CN111412293B - 一种自动化专业用阀门流量调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化专业用阀门流量调节方法，基于一种自动化专业用可调式阀门，所述一种自动化专业用可调式阀门包括有阀体、阀头和安装于阀头中的阀芯，所述阀头中开设有安装空腔，所述安装空腔中装设有外阀柱，所述外阀柱内插装有内阀柱，所述内阀柱上端开设有丝孔，所述丝孔中装设有外转轴，所述外转轴内装设有内转轴，所述内阀柱中位于丝孔的下部开设有安装腔，所述安装腔中装设有锁止装置，所述安装腔下部开设有凸台，所述内阀柱外圈套装有弹簧，所述一种自动化专业用阀门流量调节方法包括以下步骤：小流量运行模式、大流量运行模式。

Description

一种自动化专业用阀门流量调节方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域,具体为一种自动化专业用阀门流量调节方法。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统中的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

中国专利CN104776237A公开了“一种升降式流量可调阀门”，其通过第一升降门板与第二升降门板可以控制管道体的开启或关闭，旋转柱的旋转可以控制升降螺纹柱实现竖直升降，从而可以控制第一升降门板与第二升降门板实现竖直升降，从而方便对管道体的流量进行微调，方便对管道体进行控制，但其存在如下问题：

(1)其门板状的流量控制执行结构，密封不够牢靠，无法承受高压，且对流量的控制精度较低。

(2)功能简单，只能当流量控制阀使用，适用场合单一。

(3)缺乏流量监控装置，无法对流经阀的流体流量进行监控。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种自动化专业用阀门流量调节方法,使用一种自动化专业用可调式阀门，其锥形的流量控制执行结构，能承受高压，且对流量的控制精度更高，其不仅能当流量控制阀使用，而且可以当做安全阀使用，且阀体流道内装设有涡轮式流量计，可以对流经阀体的流体流量进行实时监控。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自动化专业用可调式阀门，包括有阀体、阀头和安装于阀头中的阀芯，所述阀头上端装设有下层电机，所述下层电机上端装设有同心的上层电机，所述下层电机和上层电机都为空心轴伺服电机，所述阀头中开设有安装空腔，所述安装空腔中装设有外阀柱，所述外阀柱插入到阀头的安装空腔内，并且外阀柱与阀头的安装空腔之间装设有导向键，所述导向键使外阀柱只能相对于阀头轴向滑动，而不能相对于阀头周向转动，所述外阀柱中部开设有内腔，所述内腔为圆柱形空腔，所述外阀柱下部开设有走液腔，所述走液腔下端开设有内锥形通孔，走液腔通过内锥形通孔与下部连通，所述走液腔周圈开设有走液孔，走液腔通过走液孔与周圈外界连通，所述外阀柱下端装设有密封外锥台，位于密封外锥台正下方的阀体的对应位置处开设有外锥形通孔，所述密封外锥台的外锥面与外锥形通孔相互匹配密封，所述外阀柱内插装有内阀柱，所述内阀柱和外阀柱之间装设有导向键，所述导向键使内阀柱只能相对于外阀柱轴向滑动，而不能相对于外阀柱周向转动，所述内阀柱下端开设有密封内锥台，所述密封内锥台的外锥面与外阀柱的内锥形通孔匹配密封，所述内阀柱上端开设有丝孔，所述丝孔中装设有外转轴，所述丝孔内周圈开设有内螺纹，所述外转轴外周圈开设有与之匹配的外螺纹，所述外转轴为空心轴结构，所述外转轴上端与下层电机相连，所述外转轴插入到下层电机的空心轴内，并与下层电机的空心轴相固接，所述外转轴内装设有内转轴，所述内转轴插入到上层电机的空心轴内，并且内转轴与上层电机的空心轴之间装设有导向键，所述导向键使内转轴只能相对于上层电机的空心轴轴向滑移，而不能相对于上层电机的空心轴周向转动，所述内阀柱中位于丝孔的下部开设有安装腔，所述安装腔中装设有锁止装置，所述锁止装置包括有内齿轮和锁止块，所述锁止块与内转轴铰接，所述锁止块与内齿轮啮合，所述内齿轮与内转轴相连，内转轴能带动内齿轮转动，所述内齿轮转动能带动锁止块同步摆动，所述外阀柱内腔的侧壁上开设有锁止卡槽，锁止块能摆动到锁止卡槽内，所述安装腔下部开设有凸台，所述内阀柱外圈套装有弹簧，所述弹簧的一端与凸台的下端面抵接，所述弹簧的另一端与内腔的下端面抵接，所述阀头上装设有控制装置，上层电机和下层电机与控制装置电气连接，所述阀体的流道内装设有涡轮式流量计，所述涡轮式流量计与阀头上的控制装置电气连接。

