CN201582400U

CN201582400U - 动态平衡电动调节一体阀

Info

Publication number: CN201582400U
Application number: CN2009203507031U
Authority: CN
Inventors: 马学东; 王勤
Original assignee: Oventrop Valves & Systems (beijing) Co Ltd
Current assignee: Oventrop Valves & Systems (beijing) Co Ltd
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2009-12-25
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2019-12-25

Abstract

动态平衡电动调节一体阀，包括上盖、下盖、阀体、阀门驱动器以及流量调节组件和位于流量调节组件下部的流量平衡组件，其特征在于：所述阀门驱动器通过螺纹连接固定于阀体上的支架上，与阀轴通过支架联轴器连接成一体；所述流量调节组件位于上盖下方且位于所述阀体上部的流体入口处，与阀体用螺钉和弹簧垫片固定连接，采用角行程调节型结构与阀体组成一个整体；下盖与阀体通过螺钉将流量平衡单元固定在阀体腔内，下盖导压孔与阀体导压孔相通。本实用新型采用一体化设计，使阀门动态流量平衡与流量调节融为一体，小扭矩角行程关断结构实现流量调节；优化设计阀体及自动流量平衡部件结构，降低流阻和噪音，进一步实现节能环保功能。

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调节的功能，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。

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、且与阀体同心的流量调节组件和流量平衡组件，流量平衡组件位于流量调节组件的下部，其特征在于：所述阀门驱动器通过螺纹连接固定于阀体上的支架上，与阀轴通过支架联轴器连接成一体；所述流量调节组件位于上盖下方且位于所述阀体上部的流体入口处，与阀体用螺钉和弹簧垫片固定连接，采用角行程调节型结构与阀体组成一个整体；所述流量平衡单元位于阀体的下部，下盖与阀体通过螺钉将其固定在阀体腔内，下盖上的下盖导压孔与阀体上的阀体导压孔相通。

进一步地，所述流量调节组件包括由上至下中心同心的联接轴、压紧弹簧、调节片、调节盘；调节盘通过螺钉和密封垫片与阀体固定密封连接；联接轴位于阀体内腔，与阀轴同心、其穿过调节片的中心并带动调节片在调节盘上相对转动；压紧弹簧压紧调节片和调节盘，使调节片与调节盘紧密接触；第一螺母从下方使联接轴、压紧弹簧、调节片和调节盘连接成一体；调节片通过联接轴和阀轴连接，调节片为互为对称的两个扇形结构；所述调节盘上有与所述调节片的扇形结构相对应的开口，调节片相对调节盘的转动改变调节盘上的开口露出的面积从而调节通过开口的流量。

所述调节片在所述调节盘上的转动角度最大为90度。

使所述调节片和所述调节盘的表面粗糙度很小，这样相对转动时调节片和调节盘之间的摩擦阻力很小，所述调节片相对所述调节盘作角旋转运动实现小扭矩阀门开/关。

所述阀体的中部为上宽下窄的斜坡环面流体通道。

所述流量平衡组件包括平衡塞、平衡座、弹簧支架、弹簧、连接小轴、弹簧座、膜片、压片、挡片、第二螺母、第一O型圈、第二O型圈；第一O型圈内嵌在平衡座上部的凹槽内，确保平衡座与平衡塞之间的密封；第二O型圈内嵌于平衡座的下部凹槽内，确保平衡座与阀体之间密封；平衡塞穿过第一O型圈通过小轴与弹簧座相连接；内嵌于平衡座内腔的弹簧支架与弹簧座之间装有弹簧；膜片在压片和挡片之间靠第二螺母压紧；所述下盖与阀体通过螺钉把膜片和平衡座压紧在阀体腔内，下盖上的下盖导压孔与阀体上的阀体导压孔相通。

