CN201575209U - 动态平衡电动调节一体阀 - Google Patents

Abstract

动态平衡电动调节一体阀，包括上下对称的上盖、下盖、位于上盖和下盖之间、且与上盖及下盖紧固在一起的阀体、阀门驱动器以及位于阀体内部、且与上、下盖垂直同心的流量调节单元和流量平衡单元，流量平衡单元位于流量调节单元的下部，其特征在于：所述流量调节单元位于所述阀体的流体入口处，采用直行程调节型结构与阀体组成一个整体。本实用新型采用独特的一体化设计，使阀门动态流量平衡与流量调节融为一体，具有结构紧凑、流通能力大、控制精度高、工作压差范围广、组装维护方便、寿命长、制造成本低的特点。可应用于中央空调水系统、城市管网水系统、石油、化工等行业。

Description

动态平衡电动调节一体阀

技术领域

本实用新型涉及一种控制流量的电动阀门，更具体地说，是涉及一种紧凑型动态平衡电动调节一体阀。

背景技术

在流体输配异程管网变流量水系统中，实际设计时往往只考虑最不利环路的阻力计算，当系统最不利结点的资用压头得以保证的同时，其它结点的作用压头可能远大于设计值，导致系统的水力失调。而水泵的选型过大或不当也会导致运行流量偏离设计值，管网水力不平衡的结果是造成能源的大量浪费、运行噪声的增加和设备使用寿命的缩短。现有的流体输配管网末端应用的电动调节阀门不具有对流过阀门的流体流量进行动态平衡的功能，一旦系统的压力发生波动，流过阀门的水流量就会随之变化，导致采暖/制冷空间的温度过高或过低，造成能源的浪费，这种变化还会造成各区域水系统的不平衡。为了减轻或消除这种管网不平衡现象，需要对系统不断进行调试，不仅麻烦，耗费大量时间，更重要的是这种调节是滞后的，其结果是实际使用系统时刻存在不平衡现象。有的工程应用使用定流量平衡阀解决了水力失调的问题，但是在系统流量需要调节的时候就受到很大限制，只有更换阀门才能解决问题，所以开发可调型平衡阀是势在必行。

目前国内动态平衡电动调节阀主要依赖进口，价格很高，也有部分厂家生产仿制品，其产品工作压差范围小，流量控制精度低，并且存在严重的振动噪音，无法满足实际工程的需要。从产品结构上来看，这些产品都只是简单地把流量平衡阀与调节阀组合在一起，阀门的阻力系数很大，结构也很大；关断所需的力值和执行器电功率都很大，不利于工程实际应用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题旨在克服上述已有技术的不足，提供一种阻力系数小，结构合理、紧凑、功能完善，使通过阀门的流量实时控制在平衡状态，工作压差范围宽，控制精度高的动态平衡电动调节一体阀，主要应用于建筑暖通空调系统及工业或民用流体管网输配末端系统上，以控制流经设备及用户的流体流量，达到管网动态流量平衡、实时调节、节约能源的目的。

本实用新型的技术方案是：

动态平衡电动调节一体阀，包括上下对称的上盖、下盖、位于上盖和下盖之间、且与上盖及下盖紧固在一起的阀体、阀门驱动器以及位于阀体内部、且与上、下盖垂直同心的流量调节单元和流量平衡单元，流量平衡单元位于流量调节单元的下部，其特征在于：所述流量调节单元位于所述阀体的流体入口处，采用直行程调节型结构与阀体组成一个整体。

进一步地，本实用新型的所述流量调节单元穿过上盖，插入阀体，包括阀轴、阻断片、档片、弹簧；流量调节单元通过上盖丝堵与上盖固定连接后，再与阀体用螺钉固定连接；阀轴垂直向下，其上部露在丝堵外，其中部向内收缩形成台阶，再向下呈横截面积逐渐减小的锥形；阻断片上部呈圆柱体形，其下部呈横截面积逐渐减小的盆状体，盆状体与圆柱体之间形成向内的台阶，阻断片中心纵向开口，阀轴穿过阻断片中心开口，与阻断片相配合，阀轴下端部凸出，防止阀轴从阻断片抽出，阀轴与阻断片连为一体；阻断片上端面与阀轴的台阶之间设有档片；阀轴中部外壁设置环状弹簧；阀门驱动器与阀体及阀芯轴螺纹固定连接；

所述流量平衡单元包括上部的膜盖、下部的托盖、膜片组件及下阻断片；膜盖与托盖固定连接，膜盖和托盖中心开口，流量调节单元向下移动时，容纳阻断片的盆状体，直至膜盖上的开口周缘与阻断片的圆柱体的下端面相接；膜盖与托盖之间设有膜片组件，所述膜片组件包括中心筒、上片、下片、膜片及膜弹簧，膜片被夹紧在上片与下片之间，中心筒穿过上、下片及膜片中心，且上、下片及膜片以机械力压紧在中心筒的上部外壁，中心筒的中下部外壁设有膜弹簧；膜片组件与下盖之间设有下阻断片，下阻断片与下盖之间用十字槽沉头螺钉固定，从而使流量平衡单元固定在阀体内部。

