CN112728161A - 一种恒流阻旋塞式流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒流阻旋塞式流量调节阀，包括：主阀体；四个侧阀体和旋塞阀轴，旋塞阀轴上开设有与侧阀体可转换连通的中间流道和两个侧向流道，中间流道与其中任意一个侧向流道之间的夹角为45°，中间流道和侧向流道的道口大小相同，中间流道的两端分别固定安装有中间孔板，两个侧向流道的两端分别固定安装有侧面孔板，中间孔板上开设有多个第一流通孔，侧面孔板上开设有多个第二流通孔，第一流通孔大小与第二流通孔大小相同，且孔数为第二流通孔孔数的一半。旋塞阀轴沿着主阀体竖直轴线旋转，使得四个侧阀体之间的通断关系发生变化，且通过的流量也会线性变化，并且流经流量调节阀的流阻基本恒定，保证了系统工况稳定，提高了系统工作效率。

Description

一种恒流阻旋塞式流量调节阀

技术领域

本发明涉及流量调节阀技术领域，更具体的说是涉及一种恒流阻旋塞式流量调节阀。

背景技术

流量调节是流体控制系统的主要功能之一。常用的流量调节方式是通过改变流阻实现流量调节的，该种方式下，系统工况也会随着流阻改变而发生变化，在变工况下工作的泵的输出效率也会变低。如果在流量调节的过程中能保持系统的流阻不变，从而使泵在稳定工况下工作，将大大提升系统的工作效率。

因此，如何提供一种在不改变流阻的情况下进行流量调节的恒流式旋塞式流量调节阀是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种在不改变流阻的情况下进行流量调节的恒流式旋塞式流量调节阀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种恒流阻旋塞式流量调节阀，包括：

主阀体，所述主阀体的外周侧均布开设有四个侧阀体安装口；

侧阀体，所述侧阀体为四个，四个所述侧阀体分别固定连接在四个所述侧阀体安装口上；

旋塞阀轴，所述旋塞阀轴可转动设置在所述主阀体内部，且所述旋塞阀轴上开设有与所述侧阀体可转换连通的中间流道和两个侧向流道，两个所述侧向流道对称设置在所述中间流道的两侧，所述中间流道与其中任意一个所述侧向流道之间的夹角为45°，所述中间流道和所述侧向流道的道口大小相同，所述中间流道的两端分别固定安装有中间孔板，两个所述侧向流道的两端分别固定安装有侧面孔板，所述中间孔板上开设有多个第一流通孔，所述侧面孔板上开设有多个第二流通孔，所述第一流通孔大小与第二流通孔大小相同，且所述第一流通孔孔数为所述第二流通孔孔数的一半；

上盖，所述上盖与所述主阀体顶端固定连接，且与所述旋塞阀轴的顶部转动连接。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种恒流阻旋塞式流量调节阀，旋塞阀轴沿着主阀体竖直轴线旋转，使得四个侧阀体之间的通断关系发生变化，且通过的流量也会线性变化，且在工作的全过程，流经流量调节阀的流阻基本恒定，有利于保证系统工况稳定，提高系统工作效率。

进一步的，所述主阀体底部固定安装有第一轴承，所述上盖顶部固定安装有第二轴承，所述旋塞阀轴的底部与顶部分别与所述第一轴承和第二轴承内圈撑紧固定。

进一步的，所述主阀体上位于所述第一轴承的下方位置螺接有第一轴承锁紧环，所述上盖上位于所述第二轴承的上方位置螺接有第二轴承锁紧环，所述第一轴承锁紧环的上端与所述第一轴承的下端抵接，所述第二轴承锁紧环的下端与所述第二轴承的上端抵接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，可以通过调节第一轴承锁紧环和第二轴承锁紧环的位置，调整旋塞阀轴竖向方向的位置，使得侧阀体与中间流道和侧向流道位置对应，保证流量调节精度。