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剖视图。

图3是本实用新型的动态平衡电动调节一体阀的调节片的结构示意图，其中a为调节片的结构示意图，b为调节片的剖视图。

图4是本实用新型的动态平衡电动调节一体阀的流量调节盘的结构示意图，其中a为流量调节盘的结构示意图，b为流量调节盘的剖视图。

附图标记说明

1.阀轴2.上盖3.轴套4.阀体5.联接轴6.弹簧7.调节片

8.调节盘9.平衡塞10.平衡座11.弹簧支架12.弹簧13.小轴

14.O型圈15.丝堵16.弹簧座17.下盖18.O型圈19.O型圈

20.O型圈21.螺钉22.螺钉23.垫片24.第一螺母25.第一O型圈26.第二O型圈27.膜片28、压块29.挡块30.第二螺母31.下盖导压孔

32.阀体导压孔33.扇形结构34.开口35.流体通道36.入水口37.阀体内腔38.出水口39.流量平衡组件内腔

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1-4所示的本实用新型的动态平衡电动调节一体阀，包括上盖2、下盖17、位于上盖2和下盖17之间、且与上盖2及下盖17紧固在一起的阀体4、阀门驱动器(图中未表示)以及位于阀体4内部、且与阀体4同心的流量调节组件和流量平衡组件，流量平衡组件位于流量调节组件的下部，其特征在于：所述阀门驱动器通过螺纹连接固定于阀体上的支架上，与阀轴通过支架联轴器(图中未表示)连接成一体；所述流量调节组件位于上盖下方且位于所述阀体4上部的流体入口处，与阀体4用螺钉和弹簧垫片固定连接，采用角行程调节型结构与阀体组成一个整体；所述流量平衡单元位于阀体4的下部，下盖17与阀体4通过螺钉将其固定在阀体腔内，下盖17上的下盖导压孔31与阀体上的阀体导压孔32相通。

所述流量调节组件包括由上至下中心同心的联接轴5、压紧弹簧6、调节片7、调节盘8和平衡塞，调节盘8通过螺钉22和密封垫片23与阀体4固定密封连接，联接轴5位于阀体内腔，与阀轴1同心、其穿过调节片7的中心并带动调节片7在调节盘8上相对转动，压紧弹簧6压紧调节片7和调节盘8，保证调节片7与调节盘8紧密接触。第一螺母24从下方使联接轴5、压紧弹簧6、调节片7和调节盘8连接成一体；螺钉22、密封垫片23把调节盘8与阀体连成一体并确保密封无内漏。所述调节片7通过联接轴5和阀轴1连接，调节片7为互为对称的两个扇形结构33；所述调节盘8上有与所述调节片的扇形结构相对应的开口34，调节片7相对调节盘8的转动改变调节盘上的开口34露出的面积从而调节通过开口34的流量。

本实用新型的流量调节依靠扇形设计的调节片7在联接轴5的带动下，改变调节盘8上特殊设计的流道面积来实现。调节片7与调节盘8接触的表面粗糙度很小，工作时联接轴5带动调节片7在调节盘8上做最大转动角度为90度的相对转动，实现流量调节功能。调节片7转动时所需扭矩很小，可使执行器电功率很小，进一步实现节能。通过调节盘8上特殊的开口面积设计可保证线性调节或比例调节。

所述阀体4的中部为上宽下窄的斜坡环面流体通道35，这种阀体内腔独特的圆锥形流道设计，使流体通道顺畅合理，可降低阀门在系统中的局部阻力，更加节能。流体从阀体入水口36进入，通过调节盘上的开口34、经过阀体中部的斜坡环面流体通道35进入阀体内腔37，再由阀体出水口38流出。

本实用新型的流量平衡组件位于阀体4的下部，包括：平衡塞9、平衡座10、弹簧支架11、弹簧12、连接小轴13、弹簧座16、膜片27、压片28、挡片29、第二螺母30、第一O型圈25、第二O型圈26、丝堵15；第一O型圈25内嵌在平衡座10上部的凹槽内，确保平衡座10与平衡塞9之间的密封；第二O型图26内嵌于平衡座10的下部凹槽内，确保平衡座10与阀体4之间密封；第一O型圈25和第二O型圈26的设置保证经由调节盘和流体通道进入阀体内腔37的流体不会漏至流量平衡组件内腔39；平衡塞9穿过O型圈25通过小轴13与弹簧座16相连接；内嵌于平衡座10内腔的弹簧支架11与弹簧座16之间装有弹簧12；膜片27在压片28和挡片29之间靠第二螺母30压紧；下盖17与阀体4通过螺钉把膜片27和平衡座10压紧在阀体腔内，下盖17上的下盖导压孔31与阀体上的阀体导压孔32相通。