进一步的，所述阀头上部装设有透明保护罩。

进一步的，所述外阀柱和内阀柱之间，以及外阀柱和阀头之间装设有密封圈，防止流体从外阀柱和内阀柱之间的缝隙，以及外阀柱和阀头之间的缝隙流出。

一种自动化专业用阀门，其流量调节方法为:

小流量运行模式：

启动上层电机使其正转，上层电机的转动通过内转轴带动内齿轮转动，内齿轮的转动会使与其啮合的锁止块收缩于内阀柱中的安装腔内，此时内阀柱可以相对于外阀柱轴向滑移，启动下层电机，下层电机的转动通过外转轴带动内阀柱相对于外阀柱轴向滑移，由于内阀柱和外阀柱之间装设有弹簧，在内阀柱相对于外阀柱轴向滑移的过程中，弹簧始终顶使外阀柱下端的密封外锥台紧贴于阀体上开设的外锥形通孔上，即外阀柱下端的密封外锥台与外锥形通孔之间的开度为零，流体无法从外阀柱下端的密封外锥台与外锥形通孔之间流过，同时，在内阀柱相对于外阀柱轴向滑移的过程中，内阀柱下端的密封内锥台与外阀柱下端的内锥形通孔之间的缝隙产生变化，即密封内锥台与内锥形通孔之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封内锥台与内锥形通孔之间的缝隙排出，通过控制密封内锥台与内锥形通孔之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制，当阀体前端的流体压力过大时，高压的流体会顶使外阀柱克服弹簧的弹力向上升起，此时外阀柱下端的密封外锥台与外锥形通孔之间的缝隙由小变大，即阀的开度变大，阀体内流体一部分流经密封外锥台与外锥形通孔之间的缝隙排出，从而使阀内流体的流量增大，从而有效减小了阀前端流体的压力，实现了泄压功能，保证了阀工作时运转时的安全，在此过程中涡轮式流量计始终对流经阀体的流体流量进行监控。

大流量运行模式：

启动上层电机使其反转，上层电机的转动通过内转轴带动内齿轮转动，锁止装置中的锁止块向外摆动，锁止块外端深入到外阀柱上开设的锁止卡槽中，内阀柱无法相对于外阀柱轴向滑移，此时内阀柱与外阀柱固定为一体，当下层电机带动外转轴转动时，内阀柱会随外转轴的转动产生上下滑移，外阀柱下端的密封外锥台与阀体上开设的外锥形通孔之间缝隙产生变化，即密封外锥台与外锥形通孔之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封外锥台与外锥形通孔之间的缝隙排出，通过控制密封外锥台与外锥形通孔之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制，由于密封外锥台与外锥形通孔之间的开度的范围比密封内锥台与内锥形通孔之间的开度的范围大，所以大流量运行模式会比小流量安全调试模式的流量调节范围更大，在此过程中涡轮式流量计始终对流经阀体的流体流量进行监控。

本发明的有益效果：

(1)锥形的流量控制执行结构，能承受高压，且对流量的控制精度更高。

(2)不仅能当流量控制阀使用，而且可以当做安全阀使用，防止阀体前端流体的压力过高。

(3)阀体流道内装设有涡轮式流量计，可以对流经阀体的流体流量进行实时监控。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1的A切面的剖视图；

图3是本发明的阀芯组件的主视图；

图4是图3的B位置处锁止块收起时的剖视图；

图5是图3的B位置处锁止块张开时的剖视图；

图6是本发明的内阀柱的主视图；

图7是本发明的外阀柱的主视图。

图中:

