CN112066055A - 一种能够自动控制流量的流量阀 - Google Patents

Abstract

一种能够自动控制流量的流量阀，由阀座、阀芯、弹簧、阀套组成，阀座上设有贯通阀座的阀座通孔；对不同压力的高压供水制造一定的压力损失，形成出水量相对稳定的稳定出水量，当水压较小，水流的力量不足以推动阀芯在阀座内移动，水流分为两部分，一部分从主水道流进龙头，一部分从副水道及阀体与阀座之间的空隙流进阀芯与阀套之间的空隙，再从阀套上的排水孔流进龙头，当水压逐渐增强，水流推动阀芯克服弹簧的压力向出水端移动直至弹簧的张力与水的压力形成新的平稳；当水压过大使阀体抵到阀套，阀体与阀套之间的空隙消失，则排水孔无水流出，只有主水道能够出水，从而起到控制流量的作用，避免水资源的浪费。

Description

一种能够自动控制流量的流量阀

技术领域

本发明属于一种能够自动控制流量的流量阀，属于流量控制阀门领域。

背景技术

通常水龙头是在管径15mm水压0.1MPa满足最大流量9升/分钟的需求，但当水压超过0.1MPa后流量随水压增高而增大，在0.2MPa水压下一般达到14～18升/分钟，在0.3MPa水压下则达到15～23升/分钟。而大多数的供水压力都大于0.1MPa,甚至大于0.2MPa，因此，这种水龙头的实际流量大于适合的用水流量(对大多数用水方式而言，水龙头的最佳流量为6～8升/分钟)，存在严重的超压出流现象，造成水资源的浪费。

天然气等气体管道，也存在与自来水管道相同的问题。

因此，需要寻找一种能够有效控制流量的流量阀。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够自动控制流量的流量阀及使用这种流量阀的水龙头，将其安装在流体输送管道上，从而在不同的液压或气压下，都能够使流量阀保持相对稳定的流量，减少资源的浪费。

本发明的技术方案是：一种能够自动控制流量的流量阀，由阀座1、阀芯2、弹簧3、阀套4组成，阀座1上设有贯通阀座的阀座通孔，阀座通孔里设有一圈向外凹陷的阀套卡槽11，相应的阀套外设有对应的向外突出的阀套突缘41，阀套为圆柱体，从出水端压进阀座通孔，使阀套突缘进入阀套卡槽定位；阀芯包括阀体及阀杆，沿阀芯中心轴线设有主水道，阀体朝向出水端的壁面边缘设有自进水端向出水端直径逐渐缩小的阀体锥面21；阀套到阀座进水端之间的阀座通孔为孔径逐渐扩大的锥形，阀套进水端设有与阀体锥面配合的阀套锥面42；阀芯能够在外力的推动下从进水端向出水端的方向移动，直至阀体锥面抵到阀套锥面形成闭合；阀套的出水端设有向内突出的一圈挡环，阀杆在外力的作用下能够沿挡环中心通孔做轴向移动，在挡环上设有多个排水孔43；阀体直径小于或等于阀套直径；在阀套与阀座进水端之间的阀座内壁设有多条向内突出的定位柱12，相应的，在阀体外壁设有向内凹陷的定位槽22，在靠近阀座进水端的阀座内壁设有向内突出的能够挡住阀芯的定位突起13，弹簧套在阀杆上，阀芯安置在阀套与定位突起之间的阀座内腔，使弹簧的一端顶在阀套的挡环上另一端抵在阀体朝向出水端的壁面上，阀座上的定位柱12进入阀体上的定位槽22，阀体朝向进水端的壁面抵在定位突起13上。

