度方向移动，且随动销轴a4也相对驱动槽30a移动设置。

驱动件31包括固定设置在驱动盘30一侧的连接耳310、驱动连接耳310绕着驱动盘上流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动器311。

具体的，在连接耳310上形成有沿着流体通道的径向延伸的腰孔b，驱动器311包括插入腰孔b内的拨杆c、驱使拨杆c沿着垂直于流体通道长度方向且水平移动的移动组件d。

本例中，移动组件d包括沿着垂直于流体通道长度方向且水平延伸的丝杆d1；与丝杆d1配合的螺母座d2；与丝杆d1平行设置的导向杆d3；一端部固定在螺母座d2上、另一端部滑动连接在导向杆d3的上连接套d4；以及带动丝杆d2绕自身轴线转到的马达或手轮（图中未显示，但不难想到）其中在丝杆d2的转动下，螺母座d2水平移动，拨杆c固定在螺母座d2上。

此外，在压板23与阀体1之间还设有弹性件（也就是弹簧，图中未显示但不难想到），其中弹性件有多个且绕着压板的周向均匀分布。在弹性作用下，缓解水流急速冲击阀瓣的压力，延长阀门的使用寿命。

综上，本实施例的实施过程如下：

在图1中，手动或由马达带动丝杆d1绕自身轴线顺时针转动，螺母座d2和拨杆c水平向右移动，驱动盘30顺时针旋转，由驱动槽30a拨动随动销轴a4沿着导向槽230长度方向移动，且随动销轴a4也相对驱动槽30a移动设置，同时滑块a3也在对应的滑槽220中移动，将多个阀瓣210同步向流体通道的中心逐步收紧运动并将流体通道闭合，如图9所示，此时的流体通道处于50%闭合状态，且呈正六边形；如图10所示，此时的流体通道处于100%闭合状态。

同理，在100%闭合时，驱使驱动盘30逆时针旋转，此时的多个阀瓣210同步自流体通道的中心同步向流体通道逐步向外展开运动并将流体通道打开，如图11所示，此时的流体通道处于100%打开状态，流体通道与正六边形内切设置。

因此，本实施例，采用多块同步运动的阀瓣设计，各阀瓣互为导向（联动），在背板和压板的定位下，使得阀瓣在运动过程中同时起到刮削作用，适用于非清洁流体的控制，也不易卡死或被破坏，同时，阀瓣的运行过程中，无论是自内向外还是自外向内，流体经过阀瓣节流后在后面区域形成对称的紊流区域，流体在管道内压力损失低，流体在流过阀门后有利于流体压力的恢复，然后，配合文丘里结构的导流管，有利于流体的压力及流量的精密控制，从而达到节能的效果。

此外，本例中的调节阀与普通的阀门不同，由于阀门在开关时阀板垂直于管道，并且呈现多边形设计，克服了蝶阀在前段行程中无法对流量的控制，可控范围在10%-80%之间，可调比大；同时快速响应，滞后性低，可实现高精度控制。

以上对本发明做了详尽的描述，但本发明不限于上述的实施例。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多阀瓣式调节阀，其包括：

阀体；

阀芯，其包括设置在所述阀体内部且形成有流体通道的芯体、设置在所述芯体上且拦截在所述流体通道中的阀板；

调节机构，其用于驱使所述阀板打开或闭合所述流体通道，

其特征在于：

所述阀板包括以所述流体通道的中心为圆心分布的多块阀瓣，其中每相邻两块所述阀瓣之间联动设置，所述调节机构包括与每一块所述阀瓣相连接且形成有构成所述流体通道的流体通道孔的驱动盘、以及驱动所述驱动盘绕着所述流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动件，其中在所述驱动盘顺逆时针转动下，多块所述阀瓣同步向所述流体通道的中心逐步收紧运动并将所述流体通道闭合或者自所述流体通道的中心同步向所述流体通道逐步向外展开运动并将所述流体通道打开。

2.根据权利要求1所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：每块所述阀瓣的结构相同，且分别具有第一对接边和第二对接边，每相邻的两块所述阀瓣分别自一块所述阀瓣的第一对接边与另一块所述阀瓣的第二对接边相滑动连接形成联动配合。

3.根据权利要求2所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：在所述阀芯内还设有形成流体通道孔且分布在多块所述阀瓣相对两侧、用于定位多块所述阀瓣的背板和压板，其中所述压板位于多块所述阀瓣与所述驱动盘之间，且在所述背板上设有与所述阀瓣一一对应的滑槽，在所述压板上设有与所述滑槽一一对应设置且相平行的导向槽，每块所述阀瓣的相对两侧分别设有能够滑动设置在所述滑槽上的滑块和能够沿着所述导向槽运动的随动销轴。

4.根据权利要求3所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：多条所述滑槽和多个所述导向槽分别以所述流体通道孔的圆心为中心呈正多边形分布；且在所述阀板打开所述流体通道时，多块所述阀瓣拼接形成以所述流体通道孔的圆心为中心的正多边形。

5.根据权利要求4所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：每块所述阀瓣的第一对接边和第二对接边之间形成角度与正多边形的任一个内顶角之和为180度。

6.根据权利要求3所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：所述驱动盘的中部形成有所述的流体通道孔，且在所述驱动盘上还设有与所述滑槽一一对应且与所述驱动盘的流体通道孔相连通的多个驱动槽，其中每个所述驱动槽自所述驱动盘上流体通道孔的外周并沿着所述驱动盘上流体通道孔的径向延伸设置，每根所述随动销轴自所述压板的导向槽和对应的所述驱动盘上驱动槽中穿出设置，当所述驱动盘转动时，所述的驱动槽拨动所述随动销轴沿着所述导向槽长度方向移动，且所述随动销轴也相对所述驱动槽移动设置。

7.根据权利要求3所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：在所述压板与所述的阀体之间还设有弹性件，其中所述弹性件有多个且绕着所述压板的周向均匀分布。

8.根据权利要求1所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：所述调节机构还包括固定设在所述驱动盘的相对两侧且能够随着所述驱动盘转动设置在所述阀体内的环形导向体，其中在所述的环形导向体上设有与芯体相连通的排污孔。

9.根据权利要求1所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：所述的驱动件包括固定设置在所述的驱动盘一侧的连接耳、驱动所述连接耳绕着所述驱动盘上流体通道孔的中心顺逆时针转动的驱动器。

10.根据权利要求9所述的多阀瓣式调节阀，其特征在于：在所述的连接耳上形成有沿着所述流体通道的径向延伸的腰孔，所述的驱动器包括插入所述腰孔内的拨杆、驱使所述拨杆沿着垂直于所述流体通道长度方向且水平移动的移动组件。

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