CN114811107A - 一种具有双调节特性的全流量三通调节阀 - Google Patents
一种具有双调节特性的全流量三通调节阀 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114811107A CN114811107A CN202210250551.8A CN202210250551A CN114811107A CN 114811107 A CN114811107 A CN 114811107A CN 202210250551 A CN202210250551 A CN 202210250551A CN 114811107 A CN114811107 A CN 114811107A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- regulating
- adjusting
- valve core
- window
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 105
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 39
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 38
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 11
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 230000007363 regulatory process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/08—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
- F16K11/083—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with tapered plug
- F16K11/0833—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with tapered plug having all the connecting conduits situated in a single plane perpendicular to the axis of the plug
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
- F16K27/062—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with conical plugs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/08—Guiding yokes for spindles; Means for closing housings; Dust caps, e.g. for tyre valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
一种具有双调节特性的全流量三通调节阀，包括阀体和调节阀芯；沿阀腔圆周方向，控制回路入口和流道出口位于旁通回路入口相对的两侧；旁通回路入口的中心点所在的阀腔的半径方向同时垂直于控制回路入口的中心点所在的阀腔的半径方向与流道出口的中心点所在的阀腔的半径方向；第二调节窗口、第三调节窗口和第一调节窗口顺序排列；且调节阀芯位于第一调节窗口和第二调节窗口之间的区域形成用于封闭控制回路入口、旁通回路入口和流道出口中任一个的封闭区。本发明实现了控制回路的等百分比调节特性，同时实现旁通回路为线性调节特性，实现了单台调节阀同时具备两种不同的调节特性并且可全行程精确调节的功能，满足特定系统对流量调节特性的特殊需求。
Description
本申请是2020年12月21日申请的申请号为202011516115.8的一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀的分案。
技术领域
本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种具有双调节特性的全流量三通调节阀。
背景技术
调节阀作为工业控制系统中的重要部件，其调节特性、调节精度、调节范围都决定着系统自动化运行的安全和质量。市面现有的三通调节阀通常为直行程调节阀和角行程调节阀两类结构形式，其中直行程三通调节阀的可调比较小，调节范围有限，阀芯在整个运动行程中只有部分行程可进行单一的调节，调节特性较差，一般多用于粗调，且由于阀芯沿竖直方向运动导致外形尺寸很大；另一类角行程三通调节阀，也即三通调节球阀，外形尺寸较小，但由于阀座与球体的接触使得三通调节球阀不能实现全行程调节(一般控制回路调节行程为20％～100％，旁通回路调节行程为0～80％)；此外三通调节球阀由于球阀本身自带的快开特性使得大开度行程内调节精度很差，一般控制回路调节行程>80％开度，旁通回路调节行程<20％开度时，基本不起调节作用，这样就导致真正有效的调节区间更小。对于需要极高控制精度的特殊流程控制工况时，如0～100％全行程调节，特殊的多种调节特性(如控制回路等百分比调节特性，旁通回路线性调节特性)工况时，现有的调节阀并不能实现此要求；因受到调节阀多类型调节特性的限制，也无法很好的满足上述工艺要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中的缺陷，本发明提出了一种具有双调节特性的全流量三通调节阀。