1.阀体，2.阀头，3.阀芯，4.透明保护罩，5.涡轮式流量计，

11.外锥形通孔

31.上层电机，32.内转轴，33.下层电机，34.外转轴，35.内阀柱，36.外阀柱，37.锁止卡槽，38.锁止装置，39.弹簧

351.丝孔，352.安装腔，353.凸台，354.密封内锥台

361.内腔，362.走液腔，363.走液孔，364.内锥形通孔，365.密封外锥台

381.内齿轮，382.锁止块

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细的说明。

一种自动化专业用可调式阀门，包括有阀体1、阀头2和安装于阀头2中的阀芯3，所述阀头2上端装设有下层电机33，所述下层电机33上端装设有同心的上层电机31，所述下层电机33和上层电机31都为空心轴伺服电机，所述阀头2中开设有安装空腔，所述安装空腔中装设有外阀柱36，所述外阀柱36插入到阀头2的安装空腔内，并且外阀柱36与阀头2的安装空腔之间装设有导向键，所述导向键使外阀柱36只能相对于阀头2轴向滑动，而不能相对于阀头2周向转动，所述外阀柱36中部开设有内腔361，所述内腔361为圆柱形空腔，所述外阀柱36下部开设有走液腔362，所述走液腔362下端开设有内锥形通孔364，走液腔362通过内锥形通孔364与下部连通，所述走液腔362周圈开设有走液孔363，走液腔362通过走液孔363与周圈外界连通，所述外阀柱36下端装设有密封外锥台365，位于密封外锥台365正下方的阀体1的对应位置处开设有外锥形通孔11，所述密封外锥台365的外锥面与外锥形通孔11相互匹配密封，所述外阀柱36内插装有内阀柱35，所述内阀柱35和外阀柱36之间装设有导向键，所述导向键使内阀柱35只能相对于外阀柱36轴向滑动，而不能相对于外阀柱36周向转动，所述内阀柱35下端开设有密封内锥台354，所述密封内锥台354的外锥面与外阀柱36的内锥形通孔364匹配密封，所述内阀柱35上端开设有丝孔351，所述丝孔351中装设有外转轴34，所述丝孔351内周圈开设有内螺纹，所述外转轴34外周圈开设有与之匹配的外螺纹，所述外转轴34为空心轴结构，所述外转轴34上端与下层电机(33)相连，所述外转轴34插入到下层电机33的空心轴内，并与下层电机33的空心轴相固接，所述外转轴34内装设有内转轴32，所述内转轴32插入到上层电机31的空心轴内，并且内转轴32与上层电机31的空心轴之间装设有导向键，所述导向键使内转轴32只能相对于上层电机31的空心轴轴向滑移，而不能相对于上层电机31的空心轴周向转动，所述内阀柱35中位于丝孔351的下部开设有安装腔352，所述安装腔352中装设有锁止装置38，所述锁止装置38包括有内齿轮381和锁止块382，所述锁止块382与内转轴32铰接，所述锁止块382与内齿轮381啮合，所述内齿轮381与内转轴32相连，内转轴32能带动内齿轮381转动，所述内齿轮381转动能带动锁止块382同步摆动，所述外阀柱36内腔的侧壁上开设有锁止卡槽37，锁止块382能摆动到锁止卡槽37内，所述安装腔352下部开设有凸台353，所述内阀柱35外圈套装有弹簧39，所述弹簧39的一端与凸台353的下端面抵接，所述弹簧39的另一端与内腔361的下端面抵接，所述阀头2上装设有控制装置，上层电机31和下层电机33与控制装置电气连接，所述阀体1的流道内装设有涡轮式流量计5，所述涡轮式流量计5与阀头2上的控制装置电气连接。

进一步的，所述阀头2上部装设有透明保护罩4。

进一步的，所述外阀柱36和内阀柱35之间，以及外阀柱36和阀头2之间装设有密封圈，防止流体从外阀柱36和内阀柱35之间的缝隙，以及外阀柱36和阀头2之间的缝隙流出。

流量调节方法：

小流量运行模式：

启动上层电机31使其正转，上层电机31的转动通过内转轴32带动内齿轮381转动，内齿轮381的转动会使与其啮合的锁止块382收缩于内阀柱35中的安装腔352内，此时内阀柱35可以相对于外阀柱36轴向滑移，启动下层电机33，下层电机33的转动通过外转轴34带动内阀柱35相对于外阀柱36轴向滑移，由于内阀柱35和外阀柱36之间装设有弹簧39，在内阀柱35相对于外阀柱36轴向滑移的过程中，弹簧39始终顶使外阀柱36下端的密封外锥台365紧贴于阀体1上开设的外锥形通孔11上，即外阀柱36下端的密封外锥台365与外锥形通孔11之间的开度为零，流体无法从外阀柱36下端的密封外锥台365与外锥形通孔11之间流过，同时，在内阀柱35相对于外阀柱36轴向滑移的过程中，内阀柱35下端的密封内锥台354与外阀柱36下端的内锥形通孔364之间的缝隙产生变化，即密封内锥台354与内锥形通孔364之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封内锥台354与内锥形通孔364之间的缝隙排出，通过控制密封内锥台354与内锥形通孔364之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制，当阀体前端的流体压力过大时，高压的流体会顶使外阀柱36克服弹簧39的弹力向上升起，此时外阀柱36下端的密封外锥台365与外锥形通孔11之间的缝隙由小变大，即阀的开度变大，阀体1内流体一部分流经密封外锥台365与外锥形通孔11之间的缝隙排出，从而使阀内流体的流量增大，从而有效减小了阀前端流体的压力，实现了泄压功能，保证了阀工作时运转时的安全，在此过程中涡轮式流量计5始终对流经阀体的流体流量进行监控。

