CN1858468A - 用于调节和测量流体流动的流速的阀 - Google Patents

用于调节和测量流体流动的流速的阀 Download PDF

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Abstract

用于调节和测量流体的流速的阀，所述流体流过集管(1)和所述集管内的支管(2)，所述阀包括用于截取流体流动的装置(100；2100)，当操作相连的驱动装置(210；2210)时，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)与用于测量流体流动的流速的仪器(200)可一体地轴向运动，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)包括轴向可动地抵抗弹性装置(204)的反作用的元件(202)，其特征在于，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)同轴地连接到用于调节流体流动的流速的装置(300；2300)上，所述用于调节流体流动的流速的装置(300；2300)可独立于所述流体截取装置(100；2100)被转动地驱动，且当用于截取流体流动的装置(100；2100)的轴向位置改变时，能够保持它的位置。

Description

用于调节和测量流体流动的流速的阀
技术领域
本发明涉及一种用于调节和测量流体的流速的阀，该流体流过集管和在所述集管内的支管，所述阀设置有用于存储流体流速的设定的装置。
背景技术
众所周知，在有关流体输送管网部分的设计中，需要提供用于流体到终端用户的供给/从终端用户的回流的多路集管；这些应用中的一个例子是用于供暖设备尤其是安装于地板下的面板型的供暖设备的水配送。
从集管伸出的每个支管必须设置有用于截取和调节流速的阀，这样才能补偿由于其特有的尺寸和与输送集管的距离而在不同的面板之间存在的不同的压头损失，这也是众所周知的。
应用于所述管道的阀也是已知的，所述阀能够进行流速的调节，同时实现后者的测量，该测量显示在阀体上带有的标定刻度上。
这些阀的例子已知在例如DE3509718中，在DE3509718中描述了一种阀，其虽然能准确地执行它的双重功能(调节/测量)，但是，由于这样的事实而具有一定的局限性，即在调节过程中，压力检测元件在轴向上是与支承分度标尺的闭合体一起运动的，测量结果从该分度标尺上读出。
这意味着，为了在流速变化(更多地打开/关闭密封装置)的过程中获得稳定的测量，必须设计圆柱形的测量管。
然而，这种圆柱形状会产生缺陷，即缺陷在于，在这些情况下，不可能获得大体上线性的测量刻度，这导致需要非常密的刻度设置，这对用户准确读出显然是困难的。除此之外，当阀完全打开时，由于等截面引起的流速的增大，圆柱形管引起高的噪声等级。
除此之外，大家都知道，在上述装置中，测量调节元件(流量计)设置在回流支管上，带有电动执行器和/或气动执行器等的流体截流阀设置在输送支管上。
这样，然而，主阀直接在关闭阀的方向上操作流动，在高压情况下，也会出现阀的单向关闭，由此中断加热。
因而，有必要在输送支管上设置流量计和在回流支管上设置截流阀，但是这种解决方案由于这样的事实而遇到困难，即已知类型的流量计适合于在回流支管即带有进入集管的支管的流体的流动的支管上运行，由此产生的湍流和汽化是测量仪器的噪音和振动的起因，测量仪器将不能再提供精密的测量。
为了提供这类问题的解决方案，DE-U-9404156建议，在用于流体进入阀的支管的孔内提供一节流部。这种解决方案构思了一种在阀座上设置的钟形元件，其能够决定带有支管的所述孔的自由边缘的所述节流部。
EP1,321,746也披露了一种阀，其中，流速调节元件包括驱动装置，这样，后者的转动只引起前者的轴向移动，在轴向运动期间，截取装置与测量仪器无关。
然而，就所有已知的解决方案而言，还存在这样的问题，即每当为进行各种维修而需要打开/关闭流体供给的时候，已经起作用的流速的设定被丢失，在打开阀之后，又需要再次进行所有的标定工作。
发明内容
