CN111895116B - 一种新型柱塞式恒流阀 - Google Patents

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Abstract

一种新型柱塞式恒流阀，它涉及阀门技术领域。它包括：恒流阀本体；设置于恒流阀本体内的、用于调节恒流阀的恒定通过量的流量调节组件，流量调节组件的一端伸出恒流阀本体；以及，设置于恒流阀本体内并与流量调节组件相对的流量维持组件，流量维持组件用于根据恒流阀本体的进水口的压力调整恒流阀本体的出水口大小；流量维持组件包括：与恒流阀本体固定装配的阀座；安装于阀座上并可相对于阀座移动以远离或靠近流量调节组件的阀芯；以及，设置于阀芯与阀座之间的、用于在恒流阀本体的进水口压力变化时平衡恒流阀本体的进水口和出水口压力差的弹性件。采用上述技术方案的恒流阀具有调节精度高，使用寿命长，结构简单的优势。

Description

一种新型柱塞式恒流阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种新型柱塞式恒流阀。
背景技术
恒流阀，即恒流量调节阀，它是具有恒流量功能的调节阀，其本质是一种自力式的压差控制装置。它的工作原理是将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门，从流体力学的观点看，其本质是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的达到减压的目的，然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与阀芯弹力相平衡，从而保证阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
现有的恒流阀，大多采用橡胶材质的膜片式阀芯，其通过膜片本身具备的弹性，在进出口水压不同时，使得膜片在弹性范围内改变出水口的大小，从而维持流量恒定，但恒流阀一般都是长时间使用，不仅易导致阀芯本身丧失弹性或弹性减弱，从而影响精度，而且橡胶膜片容易老化，也会导致其使用周期短。因此，有待改进。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种新型柱塞式恒流阀，其采用尼龙材质的“工”字型阀芯，并阀芯于阀座之间设置弹性件作为反馈元件，避免了现有的膜片式的阀芯由于弹性减弱而影响精度和由于阀芯老化而降低使用寿命的问题，具有调节精度高，使用寿命长，结构简单的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型柱塞式恒流阀，包括：恒流阀本体；设置于所述恒流阀本体内的、用于调节所述恒流阀本体内的恒定通过量的流量调节组件，所述流量调节组件的一端伸出所述恒流阀本体，以供使用者调节；以及，设置于所述恒流阀本体内并与所述流量调节组件相对的流量维持组件，所述流量维持组件用于根据所述恒流阀本体的进水口的压力调整所述恒流阀本体的出水口大小，以维持出水口流量；所述流量维持组件包括：与所述恒流阀本体固定装配的阀座；安装于所述阀座上并可相对于所述阀座移动以远离或靠近所述流量调节组件的阀芯；以及，设置于所述阀芯与所述阀座之间的、用于在所述恒流阀本体的进水口压力变化时平衡所述恒流阀本体的进水口和出水口压力差的弹性件。
进一步地，所述阀芯包括：调节端、感压端以及连接段；所述调节端靠近所述流量调节组件，所述调节端用于调整所述恒流阀本体的出水口的大小；所述感压端远离所述调节端，所述感压端用于感知所述恒流阀本体进水口的压力，并在压力的作用下驱使所述阀芯运动；所述连接段用于连接所述调节端与所述感压端。
进一步地，所述调节端的横截面尺寸大于所述连接段的横截面尺寸；所述调节端、所述感压端以及所述连接段一体成型。
进一步地，所述调节端与所述连接段之间设置有加强筋。
进一步地，所述阀芯整体呈“工”字型，且所述阀芯的材质为尼龙材质。
进一步地，所述弹性件设置于所述感压端与所述阀座之间，且所述弹性件为弹簧。