本发明采用以下技术方案：
一种具有双调节特性的全流量三通调节阀，包括：阀体和调节阀芯；阀体内部设有阀腔，阀体上设有均与阀腔连通的控制回路入口、旁通回路入口和流道出口；调节阀芯转动设置在阀腔内，调节阀芯内部设有内腔，调节阀芯上设有与内腔连通的第一调节窗口、第二调节窗口和第三调节窗口；
沿阀腔圆周方向，控制回路入口和流道出口同轴设置；旁通回路入口的中心点所在的阀腔的半径方向同时垂直于控制回路入口的中心点所在的阀腔的半径方向与流道出口的中心点所在的阀腔的半径方向；
在沿着控制回路入口、旁通回路入口和流道出口顺序排列的圆周方向上，第二调节窗口、第三调节窗口和第一调节窗口顺序排列；且调节阀芯上位于第一调节窗口和第二调节窗口之间并与第三调节窗口相对的区域形成用于封闭控制回路入口和旁通回路入口中任一个的封闭区；
该调节阀，包括两种工作状态：
第一工作状态下，第二调节窗口正对旁通回路入口，第三调节窗口正对流道出口，旁通回路入口和流道出口相配合形成的旁通回路实现百分百开度，控制回路入口的开度为0；
第二工作状态下，第一调节窗口正对控制回路入口，第二调节窗口正对流道出口，控制回路入口和流道出口相配合形成的控制回路实现百分百开度，旁通回路入口的开度为0；
当调节阀随着调节阀芯的正转，从第一工作状态切换到第二工作状态，旁通回路的开度线性下降，控制回路的开度等百分比上升；当调节阀随着调节阀芯的反转，从第二工作状态切换到第一工作状态，旁通回路的开度线性上升，控制回路的开度等百分比下降。
优选的，还包括旋塞座；阀腔为由上至下孔径减小的圆台状孔，旋塞座为圆台状环形结构，旋塞座同轴设置在阀腔内，调节阀芯同轴设置在旋塞座内；旋塞座与阀体相对静止，调节阀芯与旋塞座转动连接；旋塞座的围壁上设有三个分别对应控制回路入口、旁通回路入口和流道出口的过渡窗口；旋塞座的内周设有中心线与阀腔轴线共面的竖向密封条，竖向密封条与过渡窗口间隔分布；旋塞座的外周还设有与旋塞座轴线共线的环向密封圈，控制回路入口、旁通回路入口和流道出口以及三个过渡窗口均位于相互平行的两个环向密封圈之间；竖向密封条用于密封旋塞座和调节阀芯之间的间隙，环向密封圈用于密封旋塞座和阀体之间的间隙。
优选的，所述调节阀芯的上台面的肩部设有和调节阀芯的下台面的肩部分别设有与阀体接触的深沟球轴承，深沟球轴承所在的圆圈的中心线与调节阀芯的轴线共线。
优选的，还包括上端压板和下端压板，上端压板设置在调节阀芯的上台面，上端压板用于对所述上台面上的深沟球轴承进行限位；下端压板设置在调节阀芯的下台面，下端压板用于对所述下台面上的深沟球轴承进行限位；上端压板为与调节阀芯轴线共线的环形板，下端压板为与调节阀芯轴线共线的环形板。
优选的，所述上端压板从上方抵靠位于调节阀芯的上台面处的深沟球轴承，所述下端压板从下方抵靠位于调节阀芯的下台面处的深沟球轴承；所述上端压板的下表面与调节阀芯的上台面之间有间隙，所述下端压板的上表面与调节阀芯的下台面之间有间隙。
优选的，上端压板上还设有两个压力平衡孔；调节阀芯上对应每一个压力平衡孔设有用于连通对应的压力平衡孔和调节阀芯内腔的孔道。
优选的，还包括推力球轴承；推力球轴承与调节阀芯轴线共线的设置在下端压板背离下台面的一侧，推力球轴承与阀体接触。
优选的，还包括阀盖和阀杆；阀盖与阀体配合用于密封调节阀芯；阀杆与调节阀芯连接并与调节阀芯的同轴设置，阀杆伸出阀盖，阀盖顶端设有用于设置驱动装置的法兰盘；阀盖与阀杆之间设有双层的密封圈和填料组件；填料组件包括填料、压制在填料上方的填料压环和压制在填料压环上方的填料压盖；法兰盘套设在阀杆上，法兰盘中部设有围绕阀杆的台阶槽；填料压盖通过设置于所述台阶槽内的螺栓连接阀盖。
优选的，第一调节窗口包括中心线所在圆周面垂直于调节阀芯轴线的喇叭口、设置在所述喇叭口的小端的圆柱形孔和设置在所述喇叭口大端的第一补偿孔，所述喇叭口的小端朝向第二调节窗口，所述喇叭口的大端朝向第三调节窗口；所述喇叭口的大端的上下两侧均设有第一补偿孔，且所述第一补偿孔相对于喇叭口的中心线对称分布，且由喇叭口的中心线向外，位于喇叭口大端同一侧的第一补偿孔的孔径逐渐减小。
优选的，第一补偿孔为圆形、三角形、矩形或者任意多边形。
优选的，第二调节窗口包括四边形孔和多个第二补偿孔，所述四边形孔为类矩形孔，其包括两条横向棱边和两条竖向棱边，所述两条横向棱边垂直于调节阀芯的轴线，所述两条竖向棱边为朝向第三调节窗口弯曲的弧形棱边；多个第二补偿孔设置在所述四边形孔朝向第一调节窗口的弧形棱边的外侧并相对于四边形孔的中心线对称分布，且由四边形孔的中心线向外，各第二补偿孔的孔径逐渐减小。
本发明的优点在于：
(1)本发明中，通过控制回路入口、旁通回路入口和流道出口的相对位置设置，以及第一调节窗口、第二调节窗口和第三调节窗口的相对位置设置，实现了控制回路的等百分比调节特性，同时实现旁通回路为线性调节特性，实现了单台调节阀同时具备两种不同的调节特性，满足特定系统对流量调节特性的特殊需求。
(2)本发明中设置的调节阀芯的调节窗口，同时在大开度调节范围内设计不同口径、不同分布位置的流量补偿孔，小开度调节范围内设计固定流道孔和流量补偿孔，二者相结合可实现控制回路和旁通回路不同流量调节特性的精准调节。
(3)本发明中，旋塞座上的过渡窗口与阀体上的流道口一一对应，驱动装置带动调节阀芯运动，控制回路从全关到全开调节时，旁通回路从全开到全关进行调节，整个过程中控制回路与旁通回路均可实现0～100％全行程调节，无调节死区。
