CN117553137A - 一种流体平衡调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调节阀技术领域，具体涉及一种流体平衡调节阀，包括阀体、流量调节机构和压力调节机构。流量调节机构包括调节阀芯和密封圈，密封圈套于调节阀芯上，压力调节机构包括转动环、调节块和调节板。阀体内开设有第一调节腔，密封圈和第一调节腔连通，调节板与第一调节腔滑动密封。本发明的一种流体平衡调节阀，当从流体入口进入的流体的压力变化时，转动环向上移动将使调节板向上移动，进而将第一调节腔内的气体抽出一部分，从而在保证密封圈与调节阀芯之间密封性的前提下，使密封圈对于调节阀芯的压紧力间歇性的减小，由此缓解密封圈对调节阀芯的摩擦阻碍，提高了调节的精准度。

Description

一种流体平衡调节阀

技术领域

本发明涉及调节阀技术领域，具体涉及一种流体平衡调节阀。

背景技术

平衡调节阀是一种特殊功能的阀门，阀门本身无特殊之处，只在于使用功能和场所有区别。在某些行业中，由于介质（各类可流动的物质）在管道或容器的各个部分存在较大的压力差或流量差，为减小或平衡该差值，在相应的管道或容器之间安设阀门，用以调节两侧压力的相对平衡，或通过分流的方法达到流量的平衡，该阀门就叫平衡阀，其工作原理是通过改变阀芯与阀座的间隙（即开度）来改变流体流经阀门的流通阻力，达到调节流量的目的。

现有技术中存在一种流体平衡阀，其采用膜片式结构，通过膜片两侧的压力比较调节联动的平衡组件，自动改变不同压力下的阀门开度，实现流量的平衡，但是该流体平衡阀在调节时，其自动调节阀芯在移动的过程中，由于密封圈与自动调节阀芯之间摩擦力的影响，将导致自动调节阀芯的移动受阻，无法及时响应阀体内压力的变化，由此影响了平衡阀调节的精准度。

发明内容

本发明提供一种流体平衡调节阀，以解决现有的流体平衡阀在调节时，其自动调节阀芯在移动的过程中，由于密封圈与自动调节阀芯之间摩擦力的影响，将导致自动调节阀芯的移动受阻，无法及时响应阀体内压力的变化，由此影响了平衡阀调节的精准度的问题。

本发明的一种流体平衡调节阀采用如下技术方案：一种流体平衡调节阀，包括阀体、流量调节机构和压力调节机构；阀体上开设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口分别沿第一方向设置在阀体两端，第一方向为水平方向，流体能够从流体入口进入并从流体出口排出；流量调节机构包括调节阀芯和密封圈，调节阀芯安装于阀体内，调节阀芯能够沿第二方向移动，第二方向为竖直方向，密封圈套于调节阀芯上，且始终在阀体与调节阀芯之间形成密封；压力调节机构包括转动环、调节块和调节板；调节块安装于阀体内，能够在调节阀芯沿第二方向向上移动时随调节阀芯移动；转动环安装于阀体内，转动环能够在水流的冲击下绕第二方向转动，且在转动环转动的过程中，调节块沿第二方向移动能够促使转动环沿第二方向间歇性的移动；调节板与转动环相连，能够随转动环沿第二方向移动，并与转动环相对转动；阀体内开设有第一调节腔，密封圈和第一调节腔连通，调节板与第一调节腔滑动密封；当从流体入口进入的流体的压力变化时，调节阀芯能够沿第二方向移动，且调节阀芯在第二方向上移动的距离与从流体入口进入的流体的压力呈正相关。

进一步地，流体入口和流体出口沿第一方向处于同一轴线上，转动环上设置有多个转动片，多个转动片位于转动环沿第二方向远离调节块的一侧，多个转动片在转动环上均布，且多个转动片均倾斜设置，在流体进入阀体内时，能够通过多个转动片带动转动环绕第二方向转动。