进一步地，所述流量调节组件包括：与所述恒流阀本体固定装配的陶瓷静片，所述陶瓷静片上设置有第一过水孔；叠设于所述陶瓷静片上远离所述流量维持组件一侧的陶瓷动片，所述陶瓷动片上设置有第二过水孔，所述陶瓷动片可相对于所述陶瓷静片运动以调节所述第二过水孔与所述第一过水孔重叠部分大小；以及，一端与所述陶瓷动片装配的、另一端伸出所述恒流阀本体的、用于通过自身转动驱动所述陶瓷动片相对于所述陶瓷静片运动的阀柱。
进一步地，所述恒流阀本体上设置有安装槽，所述安装槽用于安装所述陶瓷静片，所述安装槽内壁上设置有卡槽，所述陶瓷静片上设置有卡块，所述卡块用于与所述卡槽配合以限定所述陶瓷静片。
进一步地，所述恒流阀本体包括：阀体，所述进水口和所述出水口设置于所述阀体上；阀上盖，所述阀上盖装配于所述阀体上，所述阀上盖用于供所述阀柱装配；以及，阀下盖，所述阀下盖通过紧固螺钉于所述阀体装配。
进一步地，所述陶瓷静片将所述阀体内的空腔分隔为进口腔和出口腔；所述阀下盖上设置有凹腔，所述凹腔于所述出口腔连通，所述阀座将所述出口腔于所述凹腔分隔，所述凹腔的侧壁上设置有连通孔，所述连通孔连通所述凹腔与所述进口腔以使所述凹腔内的压力于所述进口腔一致；所述感压端位于所述凹腔内，所述调节端位于所述出口腔内，所述陶瓷动片位于所述出口腔内。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：在使用该恒流阀时，先通过转动阀柱，驱动陶瓷动片相对于陶瓷静片移动，从而调整第一过水孔与第二过水孔重叠部分的尺寸，从而设定恒流阀的整体流通量；当进口腔压力大于出口腔压力时，阀芯的感压端在压力的驱使下，驱动调节端向陶瓷静片一侧运动，直至弹簧弹力、进口腔压力和出口腔压力平衡时停止运动，此时出水口尺寸减小，出口腔内流量维持恒定；当进口腔压力小于出口腔压力时，阀芯的调节端在压力的驱使下，驱动调节端向阀下盖一侧运动，直至弹簧弹力、进口腔压力和出口腔压力平衡时停止运动，此时出水口尺寸增大，出口腔内流量维持恒定；这样设置的恒流阀采用尼龙材质的“工”字型阀芯，并阀芯于阀座之间设置弹性件作为反馈元件，避免了现有的膜片式的阀芯由于弹性减弱而影响精度和由于阀芯老化而降低使用寿命的问题，具有调节精度高，使用寿命长，结构简单的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例的整体结构示意图；
图2是本实施例中阀上盖、阀柱、陶瓷静片、陶瓷动片以及阀体的爆炸结构示意图；
图3是本实施例的左视图；
图4是对应图3中剖切线A-A剖切厚的剖视图。
附图标记说明：1、恒流阀本体；2、流量调节组件；3、流量维持组件；4、进水口；5、出水口；6、阀座；7、阀芯；8、弹性件；9、调节端；10、感压端；11、连接段；12、陶瓷静片；13、陶瓷动片；14、阀柱；15、安装槽；16、卡槽；17、卡块；18、阀体；19、阀上盖；20、阀下盖；21、进口腔；22、出口腔；23、凹腔；24、连通孔；25、泄压口；26、加强筋；27、第一过水孔；28、第二过水孔；29、装配头；30、腰形槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例涉及一种新型柱塞式恒流阀，如图1-4所示，包括：恒流阀本体1、流量调节组件2以及流量维持组件3。
恒流阀本体1为直管双通阀。流量调节组件2设置于恒流阀本体1内。流量调节组件2用于调节恒流阀的恒定通过量。其中，流量调节组件2的调节端9盖伸出恒流阀本体1，以供使用者对恒定通过量进行调节。流量维持组件3设置于恒流阀本体1内，且流量维持组件3与流量调节组件2相对设置。流量维持组件3用于根据恒流阀本体1的进水口4的压力调整恒流阀本体1的出水口5大小，以维持出水口5流量。
进一步地，如图1-4所示，流量维持组件3包括：阀座6、阀芯7以及弹性件8。阀座6与恒流阀本体1固定装配。阀芯7安装于阀座6上并可相对于阀座6移动，从而远离或靠近流量调节组件2。阀芯7用于调整恒流阀本体1出水口5的大小，从而维持出水端的流量在恒定范围内。弹性件8设置于阀芯7与阀座6之间。在恒流阀本体1的进水口4压力变化时，弹性件8用于平衡恒流阀本体1的进水口4和出水口5压力差，使得进水口4水压、出水口5水压和弹性件8压力维持平衡。
具体地，如图1-4所示，阀芯7包括：调节端9、感压端10以及连接段11。调节端9靠近流量调节组件2。调节端9用于调整恒流阀本体1的出水口5的大小。感压端10远离调节端9，且感压端10用于感知恒流阀本体1进水口4的压力，在压力变化时下驱使阀芯7运动。连接段11用于连接调节端9与感压端10。