(4)本发明通过在调节阀芯大端和小端用螺钉固接深沟球轴承，底端轴向连接推力球轴承，轴承的组合使用使得整个调节过程中扭矩极低，只需配备低扭矩执行机构就可满足调节阀的正常工作，大大降低了整机设备的重量和外形尺寸。
(5)本发明在旋塞座外周设置环向密封圈，内环面设置燕尾槽型的竖向密封条，旋塞座、竖向密封条和环形密封圈的联立组合使用可使得当某一回路全开时，另一回路完全密封，调节阀芯转动时扭矩低，密封效果好。
附图说明
图1a为本发明第一工作状态下的剖视结构示意图，剖面线为图7a中的A-A；
图1b为本发明第二工作状态下的剖视结构示意图，剖面线为图7c中的B-B；
图2为本发明三通调节阀工作原理示意图；
图3为旋塞座结构的立体图；
图4为旋塞座和燕尾槽型密封条配合后的立体图；
图5a为调节阀芯组件立体图；
图5b为调节阀芯组件另一角度立体图；
图6a为第一调节窗口a的正视图；
图6b为第二调节窗口b的正视图；
图7a为第一状态流道方向示意图；
图7b为第一状态到第二状态切换过程中流道方向示意图；
图7c为第二状态流道方向示意图；
图8为调节特性示意图。
1、阀体；12、控制回路入口；13、旁通回路入口；14、流道出口；2、调节阀芯；21、孔道；3、旋塞座；31、燕尾槽；31a、竖向密封条；32、环形槽；32a、环向密封圈；4、深沟球轴承；5、上端压板；51、压力平衡孔；6、下端压板；7、推力球轴承；8、阀盖；81、法兰盘；9、阀杆；a、第一调节窗口；a1、喇叭口；a2、圆柱形孔；a3、第一补偿孔；b、第二调节窗口；b1、四边形孔；b2、第二补偿孔；c、第三调节窗口；100、填料压环；101、填料；102、密封圈；103、填料压环。
具体实施方式
本实施方式提出的一种具有双调节特性的全流量三通调节阀，包括：阀体1和调节阀芯2。阀体1内部设有阀腔，阀体1上设有均与阀腔连通的控制回路入口12、旁通回路入口13和流道出口14。调节阀芯2转动设置在阀腔内，调节阀芯2内部设有内腔，调节阀芯2上设有与内腔连通的第一调节窗口a、第二调节窗口b和第三调节窗口c。
沿阀腔圆周方向，控制回路入口12和流道出口14位于旁通回路入口13相对的两侧。旁通回路入口13的中心点所在的阀腔的半径方向同时垂直于控制回路入口12的中心点所在的阀腔的半径方向与流道出口14的中心点所在的阀腔的半径方向。即，控制回路入口12和流道出口14同轴设置，本实施方式中，控制回路入口12、旁通回路入口13和流道出口14与阀腔内壁的相贯线为上宽下窄圆角等腰梯形窗口。
在沿着控制回路入口12、旁通回路入口13和流道出口14顺序排列的圆周方向上，第二调节窗口b、第三调节窗口c和第一调节窗口a顺序排列。且调节阀芯2上位于第一调节窗口a和第二调节窗口b之间并与第三调节窗口c相对的区域形成用于封闭控制回路入口12和旁通回路入口13中任一个的封闭区。
该调节阀，包括两种工作状态：
第一工作状态下，第二调节窗口b正对旁通回路入口13，第三调节窗口c正对流道出口14，旁通回路入口13和流道出口14相配合形成的旁通回路实现百分百开度，控制回路入口12的开度为0，即控制回路入口被所述封闭区封闭。参照图7a，该第一工作状态下，控制回路入口12被封闭区完全封闭。
第二工作状态下，第一调节窗口a正对控制回路入口12，第二调节窗口b正对流道出口14，控制回路入口12和流道出口14相配合形成的控制回路实现百分百开度，旁通回路入口13的开度为0，即所述旁通回路入口被所述封闭区封闭。参照图7c，该第二工作状态下，旁通回路入口12被封闭区完全封闭。
参照图7b，当调节阀随着调节阀芯的正转，从第一工作状态切换到第二工作状态，旁通回路的开度线性下降，控制回路的开度等百分比上升。当调节阀随着调节阀芯的反转，从第二工作状态切换到第一工作状态，旁通回路的开度线性上升，控制回路的开度等百分比下降。
参照图8，当调节阀从第一工作状态切换到第二工作状态的整个过程中，旁通回路的调节特性为线性规律递减，控制回路的调节特性为等百分比规律递增；反之亦然，此处不再赘述。两种调节特性曲线如图8所示。
本实施方式中，还包括旋塞座3。阀腔为由上至下孔径减小的圆台状孔，旋塞座3为圆台状环形结构，旋塞座3同轴设置在阀腔内，调节阀芯2同轴设置在旋塞座3内。即，旋塞座3的外壁与阀腔内壁抵靠，旋塞座3的内壁与调节阀芯2的外壁抵靠，调节阀芯2为与旋塞座3内腔匹配的圆锥台结构。旋塞座3与阀体1相对静止，调节阀芯2与旋塞座3转动连接。具体实施时，旋塞座3可与阀体1粘结或者紧固连接。
旋塞座3的围壁上设有三个分别对应控制回路入口12、旁通回路入口13和流道出口14的过渡窗口。具体的，本实施方式中，过渡窗口与对应的控制回路入口12、旁通回路入口13或流道出口14在阀腔内壁上的相贯线重合，以避免旋塞座3影响控制回路和旁通回路的开度。
旋塞座3的内周设有中心线与阀腔轴线共面的竖向密封条31a，竖向密封条31a与过渡窗口间隔分布，具体的，旋塞座3的内周设有四条竖向密封条31a。旋塞座3的外周还设有与旋塞座3轴线共线的环向密封圈32a。具体的，本实施方式中，旋塞座3的内周设有中心线与阀腔轴线共面的燕尾槽31，所述竖向密封条31a设置在所诉燕尾槽31内，以保证竖向密封条31a在调节阀芯2旋转过程中与旋塞座3的稳定连接。旋塞座3的外周设有环形槽32，所述环向密封圈32a设置在所述环形槽32内。
控制回路入口12、旁通回路入口13和流道出口14以及三个过渡窗口均位于相互平行的两个环向密封圈32a之间，环向密封圈32a用于密封旋塞座3和阀体1之间的间隙，以避免泄露。竖向密封条31a用于密封旋塞座3和调节阀芯2之间的间隙，以实现第一调节窗口a、第二调节窗口b和第三调节窗口c之间的隔离，避免当某一回路全开时另一回路对其造成串流。