进一步地，转动环上设置有顶推组，顶推组包括第一顶块，第一顶块位于转动环沿第二方向靠近调节块的一侧，第一顶块为矩形结构，调节块为楔形块，在调节阀芯沿第二方向向上移动时，第一顶块能够与调节块的楔形面接触，进而促使第一顶块沿第二方向向上移动，并带动转动环沿第二方向向上移动。

进一步地，顶推组设置为多个，多个顶推组在转动环上均布。

进一步地，密封圈包括第一圈体和第二圈体，第二圈体与第一圈体固接，调节阀芯为柱状结构，第一圈体位于第二圈体沿第三方向远离调节阀芯中心轴线的一侧，第三方向为密封圈的径向方向；第一调节腔与第一圈体连通；压力调节机构还包括第二调节腔和挤压块，第二调节腔与第二圈体连通，挤压块能够沿第三方向移动地安装于第二调节腔内，并与第二调节腔滑动密封，且挤压块始终与调节块的楔形面接触，在调节块沿第二方向向上移动时，使挤压块压缩第二调节腔。

进一步地，挤压块通过第二弹性件滑动安装于第二调节腔内，第二弹性件沿第三方向设置，使挤压块始终能够与调节块的楔形面接触。

进一步地，流量调节机构还包括膜片和第一弹性件，阀体内具有第一流动腔和第二流动腔，第一流动腔与流体入口连通，第二流动腔与流体出口连通，且第一流动腔与第二流动腔连通；调节阀芯位于第一流动腔内；膜片安装于阀体内，且套接于调节阀芯上，膜片为柔性材质，且能够沿第二方向移动，膜片在阀体内限定出第一平衡腔，第一平衡腔与第一流动腔连通，膜片与调节阀芯之间限定出第二平衡腔，第二平衡腔与第二流动腔连通，调节块与膜片通过第一弹性件相连，第一弹性件沿第二方向设置。

进一步地，还包括平衡阀芯，平衡阀芯能够沿第二方向移动地安装于阀体内，阀体内设置有流通通道，第一流动腔和第二流动腔通过流通通道连通，流通通道与平衡阀芯之间限定出流动空间，且在平衡阀芯沿第二方向向靠近流通通道一侧移动时，能够改变流动空间的大小。

进一步地，还包括调节旋钮和密封件，密封件固定安装于阀体上，平衡阀芯穿过密封件与调节旋钮螺接，且在调节旋钮转动时，使平衡阀芯沿第二方向移动。

进一步地，流通通道为环形结构，平衡阀芯为锥形结构。

本发明的有益效果是：本发明的一种流体平衡调节阀通过在阀体内设置流量调节机构和压力调节机构，当从流体入口进入的流体的压力变化时，将促使调节阀芯在第二方向上移动，即在竖直方向上移动。当调节阀芯向上移动时，将带动调节块同步移动，同时，转动环能够在水流的冲击下绕第二方向转动，且在转动环转动的过程中，调节块沿第二方向向上移动将促使转动环沿第二方向间歇性的移动，转动环沿第二方向间歇性的移动将带动调节板同步移动。

由于调节板和第一调节腔滑动密封，且密封圈与第一调节腔连通。因此调节板移动将在第一调节腔内滑动，对密封圈内的气体产生抽吸作用，从而调节密封圈对于调节阀芯的压紧力。即，当从流体入口进入的流体的压力变大时，调节阀芯将沿第二方向向上移动，进而带动转动环向上移动，转动环向上移动将使调节板向上移动，进而将第一调节腔内的气体抽出一部分，从而在保证密封圈与调节阀芯之间密封性的前提下，使密封圈对于调节阀芯的压紧力间歇性的减小，由此缓解密封圈对调节阀芯的摩擦阻碍，提高了调节的精准度。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种流体平衡调节阀的实施例的整体结构的示意图；

图2为本发明的一种流体平衡调节阀的实施例的整体结构的剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本发明的一种流体平衡调节阀的实施例的整体结构的爆炸图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为本发明的一种流体平衡调节阀的实施例的转动环的示意图；