因而，提出的技术问题是，提供一种用于截取和调节流体支管的流速的阀，其装有用于测量和显示所述流速的数值的仪器，在改变流体输送和/或关闭及随后再打开流体输送的情况下，所述仪器能够保存有关预定流速的信息。
在这个问题的范围内，更进一步的需要是，该阀应该能够安装在输送给装置用户的支管上，应当允许带有对流速测量的精确指示的有效调节，以及应当由少量的部件组成，从而容易制造和装配且成本低廉。
依照本发明，这些技术问题是通过一种用于调节和测量流体的流速的阀来解决的，所述流体流过集管和所述集管内的支管，所述阀包括截取流体流动的装置，所述装置一体地带有用于测量流体流动的流速的仪器，并与一调节流体流动的流速的装置同轴地连接在一起，所述调节流体流动的流速的装置可以独立于所述的流体截取装置转动地操作，且在用于截取流体流动的装置的轴向位置变化时能够保存它的位置。
附图说明
进一步的细节可以从下面对本发明实施例的非限制性的例子的描述中获得，参考附图，其中：
-图1显示了依照本发明的阀的分解图。
-图2显示了沿图1中II-II所示平面的轴向横截面；
-图3显示了已装配的阀在关闭工况下的轴向示意性横截面；
-图4显示了图3的阀从集管的输送侧所示的视图；
-图5显示了沿图4中V-V所示平面的横截面；
-图6显示了已装配的阀在打开工况下的轴向示意性横截面；
-图7显示了依照图6的阀从集管输送侧所示的视图；
-图8显示了沿图7中VIII-VIII所示平面的横截面；
-图9显示了已装配的阀的第二实施例在打开工况下的轴向示意性横截面；
-图10显示了依照图9的阀的示意性横截面，类似于图5；和
-图11显示了依照图9的阀从集管输送侧所示的视图。
具体实施方式
如图所示，集管1设置有至少一个支管2，所述支管2具有大体上圆柱形的形状并以大体上横向流体流动的方向延伸至集管内；在依照附图的例子中，支管2通过包括螺杆2a和内螺纹1a的连接机构一体地连接到集管1上，密封环2b设置在两者之间。
构成流体进入管道的孔的开口2c形成在支管2的侧表面上，而孔2d(位于图中的底部)构成阀至输送接头3的出口孔。因而，流体朝着所述输送支管3，从集管1流到支管2，如箭头所指。
支管2在它内部同轴设置有密封装置100，所述密封装置100设置有螺纹100a，螺纹100a适合于与支管2的相应的内螺纹2e相配合。
密封装置100的内部自由端具有用于容纳密封环101a的座101。
该密封装置的柄部102是中空的，具有多边形的外形，适合插在环形螺母210的相应的座212内，以支撑和驱动测量仪器200，这样，密封装置可以与环形螺母一体地转动，但可以在两个方向上自由移动。仪器200包括指示元件201，指示元件201连接到杆202上，所述杆202同轴地插在导向元件203的内部，这样即可同轴地设置在密封装置100内；在停止的情况下，由与杆202同轴的弹簧204向仪器的外端推动杆202。
分度标尺205a印刷在钟形元件205的外表面上，其可方便地由透明材料制成，这样，指示元件201对分度标尺205a的相对位置从外面是可见的。
在支管2内部，所述杆202在其自由端具有盘202a，所述盘202a能够干扰流体流动，以形成测量仪器的传感器元件。
O-环形的密封环202b也同心地设置在盘202a上，密封环202b能够确保密封，允许清洗/更换时可以拆掉形成测量仪器的分度标尺的显示元件。
仪器200的钟形元件205，例如通过螺杆/内螺纹连接机构，被限制在形成在所述环形螺母210的头部件上的相应的座215上；所述环形螺母具有轴向截面216，所述轴向截面216纵向延伸并设置有齿状自由端216a，以允许在仪器200的轴向方向上插入和锁定在流速调节装置300上，但允许相对转动。
所述用于调节输送流体的流速的装置300包括套筒310，套筒310的内径允许同轴地安装在支管2的自由端上；安装在管2上的套筒的轴向侧表面部分具有一定形状的开口311，所述开口311带有至少一个倾斜部分311b。
所述套筒310的外端表面具有两个在直径方向上相对的座312，所述两个座312适于插入两个相应的齿321，所述齿321从操作元件320的空心圆柱本体轴向伸出，所述操作部件320具有控制轮322形式的头部件。
控制轮322的侧表面还具有在其上形成的缝隙322a，其能够允许所述的环形齿216a进入；所述连接机构使得在轴向上相对锁定两部分，但允许两部分相对转动。