本实施方式中，所述调节阀芯2的上台面的肩部和调节阀芯2的下台面的肩部分别设有与阀体1接触的深沟球轴承4，深沟球轴承4所在的圆圈的中心线与调节阀芯2的轴线共线。本实施方式中，还包括推力球轴承7。推力球轴承7与调节阀芯2轴线共线的设置在下端压板6背离下台面的一侧，推力球轴承7与阀体1接触。深沟球轴承4和推力球轴承7的设置，降低了调节阀芯2和阀体1之间的摩擦阻力，从而降低了扭矩。
本实施方式中，还包括上端压板5和下端压板6，上端压板5设置在调节阀芯2的上台面，上端压板5用于对所述上台面上的深沟球轴承4进行限位。下端压板6设置在调节阀芯2的下台面，下端压板6用于对所述下台面上的深沟球轴承4进行限位。本实施方式中，上端压板5为与调节阀芯2轴线共线的环形板，下端压板6为与调节阀芯2轴线共线的环形板。且，所述上端压板5从上方抵靠位于调节阀芯2的上台面处的深沟球轴承4，所述下端压板6从下方抵靠位于调节阀芯2的下台面出的深沟球轴承4。所述上端压板5的下表面与调节阀芯2的上台面之间有间隙，所述下端压板6的上表面与调节阀芯2的下台面之间有间隙。具体实施时，上端压板5和下端压板6均通过六角螺钉与调节阀芯2紧固。本实施方式中，通过上端压板5和下端压板6相对于调节阀芯2的上下台面之间的间隙，使得螺钉拧紧力全部作用的深沟球轴承4内径的上下端面上，使得调节阀芯2与深沟球轴承4内径圈可以同时转动，扭矩极低，无摩擦。
本实施方式中，下端压板6套设在位于调节阀芯2下端的下阀杆外周，所述下阀杆底端与阀体1底面保持一定间隙，以避免下阀杆与阀体1之间产生摩擦。
本实施方式中，上端压板5上还设有两个压力平衡孔51。调节阀芯2上对应每一个压力平衡孔51设有用于连通对应的压力平衡孔51和调节阀芯2内腔的孔道21。压力平衡孔51的设置，有利于保证调节阀芯2内外的压力平衡，从而保证调节阀工作的可靠性。本实施方式中，两个压力平衡孔51对称设置在阀杆9的两侧。
本实施方式中，还包括阀盖8和阀杆9。阀盖8与阀体1配合用于密封调节阀芯2。阀杆9与调节阀芯2连接并与调节阀芯2的同轴设置，阀杆9伸出阀盖8，阀盖8上设有用于设置驱动装置的法兰盘81。
如图1所示，本实施方式中，所述阀盖8与阀体1用螺栓螺母连接，阀盖8与阀体1之间通过O型圈密封。法兰盘81设置在阀盖8上端，阀杆9穿过阀盖8，以便阀杆9与法兰盘81上的驱动装置连接。阀盖8与阀杆9之间设有双层的密封圈102和调料组件，以保证阀盖8与阀杆9之间零泄漏，填料组件包括填料101、压制在填料101上方的填料压环100和压制在填料压环100上方的填料压盖103。
所述法兰盘81套设在阀杆9上，法兰盘81中部设有围绕阀杆9的台阶槽。用于压紧填料压盖103的内六角螺栓设置于所述台阶槽内，以保证所述内六角螺栓的上表面低于法兰盘81的上表面，使得驱动装置可直接座落在法兰盘81上，不会受到内部件的干涉。阀杆9顶端伸出法兰盘81上表面，阀杆9顶端设置有四方键或花键，以便直接与驱动装置匹配连接。
本实施方式中，第一调节窗口a包括中心线所在圆周面垂直于调节阀芯2轴线的喇叭口a1、设置在所述喇叭口的小端的圆柱形孔a2和设置在所述喇叭口大端的第一补偿孔a3，所述喇叭口a1的小端朝向第二调节窗口b，所述喇叭口a1的大端朝向第三调节窗口c。所述喇叭口a1的大端的上下两侧均设有第一补偿孔a3，且所述第一补偿孔a3相对于喇叭口a1的中心线对称分布，且由喇叭口a1的中心线向外，位于喇叭口a1大端同一侧的第一补偿孔a3的孔径逐渐减小。
本实施方式中，第一补偿孔a3为为圆形或任意多边形形状，具体需根据特定的调节特性和加工制造工艺来精确设计，本实施方式中优选便于加工的圆形通道。
本实施方式中，第二调节窗口b包括四边形孔b1和多个第二补偿孔b2，所述四边形孔b1为类矩形孔，其包括两条横向棱边和两条竖向棱边，所述两条横向棱边垂直于调节阀芯2的轴线，所述两条竖向棱边为朝向第三调节窗口c弯曲的弧形棱边。多个第二补偿孔b2设置在所述四边形孔b1朝向第一调节窗口a的弧形棱边的外侧并相对于四边形孔b1的中心线对称分布，且由四边形孔b1的中心线向外，各第二补偿孔b2的孔径逐渐减小。
本实施方式中，第二补偿孔b2为圆形或任意多边形形状，具体需根据特定的调节特性和加工制造工艺来精确设计，本实施方式中优选便于加工的圆形通道。
具体实施时，上述调节阀芯2也可作为独立的技术方案进行保护。
本实施方式中所要保护的调节阀芯2，其设有与内腔连通的第一调节窗口a、第二调节窗口b和第三调节窗口c，第一调节窗口a和第二调节窗口b的具体结构如上所述。如此，当该调节阀芯2与相匹配的阀体1组合后，可同时实现控制回路的等百分比调节特性和旁通回路的线性调节特性。该调节阀芯2的上台面的肩部和调节阀芯2的下台面的肩部分别设有与阀体1接触的深沟球轴承4，调节阀芯2的底部设有推力球轴承7，深沟球轴承4和推力球轴承7所在的圆周的中心线与调节阀芯2的轴线共线，可保证该调节阀芯2工作时旋转流畅，扭矩极低。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，包括：阀体(1)和调节阀芯(2)；阀体(1)内部设有阀腔，阀体(1)上设有均与阀腔连通的控制回路入口(12)、旁通回路入口(13)和流道出口(14)；调节阀芯(2)转动设置在阀腔内，调节阀芯(2)内部设有内腔，调节阀芯(2)上设有与内腔连通的第一调节窗口(a)、第二调节窗口(b)和第三调节窗口(c)；