图7为本发明的一种流体平衡调节阀的另一个实施例的阀体的示意图。

图中：100、阀体；101、流体入口；102、流体出口；103、第一流动腔；104、第二流动腔；105、第一平衡腔；106、第二平衡腔；107、第一安装槽；108、流通通道；109、第三连通口；110、第一调节腔；111、第一滑槽；112、第二滑槽；113、凸台；210、调节阀芯；220、密封圈；221、第一圈体；222、第二圈体；230、膜片；240、第一弹性件；310、转动环；311、转动片；320、调节块；330、调节板；331、环形板体；332、调节杆；340、弹性橡胶圈；350、第一顶块；360、第二顶块；370、第三顶块；380、第二调节腔；390、挤压块；391、调节环；400、平衡阀芯；410、调节柱；420、阀头；500、调节旋钮；600、密封件；610、第一密封板；611、第一通孔；620、第二密封板。

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。

本发明的一种流体平衡调节阀的实施例，如图1至图7所示。

一种流体平衡调节阀，包括阀体100、流量调节机构和压力调节机构。阀体100上开设有流体入口101和流体出口102，流体入口101和流体出口102分别沿第一方向设置在阀体100两端，第一方向为水平方向，流体能够从流体入口101进入并从流体出口102排出。流量调节机构包括调节阀芯210和密封圈220，调节阀芯210安装于阀体100内，调节阀芯210能够沿第二方向移动，第二方向为竖直方向，密封圈220套于调节阀芯210上，且始终在阀体100与调节阀芯210之间形成密封。

压力调节机构包括转动环310、调节块320和调节板330；调节块320安装于阀体100内，能够在调节阀芯210沿第二方向向上移动时随调节阀芯210移动。转动环310通过弹性橡胶圈340安装于阀体100内，转动环310能够在水流的冲击下绕第二方向转动，且在转动环310转动的过程中，调节块320沿第二方向移动能够促使转动环310沿第二方向间歇性的移动。调节板330与转动环310相连，能够随转动环310沿第二方向移动，并与转动环310相对转动。

阀体100内开设有第一调节腔110，密封圈220和第一调节腔110连通，调节板330与第一调节腔110滑动密封。当从流体入口101进入的流体的压力变化时，调节阀芯210能够沿第二方向移动，且调节阀芯210在第二方向上移动的距离与从流体入口101进入的流体的压力呈正相关。

本实施例通过在阀体100内设置流量调节机构和压力调节机构，当从流体入口101进入的流体的压力变化时，将促使调节阀芯210在第二方向上移动，即在竖直方向上移动。当调节阀芯210向上移动时，将带动调节块320同步移动，同时，转动环310能够在水流的冲击下绕第二方向转动，且在转动环310转动的过程中，调节块320沿第二方向向上移动将促使转动环310沿第二方向间歇性的移动，转动环310沿第二方向间歇性的移动将带动调节板330同步移动。

由于调节板330和第一调节腔110滑动密封，且密封圈220与第一调节腔110连通。因此调节板330将在第一调节腔110内滑动，对密封圈220内的气体产生抽吸作用，从而调节密封圈220对于调节阀芯210的压紧力。即，当从流体入口101进入的流体的压力变大时，调节阀芯210将沿第二方向向上移动，进而带动转动环310向上移动，转动环310向上移动将使调节板330向上移动，进而将第一调节腔110内的气体抽出一部分，从而在保证密封圈220与调节阀芯210之间密封性的前提下，使密封圈220对于调节阀芯210的压紧力间歇性的减小，由此缓解密封圈220对调节阀芯210的摩擦阻碍，提高了调节的精准度。

在本实施例中，流量调节机构还包括膜片230和第一弹性件240，阀体100内具有第一流动腔103和第二流动腔104，第一流动腔103与流体入口101连通，第二流动腔104与流体出口102连通，且第一流动腔103与第二流动腔104连通。调节阀芯210位于第一流动腔103内。膜片230安装于阀体100内，且套接于调节阀芯210上，膜片230为柔性材质，且能够沿第二方向移动，膜片230在阀体100内限定出第一平衡腔105，第一平衡腔105与第一流动腔103连通，膜片230与调节阀芯210之间限定出第二平衡腔106，第二平衡腔106与第二流动腔104连通，调节块320与膜片230通过第一弹性件240相连，第一弹性件240沿第二方向设置，第一弹性件240为压簧。