大流量运行模式：

启动上层电机31使其反转，上层电机31的转动通过内转轴32带动内齿轮381转动，锁止装置38中的锁止块382向外摆动，锁止块382外端深入到外阀柱36上开设的锁止卡槽37中，内阀柱35无法相对于外阀柱36轴向滑移，此时内阀柱35与外阀柱36固定为一体，当下层电机33带动外转轴34转动时，内阀柱35会随外转轴34的转动产生上下滑移，外阀柱36下端的密封外锥台365与阀体1上开设的外锥形通孔11之间缝隙产生变化，即密封外锥台365与外锥形通孔11之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封外锥台365与外锥形通孔11之间的缝隙排出，通过控制密封外锥台365与外锥形通孔11之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制，由于密封外锥台365与外锥形通孔11之间的开度的范围比密封内锥台354与内锥形通孔364之间的开度的范围大，所以大流量运行模式会比小流量安全调试模式的流量调节范围更大，在此过程中涡轮式流量计5始终对流经阀体的流体流量进行监控。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种自动化专业用阀门流量调节方法：

基于自动化专业用可调式阀门，按照小流量运行模式、大流量运行模式进行调节控制，

所述自动化专业用可调式阀门，包括有阀体（1）、阀头（2）和安装于阀头（2）中的阀芯（3），

所述阀头（2）上端装设有下层电机（33），所述下层电机（33）上端装设有同心的上层电机（31），

所述阀头（2）中开设有安装空腔，所述安装空腔中装设有外阀柱（36），所述外阀柱（36）插入到阀头（2）的安装空腔内，并且外阀柱（36）与阀头（2）的安装空腔之间装设有导向键，所述导向键使外阀柱（36）只能相对于阀头（2）轴向滑动，而不能相对于阀头（2）周向转动，

所述外阀柱（36）中部开设有内腔（361），所述外阀柱（36）下部开设有走液腔（362），所述走液腔（362）下端开设有内锥形通孔（364），走液腔（362）通过内锥形通孔（364）与下部连通，所述走液腔（362）周圈开设有走液孔（363），走液腔（362）通过走液孔（363）与周圈外界连通，

所述外阀柱（36）下端装设有密封外锥台（365），位于密封外锥台（365）正下方的阀体（1）的对应位置处开设有外锥形通孔（11），所述密封外锥台（365）的外锥面与外锥形通孔（11）相互匹配密封，

所述外阀柱（36）内插装有内阀柱（35），所述内阀柱（35）和外阀柱（36）之间装设有导向键，所述导向键使内阀柱（35）只能相对于外阀柱（36）轴向滑动，而不能相对于外阀柱（36）周向转动，

所述内阀柱（35）下端开设有密封内锥台（354），所述密封内锥台（354）的外锥面与外阀柱（36）的内锥形通孔（364）匹配密封，所述内阀柱（35）上端开设有丝孔（351），所述丝孔（351）中装设有外转轴（34），所述丝孔（351）内周圈开设有内螺纹，所述外转轴（34）外周圈开设有与之匹配的外螺纹，所述外转轴（34）为空心轴结构，

所述外转轴（34）上端与下层电机(33)相连，所述外转轴（34）插入到下层电机（33）的空心轴内，并与下层电机（33）的空心轴相固接，

所述外转轴（34）内装设有内转轴（32），所述内转轴（32）插入到上层电机（31）的空心轴内，并且内转轴（32）与上层电机（31）的空心轴之间装设有导向键，所述导向键使内转轴（32）只能相对于上层电机（31）的空心轴轴向滑移，而不能相对于上层电机（31）的空心轴周向转动，