在阀座的进水端至阀套之间的阀座内壁设有多条向外凹陷的副水道14。

所述的副水道从进水端向出水端的方向截面积逐渐缩小。

所述的副水道从定位突起向阀套的方向截面积逐渐缩小。

所述的定位突起位于定位柱朝向进水端的末端。

在阀座朝向出水端的端面上设有向进水端方向延伸的伸缩缝15。

在阀体朝向出水端的壁面上设有一圈弹簧槽，弹簧安置在弹簧槽里。所述的阀套采用硬质塑料制作，阀体朝向进水端的壁面为平面。

在阀体朝向进水端的端面覆盖一层过滤棉。

有益效果是：

1.对不同压力的高压供水制造一定的压力损失，形成出水量相对稳定的稳定出水量，当水压较小，水流的力量不足以推动阀芯在阀座内移动，水流分为两部分，一部分从主水道流进龙头，一部分从副水道及阀体与阀座之间的空隙流进阀芯与阀套之间的空隙，再从阀套上的排水孔流进龙头，当水压逐渐增强，水流推动阀芯克服弹簧的压力向出水端移动直至弹簧的张力与水的压力形成新的平稳，位于阀体与阀套之间的副水道长度缩小截面缩小，相当于副水道的开度减小，相应的，阀体与阀座之间的空隙也减小，类同于减小供水的管径，形成一定的压力损失，降低水流量；当水压过大使阀体抵到阀套，阀体与阀套之间的空隙消失，则排水孔无水流出，只有主水道能够出水，从而起到控制流量的作用，避免水资源的浪费。

附图说明

图1为本发明的一个角度的立体示意图；

图2为本发明的另一个角度的立体示意图；

图3为本发明的爆开示意图；

图4为阀座的局部剖示图；

图5为阀套的示意图；

图6为阀芯的局部剖开示意图；

图7为本发明的应用状态示意图；

图8为图7在水压较小时的局部放大图；

图9为图7在水压较大时的局部放大图；

图10为图7在水压过大时的局部放大图；

图11为在角阀上的应用实施例；

图12为图11在水压较小时的局部放大图；

图13为图12在水压较大时的局部放大图；

图14为图13在水压过大时的局部放大图。

具体实施方式

如图1至图10所示，一种能够自动控制流量的流量阀，以下简称流量阀，由阀座1、阀芯2、弹簧3、阀套4组成。

阀座1上设有贯通阀座的阀座通孔，阀座通孔里设有一圈向外凹陷的阀套卡槽11，相应的阀套外设有对应的向外突出的阀套突缘41。

阀套为圆柱体，从出水端压进阀座通孔，使阀套突缘进入阀套卡槽定位。所述的阀套采用硬质塑料制作，具有一定的变形率，能够通过挤压进入阀座形成咬合及紧配合，使阀套不会在压力下从阀座脱出，也使进入阀座的水流不能够从阀套与阀座之间流过。

阀芯包括阀体及阀杆，沿阀芯中心轴线设有主水道，阀体朝向出水端的壁面边缘设有自进水端向出水端直径逐渐缩小的阀体锥面21；阀套到阀座进水端之间的阀座通孔为孔径逐渐扩大的锥形。

阀体朝向进水端的壁面为平面或设有向出水端凹陷的增压槽，打开龙头，水流就会冲击阀体朝向进水端的壁面，如果水压足够大，就能够推动阀芯向出水端的方向移动。

阀套4进水端设有与阀体锥面配合的阀套锥面42；阀芯能够在外力的推动下从进水端向出水端的方向移动，直至阀体锥面抵到阀套锥面。当阀体锥面抵到阀套锥面，两者互相贴合不留缝隙，使水流不能够通过阀体与阀套之间的空隙流过，只能从主水道流过。

阀套的出水端设有向内突出的一圈挡环，阀杆在外力的作用下能够沿挡环中部的通孔做轴向移动，在挡环上设有多个排水孔43，流进阀体与阀套之间的空隙的水流从排水孔继续流向出水端。

阀体直径小于或等于阀套直径；当阀体直径小于阀套直径，在阀体与阀座内壁之间留有空隙，水流能够从阀体与阀座之间的空隙流进阀芯与阀套之间的空隙，然后再从排水孔流出。

阀体直径小于或等于阀套直径；在阀套与阀座进水端之间的阀座内壁设有多条向内突出的定位柱12，相应的，在阀体外壁设有向内凹陷的定位槽22，在靠近阀座进水端的阀座内壁设有向内突出的能够挡住阀芯的定位突起13，弹簧套在阀杆上，阀芯安置在阀套与定位突起之间的阀座内腔，使弹簧的一端顶在阀套的挡环上另一端抵在阀体朝向出水端的壁面上，阀座上的定位柱12进入阀体上的定位槽22，阀体朝向进水端的壁面抵在定位突起13上，使阀芯不能够在水流的冲击下旋转，受定位突起的阻挡，阀芯也不能够从进水端脱出阀座。