流量调节机构具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，调节阀芯210静止，处于第二状态时，调节阀芯210能够沿第二方向移动。当第一平衡腔105内的流体压力与第二平衡腔106内的流体压力相等时，流量调节机构处于第一状态，初始状态下流量调节机构处于第一状态，当从流体入口101进入的流体的压力变化，第一平衡腔105内的流体压力与第二平衡腔106内的流体压力不等时，流量调节机构处于第二状态。

具体地，调节阀芯210为柱状结构，且调节阀芯210沿第二方向远离膜片230内底壁的一侧为开口结构，沿第二方向靠近膜片230内底壁一侧设置有底板，底板与膜片230内底壁之间设置有密封结构，如橡胶密封圈，进而使底板与膜片230内底壁之间密封连接，底板上开设有第一连通口，膜片230上开设有第二连通口，第一连通口与第二连通口同轴设置且大小相同，使第一流动腔103与第一平衡腔105连通。阀体100内开设有第三连通口109，第二平衡腔106通过第三连通口109与第二流动腔104连通。

在其他可能的另一个实施例中，压力调节机构还包括调节环391，调节环391设置于阀体100内，且调节环391能够沿第二方向移动地安装于阀体100内，调节环391与膜片230通过第一弹性件240相连，调节块320与调节环391固接，随调节环391同步移动。

参见附图2所示，在使用时，假设从流体入口101进入的流体的压力为P1，在进入第一流动腔103后的压力为P2，最终从流体出口102流出的流体的压力为P3，由于第一流动腔103与第一平衡腔105连通，因此第一平衡腔105内的流体的压力也为P2，第二流动腔104与第二平衡腔106连通，因此第二平衡腔106内的流体的压力也为P3，处于第一状态时，第一平衡腔105内流体的压力与第二平衡腔106内流体的压力相等，即P2=P3，此时调节阀芯210在阀体100内静止。

当从流体入口101进入的流体的压力变大时，流量调节机构处于第二状态，第一平衡腔105内流体的压力P2大于第二平衡腔106流体内的压力P3，将促使膜片230沿第二方向向上移动，进而调节阀芯210向上移动，压缩第一弹性件240。反之，当从流体入口进入的流体的压力变小时，第一平衡腔105内的压力P2小于第二平衡腔106内的压力P3，第一弹性件240促使膜片230向下移动复位，并带动调节阀芯210向下移动。且从流体入口101进入的流体的压力越大，第一平衡腔105与第二平衡腔106之间的压差就越大，调节阀芯210沿第二方向移动的距离就越大，反之同理，即调节阀芯210在第二方向上移动的距离与从流体入口101进入的流体的压力呈正相关。但需要特别说明的是，当调节阀芯210向下移动时，将远离调节块320，此时调节块320不会随调节阀芯210同步移动。

在本实施例中，流体入口101和流体出口102沿第一方向处于同一轴线上，转动环310上设置有多个转动片311，多个转动片311位于转动环310沿第二方向远离调节块320的一侧，多个转动片311在转动环310上均布，且多个转动片311均倾斜设置，在流体进入第一流动腔103内时，能够通过多个转动片311带动转动环310绕第二方向转动。

在其他可能的另一个实施例中，参见附图7所示，流体入口101和流体出口102沿第一方向上的轴线平行但不处于同一轴线上，转动环310上设置有多个转动片311，多个转动片311位于转动环310沿第二方向远离调节块320的一侧，多个转动片311在转动环310上均布，且多个转动片311均垂直于第一方向设置，在流体进入第一流动腔103内时，能够通过多个转动片311带动转动环310绕第二方向转动。