沿阀腔圆周方向，控制回路入口(12)和流道出口(14)同轴设置；旁通回路入口(13)的中心点所在的阀腔的半径方向同时垂直于控制回路入口(12)的中心点所在的阀腔的半径方向与流道出口(14)的中心点所在的阀腔的半径方向；
在沿着控制回路入口(12)、旁通回路入口(13)和流道出口(14)顺序排列的圆周方向上，第二调节窗口(b)、第三调节窗口(c)和第一调节窗口(a)顺序排列；且调节阀芯(2)上位于第一调节窗口(a)和第二调节窗口(b)之间并与第三调节窗口(c)相对的区域形成用于封闭控制回路入口(12)和旁通回路入口(13)中任一个的封闭区；
该调节阀，包括两种工作状态：
第一工作状态下，第二调节窗口(b)正对旁通回路入口(13)，第三调节窗口(c)正对流道出口(14)，旁通回路入口(13)和流道出口(14)相配合形成的旁通回路实现百分百开度，控制回路入口(12)的开度为0；
第二工作状态下，第一调节窗口(a)正对控制回路入口(12)，第二调节窗口(b)正对流道出口(14)，控制回路入口(12)和流道出口(14)相配合形成的控制回路实现百分百开度，旁通回路入口(13)的开度为0；
当调节阀随着调节阀芯的正转，从第一工作状态切换到第二工作状态，旁通回路的开度线性下降，控制回路的开度等百分比上升；当调节阀随着调节阀芯的反转，从第二工作状态切换到第一工作状态，旁通回路的开度线性上升，控制回路的开度等百分比下降。
2.如权利要求1所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，第二调节窗口(b)包括四边形孔(b1)和多个第二补偿孔(b2)；所述四边形孔(b1)为类矩形孔，其包括两条横向棱边和两条竖向棱边，所述两条横向棱边垂直于调节阀芯(2)的轴线，所述两条竖向棱边为朝向第三调节窗口(c)弯曲的弧形棱边；多个第二补偿孔(b2)设置在所述四边形孔(b1)朝向第一调节窗口(a)的弧形棱边的外侧并相对于四边形孔(b1)的中心线对称分布，且由四边形孔(b1)的中心线向外，各第二补偿孔(b2)的孔径逐渐减小。
3.如权利要求1或2所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，还包括旋塞座(3)；阀腔为由上至下孔径减小的圆台状孔，旋塞座(3)为圆台状环形结构，旋塞座(3)同轴设置在阀腔内，调节阀芯(2)同轴设置在旋塞座(3)内；旋塞座(3)与阀体(1)相对静止，调节阀芯(2)与旋塞座(3)转动连接；旋塞座(3)的围壁上设有三个分别对应控制回路入口(12)、旁通回路入口(13)和流道出口(14)的过渡窗口；旋塞座(3)的内周设有中心线与阀腔轴线共面的竖向密封条(31a)，竖向密封条(31a)与过渡窗口间隔分布；旋塞座(3)的外周还设有与旋塞座(3)轴线共线的环向密封圈(32a)，控制回路入口(12)、旁通回路入口(13)和流道出口(14)以及三个过渡窗口均位于相互平行的两个环向密封圈(32a)之间；竖向密封条(31a)用于密封旋塞座(3)和调节阀芯(2)之间的间隙，环向密封圈(32a)用于密封旋塞座(3)和阀体(1)之间的间隙。
4.如权利要求1或2所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，所述调节阀芯(2)的上台面的肩部和调节阀芯(2)的下台面的肩部分别设有与阀体(1)接触的深沟球轴承(4)，深沟球轴承(4)所在的圆圈的中心线与调节阀芯的轴线共线。
5.如权利要求4所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，还包括上端压板(5)和下端压板(6)，上端压板(5)设置在调节阀芯(2)的上台面，上端压板(5)用于对所述上台面上的深沟球轴承(4)进行限位；下端压板(6)设置在调节阀芯(2)的下台面，下端压板(6)用于对所述下台面上的深沟球轴承(4)进行限位；上端压板(5)为与调节阀芯(2)轴线共线的环形板，下端压板(6)为与调节阀芯(2)轴线共线的环形板。
6.如权利要求5所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，所述上端压板(5)从上方抵靠位于调节阀芯(2)的上台面处的深沟球轴承(4)，所述下端压板(6)从下方抵靠位于调节阀芯(2)的下台面处的深沟球轴承(4)；所述上端压板(5)的下表面与调节阀芯(2)的上台面之间有间隙，所述下端压板(6)的上表面与调节阀芯(2)的下台面之间有间隙。
7.如权利要求5所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，上端压板(5)上还设有两个压力平衡孔(51)；调节阀芯(2)上对应每一个压力平衡孔(51)设有用于连通对应的压力平衡孔(51)和调节阀芯(2)内腔的孔道(21)。
8.如权利要求5所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，还包括推力球轴承(7)；推力球轴承(7)与调节阀芯(2)轴线共线的设置在下端压板(6)背离下台面的一侧，推力球轴承(7)与阀体(1)接触。