下面显示得更加清楚，控制轮322的转动引起套筒310的转动，以带动与管2的孔2c相对的侧表面上的一定形状的开口311，使得其从相当于孔完全关闭的最小位置更多或更少地关闭至相当于孔完全打开的最大位置。
虽然设置为两个部分310和320以便于阀的装配，但是套筒310可以与操作控制轮322的圆柱本体320形成为一体。
而且，依照本发明，所述用于调节流速的元件300设置成与接头330连接在一起，所述接头330通过螺杆/内螺纹连接机构固定在集管1上，且设置有套环331，用于调节流速的装置可以同轴地插入在套环331的内部。
套环331还设置有底切部351a，底切部331a适合与相应的凸出部323接合，当套环331插入接头时，凸出部323在径向上弹性变形，其回弹至初始位置使得与控制轮322的接头330和整个流速调节装置300锁定在轴向方向。
为了也实现流速调节元件300的转动锁定以防止意外的操纵，可同轴安装一盖400，盖400内部有隆起，盖400的高度可允许单独接合控制轮322和套环331的外表面，这样防止两部分的相对转动，由此防止流速设定的改变。
依照本发明的阀的工作原理如下：
-一旦支管2和输送接头3已经装配到集管1和接头330上，且用于调节流速的装置300和测量仪器200(通过密封装置100的螺杆100a在内螺纹上的配合，在支管2上旋紧)已经插入与管2同轴的位置内，执行下述：
-旋转环形螺母210以将密封装置100的自由端旋入一位置，使管2的侧孔2c完全开放(阀完全打开)；
-转动调节元件300的控制轮322，通过套筒310的一定形状的侧表面311b，使支管2的孔2c更多或更少地关闭，直到达到流体的设定流速；
-一旦达到所述预定流速，安装盖400以确保同时锁定调节装置300和测量仪器200；
-阀准备就绪。
如果需要关闭流动输送，可以操作环形螺母210，将它旋转以使密封装置100运动，密封装置100横向移动以关闭支管2，在端部保持反向操作，支管2又会被打开。
图9-11显示了依照本发明的阀的第二实施例，其中，密封装置100具有一螺纹100a，螺纹100a适合与支管2的相应的内螺纹2e相配合，通过钟形元件205，密封装置100同轴地连接到测量仪器200上，钟形元件205通过如螺杆/内螺纹连接机构限制在环形螺母2210的相应的座215内，环形螺母2210形成密封装置100的外头部件；O形密封环105a设置在钟形元件205和座215之间。
在这个结构中，流速调节元件300还连接到接头330上，所述接头330通过螺杆/内螺纹连接机构固定在集管1上，且设置有套环2331，用于调节流速的装置可以同轴地插入在套环2331的内部。
套环2331还设置有径向孔2331a，径向孔2331a带有内螺纹以插入相应的埋头螺钉2332，旋紧埋头螺钉2332使得在轴向和径向两个方向上锁定控制轮322，由此锁定流速调节装置300。
因此，在这种情况下，盖400只具有保护功能。
所以，可以看出，在依照图9的结构中，为了调节流动的流速，一体地形成密封装置的事实如何使得仪器/密封装置组件跟随钟形元件205的转动在轴向方向上产生位移。
所以，可以看出，依照本发明的阀的两个实施例在必要时如何通过连接到测量仪器200上的密封装置100来完全关闭输送，以及其转动如何引起所述密封装置的头部件101从完全关闭位置轴向移动至完全打开位置；但是，这个操作独立于由相连的装置300设定的流速的测量，相连的装置300保持锁定在适当位置，不会受到密封装置100的轴向位移的影响。
这样，将存储先前设定的流速，当阀再次打开时，可以通过在相反的方向上转动测量仪器直到可以从分度标尺上读出所述流速的数值，这样来恢复所述流速。
依照本发明的阀也允许钟形元件205从测量仪器200上分离，以进行由残渣物质的累积引起的必要的清洗操作，这些残渣物质由流体传送，会妨碍测量的读出。
对于该操作，旋转环形螺母210；2210，使密封装置100；2100到达关闭阀的位置，这样，弹簧204将杆202的密封环202b抵靠在所述密封装置的头部件，防止流体的任何泄漏，并允许从用于连接到密封装置上的元件210的座上旋出钟形元件205。