本实施例通过改变流体入口101和流体出口102的设置位置，在流体从流体入口101进入阀体100内后，将在阀体100内产生涡旋，然后再从流体出口102流出，并使转动片311在涡旋的推动下，带动转动环310绕第二方向转动。

具体地，阀体100内设置凸台113，凸台113与转动环310同轴设置，转动环310转动安装于凸台113上。凸台113上开设有第一安装槽107，密封圈220安装于第一安装槽107内。膜片230上端与凸台113抵接且密封连接。

在本实施例中，转动环310上设置有顶推组，顶推组包括第一顶块350，第一顶块350位于转动环310沿第二方向靠近调节块320的一侧，第一顶块350为矩形结构，调节块320为楔形块，在调节阀芯210沿第二方向向上移动时，第一顶块350能够与调节块320的楔形面接触，进而促使第一顶块350沿第二方向向上移动，并带动转动环310沿第二方向向上移动。即，在流量调节机构的第一状态，当转动环310绕第二方向转动时，第一顶块350不与调节块320的楔形面接触，在流量调节机构的第二状态，当转动环310绕第二方向转动时，第一顶块350能够与调节块320的楔形面接触，进而促使第一顶块350沿第二方向向上移动，并带动转动环310沿第二方向向上移动。

本实施例通过设置顶推组，并利用第一顶块350与调节块320接触，进而在转动环310绕第二方向转动的过程中，能够使调节块320间歇性的顶推转动环310沿第二方向向上移动，使得在通过调节块320带动调节板330对第一调节腔110进行抽吸时，整体的抽吸同样呈周期的并间歇性的变化，进而在调节阀芯210沿第二方向向上移动时，缓解因密封圈220的摩擦力而导致的调节阀芯210移动受阻的现象。

具体地，顶推组设置为多个，多个顶推组在转动环310上均布。

进一步地，顶推组还包括第二顶块360，多个第二顶块360位于转动环310沿第二方向靠近调节块320的一侧，第二顶块360为矩形结构，第二顶块360与第一顶块350对应设置，每个第一顶块350与其对应设置的第二顶块360在转动环310转动的方向上依次设置，且第二顶块360沿第二方向到调节块320的距离大于第一顶块350沿第二方向到调节块320的距离。

更进一步地，顶推组还包括第三顶块370，多个第三顶块370位于转动环310沿第二方向靠近调节块320的一侧，第三顶块370为矩形结构，第三顶块370与第二顶块360以及第一顶块350对应设置，每个顶推组内的第一顶块350、第二顶块360和第三顶块370在转动环310转动的方向上依次设置，且第三顶块370、第二顶块360和第一顶块350沿第二方向上逐渐靠近调节块320。

本实施例通过在第一顶块350的基础上，增加第二顶块360，或者更进一步地增加第三顶块370，可以在转动环310绕第二方向转动的过程中，随着调节阀芯210向上移动的位移量，增加调节块320顶推转动环310沿第二方向向上移动的频率，进而当从流体入口101进入的流体压力持续增加时，提高单个周期内对密封圈220的抽吸次数，更进一步地缓解因密封圈220的摩擦力而导致的调节阀芯210移动受阻的现象。

在本实施例中，调节板330包括环形板体331和至少一个调节杆332，环形板体331与转动环310能够沿第二方向同步移动，并相对转动，调节杆332沿第二方向设置，且与环形板体331固接，第一调节腔110与调节杆332一一对应设置，每个调节杆332滑动安装于其对应设置的一个第一调节腔110内，并与第一调节腔110滑动密封。具体地，环形板体331的外周壁面上开设有环槽，转动环310的内周壁面上设置有环形凸起，环形凸起与环槽转动配合，进而在转动环310转动时，调节板330不转动，在转动环310移动时，带动调节板330同步移动。

在本实施例中，调节杆332和第一调节腔110均设置为两个。具体地，阀体100的凸台113上开设有第一滑槽111和两个第二滑槽112，第一滑槽111同时和两个第二滑槽112连通，环形板体331滑动安装于第一滑槽111内，与第一滑槽111滑动密封，每个调节杆332滑动安装于一个第二滑槽112内，第一调节腔110由第一滑槽111和两个第二滑槽112共同限定而成。