优选地，调节端9的横截面尺寸大于连接段11的横截面尺寸，从而便于感压端10感知进水口4的压力。在本实施例中调节端9、感压端10以及连接段11一体成型。
进一步地，如图1-4所示，调节端9与连接段11之间设置有加强筋26。阀芯7整体呈“工”字型，且阀芯7的材质为尼龙材质。
优选地，弹性件8设置于感压端10与阀座6之间，且弹性件8为弹簧。
进一步地，如图1-4所示，流量调节组件2包括：陶瓷静片12、陶瓷动片13以及阀柱14。陶瓷静片12固定安装在恒流阀本体1的内部。陶瓷静片12上设置有第一过水孔27。陶瓷动片13叠设于陶瓷静片12上远离流量维持组件3一侧。陶瓷动片13上设置有第二过水孔28。第一过水孔27和第二过水孔28用于连通进水口4和出水口5。需要说明的是，陶瓷动片13可相对于陶瓷静片12运动，从而调节第二过水孔28与第一过水孔27重叠部分大小，进而设定恒流阀的恒定流量。阀柱14一端与陶瓷动片13装配，另一端伸出恒流阀本体1。阀柱14用于通过自身转动驱动陶瓷动片13相对于陶瓷静片12运动。
其中，如图1-4所示，恒流阀本体1上设置有安装槽15，安装槽15用于安装陶瓷静片12，安装槽15内壁上设置有卡槽16，陶瓷静片12上设置有卡块17，卡块17用于与卡槽16配合以限定陶瓷静片12。优选地，安装槽15的底部设置有防水垫圈，该防水垫圈用于提升陶瓷静片12与安装槽15内壁之间装配的紧密性。
优选地，如图1-4所示，第一过水孔27与第二过水孔28形状和尺寸均相同。且陶瓷动片13上设置有腰形槽30，阀柱14上靠近陶瓷动片13一侧设置有装配头29。该装配头29与腰形槽30适配，且装配后具有防转效果，从而使得转动阀柱14时陶瓷动片13随阀柱14同步运动。
进一步地，如图1-4所示，恒流阀本体1包括：阀体18，进水口4和出水口5设置于阀体18上；阀上盖19，阀上盖19装配于阀体18上，阀上盖19用于供阀柱14装配；以及，阀下盖20，阀下盖20通过紧固螺钉于阀体18装配。
具体地，如图1-4所示，陶瓷静片12将阀体18内的空腔分隔为进口腔21和出口腔22。阀下盖20上设置有凹腔23，凹腔23于出口腔22连通，阀座6将出口腔22与凹腔23分隔，凹腔23的侧壁上设置有连通孔24，连通孔24连通凹腔23于进口腔21以使凹腔23内的压力于进口腔21一致。感压端10位于凹腔23内，调节端9位于出口腔22内，陶瓷动片13位于出口腔22内。
优选地，阀体18上还设置有泄压口25，该泄压口25位于进口腔21的外侧壁上，且与进口腔21连通。
本实施例的工作原理大致如下述：在使用该恒流阀时，先通过转动阀柱14，驱动陶瓷动片13相对于陶瓷静片12移动，从而调整第一过水孔27与第二过水孔28重叠部分的尺寸，从而设定恒流阀的整体流通量；当进口腔21压力大于出口腔22压力时，阀芯7的感压端10在压力的驱使下，驱动调节端9向陶瓷静片12一侧运动，直至弹簧弹力、进口腔21压力和出口腔22压力平衡时停止运动，此时出水口5尺寸减小，出口腔22内流量维持恒定；当进口腔21压力小于出口腔22压力时，阀芯7的调节端9在压力的驱使下，驱动调节端9向阀下盖20一侧运动，直至弹簧弹力、进口腔21压力和出口腔22压力平衡时停止运动，此时出水口5尺寸增大，出口腔22内流量维持恒定；这样设置的恒流阀采用尼龙材质的“工”字型阀芯7，并阀芯7于阀座6之间设置弹性件8作为反馈元件，避免了现有的膜片式的阀芯7由于弹性减弱而影响精度和由于阀芯7老化而降低使用寿命的问题，具有调节精度高，使用寿命长，结构简单的优势。
以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种新型柱塞式恒流阀，其特征在于，包括：
恒流阀本体(1)；
设置于所述恒流阀本体(1)内的、用于调节所述恒流阀本体(1)内的恒定通过量的流量调节组件(2)，所述流量调节组件(2)的一端伸出所述恒流阀本体(1)，以供使用者调节；
以及，设置于所述恒流阀本体(1)内并与所述流量调节组件(2)相对的流量维持组件(3)，所述流量维持组件(3)用于根据所述恒流阀本体(1)的进水口(4)的压力调整所述恒流阀本体(1)的出水口(5)大小，以维持出水口(5)流量；
所述流量维持组件(3)包括：