Claims (29)

1.用于调节和测量流体的流速的阀，所述流体流过集管(1)和所述集管内的支管(2)，所述阀包括用于截取流体流动的装置(100；2100)，当操作相连的驱动装置(210；2210)时，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)与用于测量流体流动的流速的仪器(200)可一体地轴向运动，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)包括轴向可动地抵抗弹性装置(204)的反作用的元件(202)，其特征在于，所述用于截取流体流动的装置(100；2100)同轴地连接到用于调节流体流动的流速的装置(300；2300)上，所述用于调节流体流动的流速的装置(300；2300)可独立于所述流体截取装置(100；2100)被转动地驱动，且当用于截取流体流动的装置(100；2100)的轴向位置改变时，能够保持它的位置。
2.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述支管(2)具有开口(2c)，所述开口(2c)形成流体进入支管(2)内的孔。
3.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述用于调节输送流体的流速的装置(300；2300)包括套筒(310)，所述套管(310)的内径允许同轴地安装在支管(2)的自由端上。
4.如权利要求3所述的阀，其特征在于，安装在支管(2)上的套筒(310)的轴向侧表面部分具有一定形状的开口(311)。
5.如权利要求4所述的阀，其特征在于，所述一定形状的开口(311)具有至少一个倾斜部分(311b)。
6.如权利要求3所述的阀，其特征在于，所述套筒(310)的外端表面具有至少一个座(312)，所述座(312)适合插入到相应的齿(321)中，所述齿(321)从操作元件(320；2320)的中空圆柱本体上轴向突出。
7.如权利要求6所述的阀，其特征在于，操作元件(320)包括在集管(1)外部的控制轮(322；2322)形式的头部件。
8.如权利要求7所述的阀，其特征在于，所述控制轮(322)具有径向穿过的环形缝隙(322a)。
9.如权利要求6所述的阀，其特征有于，套筒(310)与操作控制轮(322)的圆柱本体(320)形成为一体。
10.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述用于调节流速的装置(300；2300)连接到接头(330；2330)上，所述接头(330；2330)被固定到集管(1)上。
11.如权利要求10所述的阀，其特征在于，所述接头(330；2330)具有套环(331；2331)，用于调节流速的装置(300；2300)可以同轴地插入到套环(331；2331)内。
12.如权利要求11所述的阀，其特征在于，径向座(331a)设置在套环(331)上，套环(331)用于插入操作元件(320)的相应的弹性凸出部(323)，以能够在流速调节装置(300)的轴向方向锁定。
13.如权利要求11所述的阀，其特征在于，套环(2331)具有径向孔(2331a)，所述径向孔(2331a)用于插入相应的埋头螺钉(2332)，旋紧埋头螺钉(2332)使得在流速调节装置(2300)的轴向和径向两个方向上锁定。
14.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述截取装置(100；2100)由一密封装置组成，所述密封装置设有适合与支管(2)的相应的内螺纹(2e)相配合的螺纹(100a)。
15.如权利要求14所述的阀，其特征在于，所述密封装置(100；2100)的内部自由端有一用于容纳密封环(101a)的环形座(101)。
16.如权利要求14所述的阀，其特征在于，所述密封装置的柄部(102)有一多边形的外表面。
17.如权利要求14所述的阀，其特征在于，密封装置(100)插入到元件(210)的同轴的座(212)内，所述元件(210)用于连接到测量仪器(200)上。
18.如权利要求17所述的阀，其特征在于，所述密封装置(100)能够相对于用于连接到测量仪器上的元件(210)在轴向方向上移动。
19.如权利要求14所述的阀，其特征在于，密封装置(2100)与用于连接到测量仪器(200)上的头部件(2210)为一整体。
20.如权利要求1所述的阀，其特征在于，密封装置(100；2100)在它的内部具有一同轴的导向元件(203)。
21.如权利要求20所述的阀，其特征在于，测量仪器(200)的指示元件(201)连接于同轴地插在所述导向元件(203)内的杆(202)上。
22.如权利要求1所述的阀，其特征在于，测量仪器(200)的分度标尺(205a)印刷在由透明材料制成的钟形元件(205)的外表面上。
23.如权利要求22所述的阀，其特征在于，钟形元件(205)被限制到一相应的座(215)上，所述座(215)形成在用于连接到密封装置(100；2100)的元件(210；2210)上。
24.如权利要求23所述的阀，其特征在于，用于与密封装置(100；2100)连接在一起的元件(210；2210)具有圆柱形部分(216)，所述圆柱形部分(216)纵向延伸，且设置有齿形的自由端(216a)，所述自由端(216a)适合于插入在流速调节装置(300)的相应的环形座(322a)内。
25.如权利要求23所述的阀，其特征在于，O形密封环(105a)设置在钟形元件(205)和座(215)之间。
26.如权利要求1所述的阀，其特征在于，所述杆(202)在其位于支管(2)内的自由端处具有盘(202a)，所述盘(202a)能够干扰流体流动，以形成测量仪器(200)的传感器元件。
27.如权利要求26所述的阀，其特征在于，O形密封环(202b)同心地设置在所述盘(202a)上，该O形密封环(202b)能够确保密封，以允许分离仪器(200)的钟形元件(205)。
28.如权利要求1所述的阀，其特征在于，它包括环形螺母(400)，所述环形螺母(400)在测量仪器上可以从接合和旋转锁定流速调节装置(300)的下降位置轴向运动到与其脱离的上升位置。
29.如权利要求28所述的阀，其特征在于，所述环形螺母(400)在轴向方向上具有一高度，以允许接合控制轮(322；2322)和套环(331；2331)的外表面。
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