在本实施例中，密封圈220包括第一圈体221和第二圈体222，第二圈体222与第一圈体221固接，第一圈体221位于第二圈体222沿第三方向远离调节阀芯210中心轴线的一侧，第三方向为密封圈220的径向方向。第一调节腔110与第一圈体221连通。压力调节机构还包括第二调节腔380和挤压块390，第二调节腔380与第二圈体222连通，挤压块390能够沿第三方向移动地安装于第二调节腔380内，并与第二调节腔380滑动密封，且挤压块390始终与调节块320的楔形面接触，在调节块320沿第二方向向上移动时，使挤压块390压缩第二调节腔380，且每当调节块320沿第二方向上升第一预设值时，挤压块390对于第二调节腔380的压缩力均小于调节板330对第一调节腔110的抽吸力。

具体地，挤压块390通过第二弹性件滑动安装于第二调节腔380内，第二弹性件沿第三方向设置，第二弹性件为弹簧，使挤压块390始终能够与调节块320的楔形面接触。

进一步地，调节块320和挤压块390均设置为两个，每个挤压块390与一个调节块320对应设置。

本实施例通过将密封圈220设置为第一圈体221和第二圈体222，当从流体入口101进入的流体的压力变大，并使调节阀芯210沿第二方向向上移动时，调节阀芯210沿第二方向向上移动将促使调节块320向上移动，进而促使挤压块390沿第三方向移动，对第二调节腔380的气体进行压缩，进而增加第二圈体222对调节阀芯210的压紧力，避免了在从流体入口101进入的流体的压力变大，第一平衡腔105内的流体压力P2与第二平衡腔106内的流体压力P3的压差不断增加后，第一圈体221对密封圈220的压紧力减小幅度过大，采用第一圈体221和第二圈体222互相补偿的方式，随着调节阀芯210在竖直方向上的移动，使密封圈220对调节阀芯210的压紧力不会过度的调节，由此既缓解了压紧力过大时调节阀芯210响应不灵敏，又避免了过度频繁的调整压紧力而可能出现的密封不严的现象。

在本实施例中，一种流体平衡调节阀，还包括平衡阀芯400，平衡阀芯400能够沿第二方向移动地安装于阀体100内，阀体100内设置有流通通道108，第一流动腔103和第二流动腔104通过流通通道108连通，流通通道108与平衡阀芯400之间限定出流动空间，且在平衡阀芯400沿第二方向向靠近流通通道108一侧移动时，能够改变流动空间的大小，进而改变第一流动腔103内的流体流进第二流动腔104内的流量。

一种流体平衡调节阀，还包括调节旋钮500和密封件600，密封件600固定安装于阀体100上，平衡阀芯400穿过密封件600与调节旋钮500螺接，且在调节旋钮500转动时，使平衡阀芯400沿第二方向移动。具体地，密封件600包括第一密封板610和第二密封板620，第一密封板610固定安装于阀体100内，第二密封板620与第一密封板610固接，第一密封板610上开设有第一通孔611，第二密封板620上开设有第二通孔，第一通孔611与第二通孔同轴设置，调节阀芯210沿第二方向依次穿过第一通孔611和第二通孔，平衡阀芯400包括调节柱410和阀头420，调节柱410沿第二方向设置并与阀头420固接，且调节柱410与第二密封板620键槽配合，限制调节柱410绕第二方向转动。调节柱410为内部中空结构，调节柱410内设置有内螺纹，调节旋钮500上设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹配合。

具体地，流通通道108为环形结构，阀头420为锥形结构。或者，流通通道108为上宽下窄的斜坡环面，阀头420能够与流通通道108结合，且在阀头420沿第二方向向靠近流通通道108一侧移动时能够改变流动空间的大小，进而改变从第一流动腔103内的流体流进第二流动腔104内的流量。