所述内阀柱（35）中位于丝孔（351）的下部开设有安装腔（352），所述安装腔（352）中装设有锁止装置（38），

所述锁止装置（38）包括有内齿轮（381）和锁止块（382），所述锁止块（382）与内转轴（32）铰接，所述锁止块（382）与内齿轮（381）啮合，所述内齿轮（381）与内转轴（32）相连，内转轴（32）能带动内齿轮（381）转动，所述内齿轮（381）转动能带动锁止块（382）同步摆动，

所述外阀柱（36）内腔的侧壁上开设有锁止卡槽（37），锁止块（382）能摆动到锁止卡槽（37）内，

所述安装腔（352）下部开设有凸台（353），

所述内阀柱（35）外圈套装有弹簧（39），所述弹簧（39）的一端与凸台（353）的下端面抵接，所述弹簧（39）的另一端与内腔（361）的下端面抵接，

所述阀头（2）上装设有控制装置，上层电机（31）和下层电机（33）与控制装置电气连接，

所述阀体（1）的流道内装设有涡轮式流量计（5），所述涡轮式流量计（5）与阀头（2）上的控制装置电气连接，

所述外阀柱（36）和内阀柱（35）之间，以及外阀柱（36）和阀头（2）之间装设有密封圈，防止流体从外阀柱（36）和内阀柱（35）之间的缝隙，以及外阀柱（36）和阀头（2）之间的缝隙流出；

小流量运行模式：

启动上层电机（31）使其正转，上层电机（31）的转动通过内转轴（32）带动内齿轮（381）转动，内齿轮（381）的转动会使与其啮合的锁止块（382）收缩于内阀柱（35）中的安装腔（352）内，此时内阀柱（35）可以相对于外阀柱（36）轴向滑移，

启动下层电机（33），下层电机（33）的转动通过外转轴（34）带动内阀柱（35）相对于外阀柱（36）轴向滑移，由于内阀柱（35）和外阀柱（36）之间装设有弹簧（39），在内阀柱（35）相对于外阀柱（36）轴向滑移的过程中，弹簧（39）顶住密封外锥台（365），使密封外锥台（365）始终紧贴于外锥形通孔（11）上，即外阀柱（36）下端的密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的开度为零，流体无法从外阀柱（36）下端的密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间流过，

同时，在内阀柱（35）相对于外阀柱（36）轴向滑移的过程中，内阀柱（35）下端的密封内锥台（354）与外阀柱（36）下端的内锥形通孔（364）之间的缝隙产生变化，即密封内锥台（354）与内锥形通孔（364）之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封内锥台（354）与内锥形通孔（364）之间的缝隙排出，通过控制密封内锥台（354）与内锥形通孔（364）之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制；

大流量运行模式：

启动上层电机（31）使其反转，上层电机（31）的转动通过内转轴（32）带动内齿轮（381）转动，锁止装置（38）中的锁止块（382）向外摆动，锁止块（382）外端深入到外阀柱（36）上开设的锁止卡槽（37）中，内阀柱（35）无法相对于外阀柱（36）轴向滑移，此时内阀柱（35）与外阀柱（36）固定为一体， 当下层电机（33）带动外转轴（34）转动时，内阀柱（35）会随外转轴（34）的转动产生上下滑移，外阀柱（36）下端的密封外锥台（365）与阀体（1）上开设的外锥形通孔（11）之间缝隙产生变化，即密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的开度产生变化，由于阀内流体全部流经密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的缝隙排出，通过控制密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的开度即可实现对流经阀的流体的流量的控制，

由于密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的开度的范围比密封内锥台（354）与内锥形通孔（364）之间的开度的范围大，所以大流量运行模式会比小流量安全调试模式的流量调节范围更大。

2.根据权利要求1所述的一种自动化专业用阀门流量调节方法，其特征在于：

小流量运行模式时，当阀体前端的流体压力过大时，高压的流体会顶住外阀柱（36），使外阀柱（36）克服弹簧（39）的弹力向上升起，此时外阀柱（36）下端的密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的缝隙由小变大，即阀的开度变大，阀体（1）内流体一部分流经密封外锥台（365）与外锥形通孔（11）之间的缝隙排出，从而使阀内流体的流量增大，从而有效减小了阀前端流体的压力，实现了泄压功能，保证了阀工作时运转时的安全。

3.根据权利要求1所述的一种自动化专业用阀门流量调节方法，其特征在于：

涡轮式流量计（5）始终对流经阀体的流体流量进行监控。

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