本实用新型的平衡塞9上还设计有和平衡座10内腔连通的圆孔(图中未表示)，使得平衡组件内腔的压力与阀体内腔压力一致并作用在膜片上。

由于上述结构和流体通道的合理优化，使平衡功能在相对小膜片和小预紧力的情况下更易于实现，可有效降低振动和噪音，更加节能、环保。

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，阀门驱动器通过支架联轴器带动阀轴1、联接轴5使调节片7的扇形结构33完全遮盖调节盘8上的开口34，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，阀门驱动器根据信号的大小带动阀轴转动一定的角度，联轴5的转动带动调节片7转动，从而开启调节盘8的开口34即流体窗口，使流体通过阀体，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组件的作用，在系统压力升高时，通过相互连通的下盖导压孔31与阀体导压孔32使膜片27的下部压力升高打破原来的平衡状态，膜片27带动相连接的小轴13和平衡塞9向上运动，减少阀体内腔出水面积，增加阀体腔内的压力，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

1.动态平衡电动调节一体阀，包括上盖、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、且与阀体同心的流量调节组件和流量平衡组件，流量平衡组件位于流量调节组件的下部，其特征在于：所述阀门驱动器通过螺纹连接固定于阀体上的支架上，与阀轴通过支架联轴器连接成一体；所述流量调节组件位于上盖下方且位于所述阀体上部的流体入口处，与阀体用螺钉和弹簧垫片固定连接，采用角行程调节型结构与阀体组成一个整体；所述流量平衡单元位于阀体的下部，下盖与阀体通过螺钉将其固定在阀体腔内，下盖上的下盖导压孔与阀体上的阀体导压孔相通。

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：所述流量调节组件包括由上至下中心同心的联接轴、压紧弹簧、调节片、调节盘；调节盘通过螺钉和密封垫片与阀体固定密封连接；联接轴位于阀体内腔，与阀轴同心、其穿过调节片的中心并带动调节片在调节盘上相对转动；压紧弹簧压紧调节片和调节盘，使调节片与调节盘紧密接触；第一螺母从下方使联接轴、压紧弹簧、调节片和调节盘连接成一体；调节片通过联接轴和阀轴连接，调节片为互为对称的两个扇形结构；所述调节盘上有与所述调节片的扇形结构相对应的开口，调节片相对调节盘的转动改变调节盘上的开口露出的面积从而调节通过开口的流量。

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：所述调节片在所述调节盘上的转动角度最大为90度。

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：所述调节片和所述调节盘由表面粗糙度小的材料制成，所述调节片相对所述调节盘作角旋转运动实现小扭矩阀门开/关。

5.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：所述阀体的中部为上宽下窄的斜坡环面流体通道。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的动态平衡电动调节一体阀，其特征在于：所述流量平衡组件包括平衡塞、平衡座、弹簧支架、弹簧、连接小轴、弹簧座、膜片、压片、挡片、第二螺母、第一O型圈、第二O型圈；第一O型圈内嵌在平衡座上部的凹槽内，确保平衡座与平衡塞之间的密封；第二O型圈内嵌于平衡座的下部凹槽内，确保平衡座与阀体之间密封；平衡塞穿过第一O型圈通过小轴与弹簧座相连接；内嵌于平衡座内腔的弹簧支架与弹簧座之间装有弹簧；膜片在压片和挡片之间靠第二螺母压紧；所述下盖与阀体通过螺钉把膜片和平衡座压紧在阀体腔内，下盖上的下盖导压孔与阀体上的阀体导压孔相通。