本实施例通过设置平衡阀芯400，提供了一种手动调节流量的方式，在使用前，可以根据实际的流通需求，通过手动转动调节旋钮500的方式，改变流动空间的大小，进而调节从第一流动腔103内的流体流进第二流动腔104内的流量。

结合上述实施例，具体的工作原理和工作过程为:

在使用前，可以根据实际的流通需求，通过手动转动调节旋钮500的方式，改变流动空间的大小，进而调节从第一流动腔103内的流体流进第二流动腔104内的流量。

假设从流体入口101进入的流体的压力为P1，在进入第一流动腔103后的压力为P2，最终从流体出口102流出的流体的压力为P3，由于第一流动腔103与第一平衡腔105连通，因此第一平衡腔105内的流体的压力也为P2，第二流动腔104与第二平衡腔106连通，因此第二平衡腔106内的流体的压力也为P3，处于第一状态时，第一平衡腔105内流体的压力与第二平衡腔106内流体的压力相等，即P2=P3，此时调节阀芯210在阀体100内静止。

一方面，当从流体入口101进入的流体的压力变大时，流量调节机构处于第二状态，第一平衡腔105内流体的压力P2大于第二平衡腔106流体内的压力P3，将促使膜片230沿第二方向向上移动，进而调节阀芯210向上移动，压缩第一弹性件240。反之，当从流体入口101进入的流体的压力变小时，第一平衡腔105内的压力P2小于第二平衡腔106内的压力P3，第一弹性件240促使膜片230向下移动复位，并带动调节阀芯210向下移动。且从流体入口101进入的流体的压力越大，第一平衡腔105与第二平衡腔106之间的压差就越大，调节阀芯210沿第二方向移动的距离就越大，反之同理，即调节阀芯210在第二方向上移动的距离与从流体入口101进入的流体的压力呈正相关。但需要特别说明的是，当调节阀芯210向下移动时，将远离调节块320，此时调节块320不会随调节阀芯210同步移动。

当调节阀芯210向上移动时，将带动调节块320同步移动，同时，转动环310绕第二方向转动，第一顶块350能够与调节块320的楔形面接触，进而促使第一顶块350沿第二方向向上移动，并通过转动环310的转动，带动转动环310沿第二方向间歇性的移动。转动环310沿第二方向间歇性的移动将带动调节板330同步移动。

由于调节板330和第一调节腔110滑动密封，且第一圈体221与第一调节腔110连通。因此调节板330移动将在第一调节腔110内滑动，对第一圈体221内的气体产生抽吸作用，从而调节第一圈体221对于调节阀芯210的压紧力。从而在保证密封圈220与调节阀芯210之间密封性的前提下，使密封圈220对于调节阀芯210的压紧力间歇性的减小，由此缓解密封圈220对调节阀芯210的摩擦阻碍。

另一方面，当从流体入口101进入的流体的压力变大，并使调节阀芯210沿第二方向向上移动时，调节阀芯210沿第二方向向上移动并促使调节块320向上移动，进而促使挤压块390沿第三方向移动，对第二调节腔380的气体进行压缩，进而增加第二圈体222对调节阀芯210的压紧力，避免了在从流体入口101进入的流体的压力变大，第一平衡腔105内的流体压力P2与第二平衡腔106内的流体压力P3的压差不断增加后，第一圈体221对密封圈220的压紧力减小幅度过大，采用第一圈体221和第二圈体222互相补偿的方式，随着调节阀芯210在竖直方向上的移动，使密封圈220对调节阀芯210的压紧力不会过度的调节，由此既缓解了压紧力过大时调节阀芯210响应不灵敏，又避免了过度频繁的调整压紧力而可能出现的密封不严的现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流体平衡调节阀，其特征在于：包括阀体、流量调节机构和压力调节机构；阀体上开设有流体入口和流体出口，流体入口和流体出口分别沿第一方向设置在阀体两端，第一方向为水平方向，流体能够从流体入口进入并从流体出口排出；