进一步的，所述主阀体由上至下依次设置有相互连通的上盖安装孔、旋塞工作腔、第一旋塞安装孔、第一轴承安装孔、第一轴承锁紧环安装螺纹孔；

所述上盖由上至下依次设置有相互连通的第二轴承锁紧环安装螺纹孔、第二轴承安装孔、第二旋塞安装孔；

所述旋塞阀轴由上至下依次设置有方头、第一环轴、第二环轴、第三环轴、第四环轴、第五环轴、第六环轴；

其中，所述中间流道和两个所述侧向流道均开设在所述第四环轴上，所述第一轴承安装孔内固定安装有所述第一轴承，所述第二轴承安装孔内固定安装有所述第二轴承，所述第一轴承锁紧环安装螺纹孔内螺接有所述第一轴承锁紧环，所述第二轴承锁紧环安装螺纹孔内螺接有所述第二轴承锁紧环，所述上盖底端安装在所述上盖安装孔上，所述第四环轴置于所述旋塞工作腔内，所述第三环轴和所述第五环轴分别与所述第一旋塞安装孔和所述第二旋塞安装孔间隙配合，所述第六环轴与所述第一轴承内圈撑紧固定，所述第二环轴与所述第二轴承内圈撑紧固定。

进一步的，所述中间流道和两个所述侧向流道均为矩形流道，所述中间孔板和所述侧向孔板均为矩形板。

进一步的，所述侧阀体内部具有贯穿其前后侧的圆形中间通道，所述圆形中间通道的直径由前侧至后侧呈渐扩趋势设置。

进一步的，所述侧阀体前侧具有与管道相连接的前端法兰，所述侧阀体后侧具有与所述主阀体相连接的后端法兰。

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的一种恒流阻旋塞式流量调节阀的分解结构示意图。

图2附图为主阀体的三维结构示意图。

图3附图为主阀体的剖视结构示意图。

图4附图为侧阀体的剖视结构示意图。

图5附图为上盖的剖视结构示意图。

图6附图为旋塞阀轴和中间孔板、侧向孔板的装配结构示意图。

图7附图为图6中截面A-A的剖视结构示意图。

图8附图为旋塞阀轴的结构示意图。

图9附图为图8中截面B-B的剖视结构示意图。

图10附图为中间孔板的结构示意图。

图11附图为侧面孔板的结构示意图。

图12附图为本发明提供的一种恒流阻旋塞式流量调节阀的典型工况示例。

其中：1-主阀体，101-侧阀体安装口，102-上盖安装孔，103-旋塞工作腔，104-第一旋塞安装孔，105-第一轴承安装孔，106-第一轴承锁紧环安装螺纹孔，2-侧阀体，201-圆形中间通道，21-前端法兰，22-后端法兰，3-旋塞阀轴，301-中间流道，302-侧向流道，31-方头，32-第一环轴，33-第二环轴，34-第三环轴，35-第四环轴，36-第五环轴，37-第六环轴，4-中间孔板，41-第一流通孔，5-侧面孔板，51-第二流通孔，6-上盖，601-第二轴承锁紧环安装螺纹孔，602-第二轴承安装孔，603-第二旋塞安装孔，7-第一轴承，8-第二轴承，9-第一轴承锁紧环，10-第二轴承锁紧环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图11，本发明实施例公开了一种恒流阻旋塞式流量调节阀，包括：

主阀体1，主阀体1的外周侧均布开设有四个侧阀体安装口101；

侧阀体2，侧阀体2为四个，四个侧阀体2分别固定连接在四个侧阀体安装口101上；

旋塞阀轴3，旋塞阀轴3可转动设置在主阀体1内部，且旋塞阀轴3上开设有与侧阀体2可转换连通的中间流道301和两个侧向流道302，两个侧向流道302对称设置在中间流道301的两侧，中间流道301与其中任意一个侧向流道302之间的夹角为45°，中间流道301和侧向流道302的道口大小相同，中间流道301的两端分别固定安装有中间孔板4，两个侧向流道302的两端分别固定安装有侧面孔板5，中间孔板4上开设有多个第一流通孔41，侧面孔板5上开设有多个第二流通孔51，第一流通孔41大小与第二流通孔51大小相同，且第一流通孔41孔数为第二流通孔51孔数的一半；

上盖6，上盖6与主阀体1顶端固定连接，且与旋塞阀轴3的顶部转动连接。

主阀体1底部固定安装有第一轴承7，上盖6顶部固定安装有第二轴承8，旋塞阀轴3的底部与顶部分别与第一轴承7和第二轴承8内圈撑紧固定。

主阀体1上位于第一轴承7的下方位置螺接有第一轴承锁紧环9，上盖6上位于第二轴承8的上方位置螺接有第二轴承锁紧环10，第一轴承锁紧环9的上端与第一轴承7的下端抵接，第二轴承锁紧环10的下端与第二轴承8的上端抵接。