所述流量调节单元的阻断片与其下方的流量平衡单元的膜盖之间形成可调节过流面积的入流通道；膜片组件与下阻断片之间形成可调节过流面积的出流通道。

所述托盖上的开口内壁开有凹槽，内嵌O型圈，使托盖与中心筒下部外壁之间密封无泄漏；

所述上盖外壁和下盖外壁均开有凹槽，分别内嵌O型圈，使上盖和下盖分别与阀体之间保持密封；

在托盖的外壁开有凹槽，内嵌O型圈，使托盖与阀体下部内壁之间密封无泄漏。

阻断片在阀门驱动器推动向下作直线运动实现阀门关；并依靠弹簧的恢复作用实现阀门开。

所述托盖上设有和阀体内腔连通的导压孔。

本实用新型的动态平衡电动调节一体阀通过优化阀门结构设计，巧妙地将调节功能与动态流量平衡功能设计成一体结构，使阀门开度一定时不因系统压力的变化而改变通过阀门的流量，通过优化设计和实验分析进一步优化平衡功能和工作性能，阻力系数很小，结构紧凑，具有更宽的工作压差范围和更精确的控制精度，流量精度在标称值的±5％以内，主要应用于建筑暖通空调系统及工业或民用流体管网变流量系统上，以控制流经设备及用户的水流量，达到管网流量平衡、实时调节、节约能源的目的。

附图说明

图1是本实用新型的动态平衡电动调节一体阀的剖视图。

图2是本实用新型的动态平衡电动调节一体阀的阻断片的剖视图。

附图标记说明

1.阀体  2.中心筒  3.下片  4.膜片  5.上片  6.O型圈  7.O型圈  8.弹簧9.垫片  10.开口挡圈  11.密封挡圈  12.阀芯轴  13.上盖丝堵  14.O型圈15.O型圈  16.上盖  17.内六角螺钉  18.挡片  19.阻断片  20.膜盖21.O型圈  22.膜弹簧  23.托盖  24.O型圈  25.O型圈  26.弹簧垫圈27.内六角螺钉  28.下盖  29.十字槽沉头螺钉  30.下阻断片  31.流体入口32.内腔  33.入流通道  34.出流通道  35.流体出口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-2所示的本实用新型的动态平衡电动调节一体阀，包括上下对称的上盖16、下盖28、位于上盖16和下盖28之间、且与上盖16及下盖28紧固在一起的阀体1、阀门驱动器(图中未表示)以及位于阀体1内部、且与上、下盖垂直同心的流量调节单元和流量平衡单元，流量平衡单元位于流量调节单元的下部，流量调节单元位于阀体1的流体入口31处，采用直行程调节型结构与阀体组成一个整体。

进一步地，本实用新型的所述流量调节单元穿过上盖16，插入阀体1的内腔32，包括阀轴12、阻断片19、档片18、弹簧8；流量调节单元通过上盖丝堵13与上盖16固定连接后，再与阀体1用内六角螺钉17和弹簧垫圈固定连接；阀轴12垂直向下，其上部露在丝堵13外，其中部向内收缩形成台阶，再向下呈横截面积逐渐减小的锥形；阻断片19上部呈圆柱体形，其下部呈横截面积逐渐减小的盆状体，盆状体与圆柱体之间形成向内的台阶，阻断片19中心纵向开口，阀轴12穿过阻断片19中心开口，与阻断片19相配合，阀轴12下端部凸出，防止阀轴12从阻断片19抽出，阀轴12与阻断片19连为一体；阻断片19的上端面与阀轴12的台阶之间设有档片18；阀轴12的中部外壁设置环状弹簧；阀门驱动器与阀体及阀轴通过螺纹连接固定。

流量平衡单元包括上部的膜盖20、下部的托盖23、膜片组件及下阻断片30；膜盖20与托盖23固定连接，膜盖20和托盖23中心开口，当流量调节单元向下移动时，该开口容纳阻断片19的盆状体，直至膜盖20上的开口周缘与阻断片18的圆柱体的下端面相接；膜盖20与托盖23之间设有膜片组件，所述膜片组件包括中心筒2、上片5、下片3、膜片4及膜弹簧22，膜片3被夹紧在上片5与下片3之间，中心筒2穿过上、下片及膜片中心，且上、下片及膜片以机械力压紧在中心筒的上部外壁，中心筒的中下部外壁设有膜弹簧22；膜片组件与下盖28之间设有下阻断片30，下阻断片与下盖28之间用十字槽沉头螺钉29固定，从而使流量平衡单元固定在阀体内部。

阀轴在阀门驱动器推动下，使得阻断片向下作直线运动，减小阻断片和膜盖20之间的开度以实现阀门关；并依靠弹簧8的恢复作用增加阻断片和膜盖20之间的开度以实现阀门开。

流量调节单元的阻断片19与其下方的流量平衡单元的膜盖20之间形成可调节过流面积的入流通道33。本实用新型的流量调节单元按照等百分比设计，即阀门的开度(入流通道的截面积)与流量成等百分比(对数曲线)关系，这种特性是由经过计算和设计的阻断片曲面实现的。