与所述恒流阀本体(1)固定装配的阀座(6)；
安装于所述阀座(6)上并可相对于所述阀座(6)移动以远离或靠近所述流量调节组件(2)的阀芯(7)；以及，
设置于所述阀芯(7)与所述阀座(6)之间的、用于在所述恒流阀本体(1)的进水口(4)压力变化时平衡所述恒流阀本体(1)的进水口(4)和出水口(5)压力差的弹性件(8)；
其中，所述阀芯(7)包括：调节端(9)、感压端(10)以及连接段(11)；
所述调节端(9)靠近所述流量调节组件(2)，所述调节端(9)用于调整所述恒流阀本体(1)的出水口(5)的大小；
所述感压端(10)远离所述调节端(9)，所述感压端(10)用于感知所述恒流阀本体(1)的进水口(4)的压力，并在压力的作用下驱使所述阀芯(7)运动；
所述连接段(11)用于连接所述调节端(9)与所述感压端(10)，所述阀芯(7)整体呈“工”字型，且所述调节端(9)、所述感压端(10)以及所述连接段(11)一体成型。
2.根据权利要求1所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述调节端(9)的横截面尺寸大于所述连接段(11)的横截面尺寸。
3.根据权利要求2所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述调节端(9)与所述连接段(11)之间设置有加强筋(26)。
4.根据权利要求3所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述阀芯(7)的材质为尼龙材质。
5.根据权利要求4所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述弹性件(8)设置于所述感压端(10)与所述阀座(6)之间，且所述弹性件(8)为弹簧。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述流量调节组件(2)包括：
与所述恒流阀本体(1)固定装配的陶瓷静片(12)，所述陶瓷静片(12)上设置有第一过水孔(27)；
叠设于所述陶瓷静片(12)上远离所述流量维持组件(3)一侧的陶瓷动片(13)，所述陶瓷动片(13)上设置有第二过水孔(28)，所述陶瓷动片(13)可相对于所述陶瓷静片(12)运动以调节所述第二过水孔(28)与所述第一过水孔(27)重叠部分大小；以及，
一端与所述陶瓷动片(13)装配的、另一端伸出所述恒流阀本体(1)的、用于通过自身转动驱动所述陶瓷动片(13)相对于所述陶瓷静片(12)运动的阀柱(14)。
7.根据权利要求6所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述恒流阀本体(1)上设置有安装槽(15)，所述安装槽(15)用于安装所述陶瓷静片(12)，所述安装槽(15)内壁上设置有卡槽(16)，所述陶瓷静片(12)上设置有卡块(17)，所述卡块(17)用于与所述卡槽(16)配合以限定所述陶瓷静片(12)。
8.根据权利要求7所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述恒流阀本体(1)包括：阀体(18)，所述进水口(4)和所述出水口(5)设置于所述阀体(18)上；
阀上盖(19)，所述阀上盖(19)装配于所述阀体(18)上，所述阀上盖(19)用于供所述阀柱(14)装配；
以及，阀下盖(20)，所述阀下盖(20)通过紧固螺钉于所述阀体(18)装配。
9.根据权利要求8所述的新型柱塞式恒流阀，其特征在于，所述陶瓷静片(12)将所述阀体(18)内的空腔分隔为进口腔(21)和出口腔(22)；所述阀下盖(20)上设置有凹腔(23)，所述凹腔(23)于所述出口腔(22)连通，所述阀座(6)将所述出口腔(22)于所述凹腔(23)分隔，所述凹腔(23)的侧壁上设置有连通孔(24)，所述连通孔(24)连通所述凹腔(23)于所述进口腔(21)以使所述凹腔(23)内的压力于所述进口腔(21)一致；所述感压端(10)位于所述凹腔(23)内，所述调节端(9)位于所述出口腔(22)内，所述陶瓷动片(13)位于所述出口腔(22)内。
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