9.如权利要求1或2所述的具有双调节特性的全流量三通调节阀，其特征在于，还包括阀盖(8)和阀杆(9)；阀盖(8)与阀体(1)配合用于密封调节阀芯(2)；阀杆(9)与调节阀芯(2)连接并与调节阀芯(2)的同轴设置，阀杆(9)伸出阀盖(8)，阀盖(8)上设有用于设置驱动装置的法兰盘(81)；阀盖(8)与阀杆(9)之间设有双层的密封圈(102)和填料组件；填料组件包括填料(101)、压制在填料(101)上方的填料压环(100)和压制在填料压环(100)上方的填料压盖(103)；法兰盘(81)套设在阀杆(9)上，法兰盘(81)中部设有围绕阀杆(9)的台阶槽；填料压盖(103)通过设置于所述台阶槽内的螺栓连接阀盖(8)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210250551.8A CN114811107B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种具有双调节特性的全流量三通调节阀 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011516115.8A CN112628425B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀 |
| CN202210250551.8A CN114811107B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种具有双调节特性的全流量三通调节阀 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011516115.8A Division CN112628425B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114811107A true CN114811107A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114811107B CN114811107B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=75317987
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011516115.8A Active CN112628425B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀 |
| CN202210250551.8A Active CN114811107B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种具有双调节特性的全流量三通调节阀 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011516115.8A Active CN112628425B (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN112628425B (zh) |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2701645A (en) * | 1949-06-03 | 1955-02-08 | Ciba Ltd | Filter press cock |
| WO1993021981A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-11 | Sherwood Medical Company | Respiratory support system |
| CN1083192A (zh) * | 1992-08-27 | 1994-03-02 | 辽宁省铁岭阀门厂 | 旋塞式三通阀 |
| CN2204898Y (zh) * | 1994-06-29 | 1995-08-09 | 鹿乔 | 比例流量控制阀 |
| CN101025235A (zh) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 方向阀或流量控制阀 |
| CN201547328U (zh) * | 2009-11-06 | 2010-08-11 | 武汉汉德阀门仪表有限公司 | 三通调节球阀 |
| CN203223590U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-10-02 | 中山汉诺威电器有限公司 | 一种热水器冷热水比例调节阀 |
| CN105107108A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-02 | 成都煦华节能科技有限公司 | 一种复式混合比例阀 |
| CN105697819A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 合肥通用机械研究院 | 一种三通换向阀 |
| CN205918941U (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-01 | 李保生 | 锥形三通换向阀 |
| EP3260746A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-27 | Eaton Industrial IP GmbH & Co. KG | Flow control valve |
| CN108458133A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-28 | 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 | 一种采用双压板结构且采用特殊密封的旋转式四通换向阀 |