膜片组件与下阻断片30之间形成可调节过流面积的出流通道34，过流面积在环境水压差变化下，能自行调整。

所述托盖23上的开口内壁开有凹槽，内嵌O型圈24，使托盖与中心筒下部外壁之间密封无泄漏；

所述上盖外壁和下盖外壁均开有凹槽，分别内嵌O型圈6、25，使上盖和下盖分别与阀体之间保持密封；

在托盖的外壁开有凹槽，内嵌O型圈21，使托盖与阀体下部内壁之间密封无泄漏。

阻断片19在阀门驱动器推动向下作直线运动实现阀门关；并依靠弹簧8的恢复作用实现阀门开。

本实用新型的托盖23上设有和阀体内腔连通的导压孔(图中没有表示)。

本实用新型的动态平衡电动调节一体阀的工作原理如下：阀门不工作时，阀门驱动器无驱动信号或0，阀门驱动器通过阀轴12推动阻断片19向下直线运动，完全闭合阻断片与膜盖20之间的流道，阀门处于常闭状态。

阀门工作时，由流体管网控制系统或控制器输出控制信号给阀门驱动器，阀门驱动器根据控制信号的大小而开启一定的高度流体通口，流体通过阀体，管网系统得到所需的水流量。当系统流量需要调节时，控制系统输出信号使阀门驱动器开大、开小或关闭，实现流量调节功能。

工作过程中，异程管网变流量系统压力的变化是时刻存在的，本实用新型产品通过流量调节单元的作用，在系统压力升高时，通过托盖23上取压孔与阀体1出水口35相连，膜片4的下部压力升高，打破原来的平衡状态，膜片5带动相连接的中心筒2向下运动，关小阀腔内出水口，直至实现新的平衡状态，使流量维持不变。反之亦然，从而达到了流量自动平衡的目的，使流量恒定在标定的范围内，消除了系统压力波动对流量的影响。

上述仅对本实用新型中的具体实施例加以说明，但并不是对本实用新型的保护范围作任何形式上的限定，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰，均应认为落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.动态平衡电动调节一体阀，包括上下对称的上盖、下盖、位于上盖和下盖之间、且与上盖及下盖紧固在一起的阀体、阀门驱动器以及位于阀体内部、且与上、下盖垂直同心的流量调节单元和流量平衡单元，流量平衡单元位于流量调节单元的下部，其特征在于：所述流量调节单元位于所述阀体的流体入口处，采用直行程调节型结构与阀体组成一个整体。

2.根据权利要求1所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：

所述流量调节单元穿过上盖，插入阀体，包括阀轴、阻断片、档片、弹簧；流量调节单元通过上盖丝堵与上盖固定连接后，再与阀体用螺钉固定连接；阀轴垂直向下，其上部露在丝堵外，其中部向内收缩形成台阶，再向下呈横截面积逐渐减小的锥形；阻断片上部呈圆柱体形，其下部呈横截面积逐渐减小的盆状体，盆状体与圆柱体之间形成向内的台阶，阻断片中心纵向开口，阀轴穿过阻断片中心开口，与阻断片相配合，阀轴下端部凸出，防止阀轴从阻断片抽出，阀轴与阻断片连为一体；阻断片上端面与阀轴的台阶之间设有档片；阀轴中部外壁设置环状弹簧；阀门驱动器与阀体及阀芯轴螺纹固定连接；

所述流量平衡单元包括上部的膜盖、下部的托盖、膜片组件及下阻断片；膜盖与托盖固定连接，膜盖和托盖中心开口，流量调节单元向下移动时，容纳阻断片的盆状体，直至膜盖上的开口周缘与阻断片的圆柱体的下端面相接；膜盖与托盖之间设有膜片组件，所述膜片组件包括中心筒、上片、下片、膜片及膜弹簧，膜片被夹紧在上片与下片之间，中心筒穿过上、下片及膜片中心，且上、下片及膜片以机械力压紧在中心筒的上部外壁，中心筒的中下部外壁设有膜弹簧；膜片组件与下盖之间设有下阻断片，下阻断片与下盖之间用十字槽沉头螺钉固定，从而使流量平衡单元固定在阀体内部。

3.根据权利要求2所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：所述流量调节单元的阻断片与其下方的流量平衡单元的膜盖之间形成可调节过流面积的入流通道；膜片组件与下阻断片之间形成可调节过流面积的出流通道。

4.根据权利要求3所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：所述托盖上的开口内壁开有凹槽，内嵌O型圈，使托盖与中心筒下部外壁之间密封无泄漏；

所述上盖外壁和下盖外壁均开有凹槽，分别内嵌O型圈，使上盖和下盖分别与阀体之间保持密封；

在托盖的外壁开有凹槽，内嵌O型圈，使托盖与阀体下部内壁之间密封无泄漏。

5.根据权利要求3所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：

阻断片在阀门驱动器推动向下作直线运动实现阀门关；并依靠弹簧的恢复作用实现阀门开。

6.根据权利要求1所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：所述托盖上设有和阀体内腔连通的导压孔。

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