主阀体1由上至下依次设置有相互连通的上盖安装孔102、旋塞工作腔103、第一旋塞安装孔104、第一轴承安装孔105、第一轴承锁紧环安装螺纹孔106；

上盖6由上至下依次设置有相互连通的第二轴承锁紧环安装螺纹孔601、第二轴承安装孔602、第二旋塞安装孔603；

旋塞阀轴3由上至下依次设置有方头31、第一环轴32、第二环轴33、第三环轴34、第四环轴35、第五环轴36、第六环轴37；

其中，中间流道301和两个侧向流道302均开设在第四环轴35上，第一轴承安装孔105内固定安装有第一轴承7，第二轴承安装孔602内固定安装有第二轴承8，第一轴承锁紧环安装螺纹孔106内螺接有第一轴承锁紧环9，第二轴承锁紧环安装螺纹孔601内螺接有第二轴承锁紧环10，上盖6底端安装在上盖安装孔102上，第四环轴35置于旋塞工作腔103内，第三环轴34和第五环轴36分别与第一旋塞安装孔104和第二旋塞安装孔603间隙配合，第六环轴37与第一轴承7内圈撑紧固定，第二环轴33与第二轴承8内圈撑紧固定。

中间流道301和两个侧向流道302均为矩形流道，中间孔板4和侧向孔板5均为矩形板。

侧阀体2内部具有贯穿其前后侧的圆形中间通道201，圆形中间通道201的直径由前侧至后侧呈渐扩趋势设置。

侧阀体2前侧具有与管道相连接的前端法兰21，侧阀体2后侧具有与主阀体1相连接的后端法兰22。

恒流阻旋塞式流量调节阀实现恒流阻的原理如下：

假设液体流经一个中间孔板的流组为R1，则流经2个中间孔板的流组为2R1，液体流经一个侧面孔板的流组为R2，则流经4个侧面孔板的流组为4R2，又因第一流通孔孔数为第二流通孔孔数的一半，因此，流经中间孔板和侧面孔板的流阻是恒定的，即2R1＝4R2。

本发明的典型工况如附图12所示，其中，为方便说明，流量调节阀对外的四个接口分别称为A口、B口、C口、D口，典型的管路连接方法为B口和D口分别接单向定量泵的进出口，A口和C口分别与水仓E和水仓F接通，且进出的流量可线性调节。现结合附图12说明水仓F和水仓E之间相互罐水的工况：

由水仓F至水仓E罐水工况：

工况一：水从水仓F抽出，依次经过C口、B口、单向定量泵、D口后经A口流出进入到水仓E中，此工况的A口和C口流量最大，流经流量调节阀的流阻为4R2；

工况二：当旋塞阀轴顺时针旋转一定角度时，A口和C口流量随着旋转角度线性减小，但是流经流量调节阀的流阻仍然为4R2；

工况三：当旋塞阀轴顺时针旋转45°后，此时A口和C口没有流量流出，水在单向定量泵内自循环，流经流量调节阀的流阻为2R1(等于4R2)；

由水仓E至水仓F罐水工况：

工况四：当旋塞阀轴继续顺时针旋转时，水从水仓E抽出，依次经过A口、B口、单向定量泵、D口后经C口流出进入到水仓F中，此工况的A口和C口流量随着旋转角度线性增大，流经流量调节阀的流阻为4R2；

工况五：当旋塞阀轴继续顺时针旋转45°后，此工况的A口和C口流量最大，但流经流量调节阀的流阻仍然为4R2。

因此，在以上的整个过程中，介质流经流量调节阀的总的流阻保持基本恒定，且均为4R2，系统稳定，泵在稳定工况下工作，效率高。同时，可以利用工况三对泵进行隔离，使泵处于自循环状态。

恒流阻旋塞式流量调节阀，通过旋塞阀轴的旋转实现四个端口间不同的通断关系并实现流量的调节，同时，旋塞阀轴旋转到任意位置处，流经流量调节阀的总流阻保持恒定，这样可以实现系统的流阻恒定，保证泵工作在稳定工况下，提高系统的工作效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，包括：