流量调节机构包括调节阀芯和密封圈，调节阀芯安装于阀体内，调节阀芯能够沿第二方向移动，第二方向为竖直方向，密封圈套于调节阀芯上，且始终在阀体与调节阀芯之间形成密封；压力调节机构包括转动环、调节块和调节板；调节块安装于阀体内，能够在调节阀芯沿第二方向向上移动时随调节阀芯移动；转动环安装于阀体内，转动环能够在水流的冲击下绕第二方向转动，且在转动环转动的过程中，调节块沿第二方向移动能够促使转动环沿第二方向间歇性的移动；调节板与转动环相连，能够随转动环沿第二方向移动，并与转动环相对转动；阀体内开设有第一调节腔，密封圈和第一调节腔连通，调节板与第一调节腔滑动密封；当从流体入口进入的流体的压力变化时，调节阀芯能够沿第二方向移动，且调节阀芯在第二方向上移动的距离与从流体入口进入的流体的压力呈正相关。

2.根据权利要求1所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：流体入口和流体出口沿第一方向处于同一轴线上，转动环上设置有多个转动片，多个转动片位于转动环沿第二方向远离调节块的一侧，多个转动片在转动环上均布，且多个转动片均倾斜设置，在流体进入阀体内时，能够通过多个转动片带动转动环绕第二方向转动。

3.根据权利要求2所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：转动环上设置有顶推组，顶推组包括第一顶块，第一顶块位于转动环沿第二方向靠近调节块的一侧，第一顶块为矩形结构，调节块为楔形块，在调节阀芯沿第二方向向上移动时，第一顶块能够与调节块的楔形面接触，进而促使第一顶块沿第二方向向上移动，并带动转动环沿第二方向向上移动。

4.根据权利要求3所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：顶推组设置为多个，多个顶推组在转动环上均布。

5.根据权利要求4所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：密封圈包括第一圈体和第二圈体，第二圈体与第一圈体固接，调节阀芯为柱状结构，第一圈体位于第二圈体沿第三方向远离调节阀芯中心轴线的一侧，第三方向为密封圈的径向方向；第一调节腔与第一圈体连通；压力调节机构还包括第二调节腔和挤压块，第二调节腔与第二圈体连通，挤压块能够沿第三方向移动地安装于第二调节腔内，并与第二调节腔滑动密封，且挤压块始终与调节块的楔形面接触，在调节块沿第二方向向上移动时，使挤压块压缩第二调节腔。

6.根据权利要求5所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：挤压块通过第二弹性件滑动安装于第二调节腔内，第二弹性件沿第三方向设置，使挤压块始终能够与调节块的楔形面接触。

7.根据权利要求1所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：流量调节机构还包括膜片和第一弹性件，阀体内具有第一流动腔和第二流动腔，第一流动腔与流体入口连通，第二流动腔与流体出口连通，且第一流动腔与第二流动腔连通；调节阀芯位于第一流动腔内；膜片安装于阀体内，且套接于调节阀芯上，膜片为柔性材质，且能够沿第二方向移动，膜片在阀体内限定出第一平衡腔，第一平衡腔与第一流动腔连通，膜片与调节阀芯之间限定出第二平衡腔，第二平衡腔与第二流动腔连通，调节块与膜片通过第一弹性件相连，第一弹性件沿第二方向设置。

8.根据权利要求7所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：还包括平衡阀芯，平衡阀芯能够沿第二方向移动地安装于阀体内，阀体内设置有流通通道，第一流动腔和第二流动腔通过流通通道连通，流通通道与平衡阀芯之间限定出流动空间，且在平衡阀芯沿第二方向向靠近流通通道一侧移动时，能够改变流动空间的大小。

9.根据权利要求8所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：还包括调节旋钮和密封件，密封件固定安装于阀体上，平衡阀芯穿过密封件与调节旋钮螺接，且在调节旋钮转动时，使平衡阀芯沿第二方向移动。

10.根据权利要求9所述的一种流体平衡调节阀，其特征在于：流通通道为环形结构，平衡阀芯为锥形结构。