定位突起距离阀座内壁的距离大于定位柱距离阀座内壁的距离，并且大于阀体边缘距离阀座内壁的距离。定位突起在阀座内壁对称排列。通常为二到六个。

所述的定位突起位于定位柱朝向进水端的末端。

在阀座的进水端至阀套之间的阀座内壁设有多条向外凹陷的副水道14。

所述的副水道从进水端向出水端的方向截面积逐渐缩小。

所述的副水道从定位定起向阀套的方向截面积逐渐缩小。

定位突起由于从进水端向出水端的方向的横截面缩小，从而对水流的阻碍较小，可以忽略不计。当把定位突起与定位柱设在沿阀座内壁的相同轴线上时，定位柱的投影位于定位突起的投影面积内，因此，定位柱对水流的影响可以忽略。

在实际的应用中，定位突起优选设置成从进水端向出水端的方向截面积逐渐扩大，从而减少对水流的阻力。

在阀座朝向出水端的端面上设有向进水端方向延伸的伸缩缝15。在将阀套压进阀座时，能够挤开伸缩缝，使阀套容易进入阀座形成嵌套配合。

所述的伸缩缝15为U型槽。

在阀体朝向出水端的壁面上设有一圈弹簧槽，弹簧安置在弹簧槽里，使弹簧不易在水平方向上发生位移。

在阀体朝向进水端的端面覆盖一层过滤棉。优点是当有水流流过时，过滤棉具有一定的过滤作用，另外，当水压由大转小时，阀体在弹簧张力下复位时不会因撞击到定位突起上发出较大的声响，还能够在使用一段时间后仅对过滤棉进行更换。由于安装的位置具有特殊性，又不会影响水流的流量。过滤棉在没有压力的情况下的厚度通常在1-2mm。过滤棉固定在阀体朝向进水端的端面的方式通常采用不易脱落的可食用胶固定，或其它不会对水质造成污染的方式固定。

组装时，先将弹簧套在阀杆上，再将阀芯从出水端塞进阀座，使阀杆朝向出水端，使阀座内壁的定位柱12进入阀体外壁的定位槽22，使阀芯不会在水流的冲击下在阀座内转动。再将阀套压进阀座，使阀套上的阀套突缘进入阀座上的阀套卡槽，两者形成嵌套紧配合，使水流不能够从阀套与阀座之间的空隙流出。这时，受弹簧张力的影响，阀体被挤压抵在阀座内的定位突起上，阀杆远离阀体的末端位于挡环中部的通孔中。

使用时，流量阀安置在龙头的进水端，阀座进水端设有向外突出的直径大于龙头进水端孔径小于龙头进水端外径的阀座突缘。流量阀通过阀座突缘定位在龙头的进水端，将龙头拧在管道上，通过龙头的水都要流过流量阀。

如图8所示，当水压较小，水流的力量不足以推动阀芯在阀座内移动，水流分为两部分，一部分从主水道流进龙头，一部分从副水道及阀体与阀座之间的空隙流进阀套与阀芯之间的空隙，再从阀套上的排水孔流进龙头。

如图9所示，当水压逐渐增强，水流推动阀芯克服弹簧的压力向出水端移动直至弹簧的张力与水的压力形成新的平稳，当阀芯向出水端移动，阀体与阀套之间的距离逐渐缩小，阀体与阀座之间的空隙也逐渐缩小，即水流从阀体与阀座之间流过的截面逐渐缩小，相应的，与阀体处于同一平面的副水道的截面积也在减小，相当于减小了供水的管径，降低了水流量。