主阀体(1)，所述主阀体(1)的外周侧均布开设有四个侧阀体安装口(101)；

侧阀体(2)，所述侧阀体(2)为四个，四个所述侧阀体(2)分别固定连接在四个所述侧阀体安装口(101)上；

旋塞阀轴(3)，所述旋塞阀轴(3)可转动设置在所述主阀体(1)内部，且所述旋塞阀轴(3)上开设有与所述侧阀体(2)可转换连通的中间流道(301)和两个侧向流道(302)，两个所述侧向流道(302)对称设置在所述中间流道(301)的两侧，所述中间流道(301)与其中任意一个所述侧向流道(302)之间的夹角为45°，所述中间流道(301)和所述侧向流道(302)的道口大小相同，所述中间流道(301)的两端分别固定安装有中间孔板(4)，两个所述侧向流道(302)的两端分别固定安装有侧面孔板(5)，所述中间孔板(4)上开设有多个第一流通孔(41)，所述侧面孔板(5)上开设有多个第二流通孔(51)，所述第一流通孔(41)大小与第二流通孔(51)大小相同，且所述第一流通孔(41)孔数为所述第二流通孔(51)孔数的一半；

上盖(6)，所述上盖(6)与所述主阀体(1)顶端固定连接，且与所述旋塞阀轴(3)的顶部转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述主阀体(1)底部固定安装有第一轴承(7)，所述上盖(6)顶部固定安装有第二轴承(8)，所述旋塞阀轴(3)的底部与顶部分别与所述第一轴承(7)和第二轴承(8)内圈撑紧固定。

3.根据权利要求2所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述主阀体(1)上位于所述第一轴承(7)的下方位置螺接有第一轴承锁紧环(9)，所述上盖(6)上位于所述第二轴承(8)的上方位置螺接有第二轴承锁紧环(10)，所述第一轴承锁紧环(9)的上端与所述第一轴承(7)的下端抵接，所述第二轴承锁紧环(10)的下端与所述第二轴承(8)的上端抵接。

4.根据权利要求3所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述主阀体(1)由上至下依次设置有相互连通的上盖安装孔(102)、旋塞工作腔(103)、第一旋塞安装孔(104)、第一轴承安装孔(105)、第一轴承锁紧环安装螺纹孔(106)；

所述上盖(6)由上至下依次设置有相互连通的第二轴承锁紧环安装螺纹孔(601)、第二轴承安装孔(602)、第二旋塞安装孔(603)；

所述旋塞阀轴(3)由上至下依次设置有方头(31)、第一环轴(32)、第二环轴(33)、第三环轴(34)、第四环轴(35)、第五环轴(36)、第六环轴(37)；

其中，所述中间流道(301)和两个所述侧向流道(302)均开设在所述第四环轴(35)上，所述第一轴承安装孔(105)内固定安装有所述第一轴承(7)，所述第二轴承安装孔(602)内固定安装有所述第二轴承(8)，所述第一轴承锁紧环安装螺纹孔(106)内螺接有所述第一轴承锁紧环(9)，所述第二轴承锁紧环安装螺纹孔(601)内螺接有所述第二轴承锁紧环(10)，所述上盖(6)底端安装在所述上盖安装孔(102)上，所述第四环轴(35)置于所述旋塞工作腔(103)内，所述第三环轴(34)和所述第五环轴(36)分别与所述第一旋塞安装孔(104)和所述第二旋塞安装孔(603)间隙配合，所述第六环轴(37)与所述第一轴承(7)内圈撑紧固定，所述第二环轴(33)与所述第二轴承(8)内圈撑紧固定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述中间流道(301)和两个所述侧向流道(302)均为矩形流道，所述中间孔板(4)和所述侧向孔板(5)均为矩形板。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述侧阀体(2)内部具有贯穿其前后侧的圆形中间通道(201)，所述圆形中间通道(201)的直径由前侧至后侧呈渐扩趋势设置。

7.根据权利要求6所述的一种恒流阻旋塞式流量调节阀，其特征在于，所述侧阀体(2)前侧具有与管道相连接的前端法兰(21)，所述侧阀体(2)后侧具有与所述主阀体(1)相连接的后端法兰(22)。

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