| JP2019039461A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 三浦工業株式会社 | 流量調整弁 |
| CN109973675A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-05 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 一种燃气阀和燃气具 |
| CN110425297A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-08 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种高可调比旋塞调节阀 |
| CN110469695A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-19 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种弹力强制密封锥形旋塞式粉煤给料换向阀 |
| US20200166145A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Rosemount Aerospace Inc. | Fluid valve |
| CN112066037A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-11 | 山东路得威工程机械制造有限公司 | 一种隔板式四通阀及采用该阀的气力输送系统 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB191223631A (en) * | 1912-10-16 | 1913-03-13 | Ole Thorerson Crosby | Improvements in Fluid Delivery Systems. |
| CN105422918A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-03-23 | 大丰超威机械有限公司 | 一种电动耐高温三通球阀 |
| CN205278426U (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-01 | 凯泰阀门(集团)有限公司 | 偏心旋塞型粉料调节阀 |
| GB2549961B (en) * | 2016-05-04 | 2021-09-22 | Johnson Electric Int Ag | Ball valve apparatus |
| CN105805357B (zh) * | 2016-05-24 | 2019-01-08 | 江苏大学 | 一种具有流量调节作用的分流阀 |
-
2020
- 2020-12-21 CN CN202011516115.8A patent/CN112628425B/zh active Active
- 2020-12-21 CN CN202210250551.8A patent/CN114811107B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2701645A (en) * | 1949-06-03 | 1955-02-08 | Ciba Ltd | Filter press cock |
| WO1993021981A2 (en) * | 1992-04-24 | 1993-11-11 | Sherwood Medical Company | Respiratory support system |
| CN1083192A (zh) * | 1992-08-27 | 1994-03-02 | 辽宁省铁岭阀门厂 | 旋塞式三通阀 |
| CN2204898Y (zh) * | 1994-06-29 | 1995-08-09 | 鹿乔 | 比例流量控制阀 |
| CN101025235A (zh) * | 2006-02-24 | 2007-08-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 方向阀或流量控制阀 |
| CN201547328U (zh) * | 2009-11-06 | 2010-08-11 | 武汉汉德阀门仪表有限公司 | 三通调节球阀 |
| CN203223590U (zh) * | 2013-05-17 | 2013-10-02 | 中山汉诺威电器有限公司 | 一种热水器冷热水比例调节阀 |
| CN105107108A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-12-02 | 成都煦华节能科技有限公司 | 一种复式混合比例阀 |
| CN105697819A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-06-22 | 合肥通用机械研究院 | 一种三通换向阀 |
| EP3260746A1 (en) * | 2016-06-23 | 2017-12-27 | Eaton Industrial IP GmbH & Co. KG | Flow control valve |