如图10所示，当水压过大使阀体抵到阀套，阀体与阀套之间的空隙消失，则副水道被关闭，只有主水道能够出水，从而起到控制流量的作用。

阀体直径稍小于阀套外径，水流流过流量阀时就会在阀体上施加从进水端向出水端的压力，这个压力与弹簧的张力对抗，当这个压力足以克服弹簧张力的时候，就能够推动阀芯向出水端的方向移动，从而缩短副水道的长度，同时缩小阀体与阀套内壁之间的空隙，使从副水道及阀体与阀座之间的空隙流过的水量减小，当水压过大时，阀体被压到阀套上，水流不能够再从副水道及阀体与阀座之间的空隙流到排水孔，水流只能从主水道流出。当水流的压力变小，在弹簧的张力下，阀芯被推离阀套，阀体与阀套之间的副水道的长度逐渐扩大，阀体与阀套内壁之间的空隙也逐渐较大，当水压偏小时，阀芯的阀体抵在定位突起上，副水道回复到最长的状态，阀体与阀座内壁之间的空隙也回复到最大的状态。

所述的阀芯和阀座，即可以采用金属也可以采用硬质塑料制成。

当水压达到或超过0.1MPa，阀体抵到阀套，水流只能从主水道流出，主水道的孔径是按水压达到或超过0.1MPa时的流量来设立的，通常每分钟流量不超过9升。

本发明还能用于角阀，如图11至图14所示。

除用于供水系统外，还能用于控制油料的输送，气体的输送。

上述实施例仅是用来说明解释本发明的用途，而并非是对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出各种变化或替代，也应属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种能够自动控制流量的流量阀，由阀座(1)、阀芯(2)、弹簧(3)、阀套(4)组成，阀座(1)上设有贯通阀座的阀座通孔，阀座通孔里设有一圈向外凹陷的阀套卡槽(11)，相应的阀套外设有对应的向外突出的阀套突缘(41)，阀套为圆柱体，从出水端压进阀座通孔，使阀套突缘进入阀套卡槽定位；阀芯包括阀体及阀杆，其特征在于：沿阀芯中心轴线设有主水道，阀体朝向出水端的壁面边缘设有自进水端向出水端直径逐渐缩小的阀体锥面(21)；阀套到阀座进水端之间的阀座通孔为孔径逐渐扩大的锥形，阀套进水端设有与阀体锥面配合的阀套锥面(42)；阀芯能够在外力的推动下从进水端向出水端的方向移动，直至阀体锥面抵到阀套锥面形成闭合；阀套的出水端设有向内突出的一圈挡环，阀杆在外力的作用下能够沿挡环中心通孔做轴向移动，在挡环上设有多个排水孔(43)；阀体直径小于或等于阀套直径；在阀套与阀座进水端之间的阀座内壁设有多条向内突出的定位柱(12)，相应的，在阀体外壁设有向内凹陷的定位槽(22)，在靠近阀座进水端的阀座内壁设有向内突出的能够挡住阀芯的定位突起(13)，弹簧套在阀杆上，阀芯安置在阀套与定位突起之间的阀座内腔，使弹簧的一端顶在阀套的挡环上另一端抵在阀体朝向出水端的壁面上，阀座上的定位柱(12)进入阀体上的定位槽(22)，阀体朝向进水端的壁面抵在定位突起(13)上。

2.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：在阀座的进水端至阀套之间的阀座内壁设有多条向外凹陷的副水道(14)。

3.根据权利要求2所述的流量阀，其特征在于：所述的副水道从进水端向出水端的方向截面积逐渐缩小。

4.根据权利要求2所述的流量阀，其特征在于：所述的副水道从定位突起向阀套的方向截面积逐渐缩小。

5.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：所述的定位突起位于定位柱朝向进水端的末端。

6.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：在阀座朝向出水端的端面上设有向进水端方向延伸的伸缩缝(15)。

7.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：所述的阀套采用硬质塑料制作，阀体朝向进水端的壁面为平面。

8.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：所述的主水道从进水端向出水端的方向孔径逐渐扩大。

9.根据权利要求1所述的流量阀，其特征在于：在阀体朝向进水端的端面覆盖一层过滤棉。

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