| CN205918941U (zh) * | 2016-07-26 | 2017-02-01 | 李保生 | 锥形三通换向阀 |
| JP2019039461A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | 三浦工業株式会社 | 流量調整弁 |
| CN108458133A (zh) * | 2018-03-15 | 2018-08-28 | 江苏中关村科技产业园节能环保研究有限公司 | 一种采用双压板结构且采用特殊密封的旋转式四通换向阀 |
| US20200166145A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Rosemount Aerospace Inc. | Fluid valve |
| CN109973675A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-05 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 一种燃气阀和燃气具 |
| CN110425297A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-11-08 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种高可调比旋塞调节阀 |
| CN110469695A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-19 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种弹力强制密封锥形旋塞式粉煤给料换向阀 |
| CN112066037A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-11 | 山东路得威工程机械制造有限公司 | 一种隔板式四通阀及采用该阀的气力输送系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 任玉凯;延皓;王书铭;张雨;姚磊;: "偏导射流阀前置级流场特征参数的仿真计算", 液压与气动, no. 12, pages 46 - 50 * |
| 高进: "化工自动控制过程中气动调节阀的选择与应用", 化工自动化及仪表, no. 01, pages 45 - 50 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112628425A (zh) | 2021-04-09 |
| CN112628425B (zh) | 2022-04-22 |
| CN114811107B (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108730553B (zh) | 一种电动阀 | |
| US4519412A (en) | Valve and seal therefor | |
| US4678002A (en) | Faucet valve with adjustable stem tightener | |
| US3204924A (en) | Valve seats and mounting therefor | |
| JP2012002355A (ja) | 回転弁 | |
| KR101968365B1 (ko) | 작동식 밸브용 본체, 상응하는 작동식 밸브 및 그 제작 방법 | |
| WO2014147897A1 (ja) | ロータリー式弁装置 | |
| CN110792787B (zh) | 截止阀 | |
| KR102316746B1 (ko) | 밸브 시이트와 플랜지를 일체화시킨 부식 방지 버터플라이 밸브 | |
| JPH0510366A (ja) | ダンパー機構 | |
| CN112628425B (zh) | 一种低扭矩全行程调节的三通旋塞调节阀 | |
| CN110425297B (zh) | 一种高可调比旋塞调节阀 | |
| WO2019080365A1 (zh) | 用于密封水阀的阀杆连体结构及密封水阀 | |
| US4146209A (en) | Gate valve | |
| JP7526465B2 (ja) | 流量調整弁 | |
| WO2008141544A1 (fr) | Soupape hermétique autocompensée à équilibrage automatique | |
| KR20140123412A (ko) | 볼 밸브 | |
| CN210240601U (zh) | 一种耐用型截止阀阀芯 | |
| CN112747134A (zh) | 一种手动流量调节阀 | |
| CN208605644U (zh) | 浮动式高性能蝶阀 | |
| CN220850834U (zh) | 一种蝶形力平衡式阀芯凸轮挠曲阀 | |
| US4212448A (en) | Shut-off valve | |
| CN112145713B (zh) | 零泄漏高性能衬氟蝶阀 | |
| CN219413557U (zh) | 一种蝶阀 | |
| CN216692191U (zh) | 一种双偏心双向高温蝶阀 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |