CN207893192U - 动态平衡调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态平衡调节阀，涉及空调技术领域，其技术方案要点是包括阀体，阀体中设置有笼式阀座，与进水口连通的腔室中移动设置有调节组件，通过调节组件与笼式阀座配合调节平衡调节阀的流通面积；与出水口连通的腔室中设置有动态平衡组件，动态平衡组件包括膜片套筒，膜片套筒与笼式阀座同轴线且留有适量间隔，该间隔为动态平衡组件的介质出口，膜片套筒内部活动连接有动态阀芯，通过动态阀芯对介质出口进行遮挡或打开，保证了调节组件前后的工作压差恒定，从而实现了流量的恒定。本实用新型解决了暖通空调系统中水力失调现象的问题，从而使复杂的多环路系统更容易达到平衡及自控节能状态。

Description

动态平衡调节阀

技术领域

本实用新型涉及空调技术领域，特别涉及一种动态平衡调节阀。

背景技术

在暖通空调系统中，水力失调是常见问题，而在现实中为解决环路流量的不合理，通常采用提高水泵扬程的方法，但会进一步使能源分配不均，造成更大的浪费；再加上为了节能减排而设置的末端自控类阀门，更加剧了系统的水力失调现象。

传统电动调节阀本身存在的阀权度较小问题，已经影响了自动化控制的精度，再加上静态水力失调问题、动态水力失调问题、扬程增大问题、压力波动问题，更恶化了调节阀的调节特性。

虽然现实中也有很多诸如静态平衡阀、动态压差阀、动态流量阀、电动调节阀等多种阀门在具体工程中使用，但因施工的一致性、各产品的匹配性、施工的便利性等等诸多问题存在。

总之，只有在精确控制的基础上才能既节能又末端计量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动态平衡调节阀，它能够在复杂的多环路系统中，任何一个环路的调节变化都不会对其他环路产生影响，形成多个与压力无关的分支回路，更容易达到平衡及自控节能状态。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种动态平衡调节阀，包括阀体，所述阀体中开设有允许介质从平衡调节阀的进水口流至出水口的腔室，所述阀体的腔室中设置有笼式阀座，笼式阀座上开设有供介质穿过的窗口；所述与进水口连通的腔室中移动设置有调节组件，所述调节组件包括阀杆和连接在阀杆上的手动阀芯、电动阀芯，通过手动阀芯、电动阀芯与笼式阀座配合调节平衡调节阀的流通面积；所述与出水口连通的腔室中设置有动态平衡组件，所述动态平衡组件包括膜片套筒，膜片套筒与笼式阀座同轴线且留有适量间隔，膜片套筒内部活动连接有动态阀芯，所述笼式阀座和动态阀芯之间设置有弹性件，所述动态阀芯上包覆设置有弹性膜片，所述膜片套筒的内部固定连接有密封端盖，所述弹性膜片的周边固封在膜片套筒和密封端盖之间，所述弹性膜片与密封端盖之间留有空腔；所述密封端盖与阀体之间设有用于连通液压源的高压腔，弹性膜片和密封端盖之间的空腔与该高压腔连通。

通过采用上述技术方案，膜片套筒与笼式阀座之间的间隔为动态平衡组件的介质出口，笼式阀座上的窗口为动态平衡组件的介质入口；动态阀芯的内部与笼式阀座配合形成低压腔，动态平衡调节阀工作时，先驱动调节组件的阀杆将手动阀芯和电动阀芯与笼式阀座分离，水流从进水口进入，流经动态平衡组件的低压腔，再从其介质出口流出，最终从阀体的出水口排出；水流从进水口流入动态平衡组件中对动态阀芯施加进水压力的同时，流入高压腔对动态阀芯施加平衡压力，弹性膜片根据高压腔压力和低压腔压力的变化上下浮动，从而带动动态阀芯对介质出口进行遮挡或打开，保证了调节组件前后的工作压差恒定,即进水口和膜片套筒介质入口之间的工作压差恒定，从而实现了流量的恒定。

本实用新型进一步设置为：所述调节组件设置在阀体上口内，阀体的上口可拆卸固定连接有密封盖，所述阀杆穿设在密封盖上，阀杆的下端连接有手动阀芯和电动阀芯，所述手动阀芯和电动阀芯的外形为不少于二分之一圆的圆形套筒，所述手动阀芯位于电动阀芯内部并与其回转连接，手动阀芯沿周向的一端、朝向背离其轴线的方向延伸出固定凸缘，固定凸缘与电动阀芯的端部抵接以限制手动阀芯的转动，手动阀芯与电动阀芯贴合设置。

通过采用上述技术方案，密封盖用于将阀体上口封闭，同时对阀杆起到支撑的作用；固定凸缘与电动阀芯的端部抵接以限制手动阀芯的转动，手动阀芯与电动阀芯贴合设置，当手动阀芯的固定凸缘与电动阀芯抵接后，再与笼式阀座抵接配合形成封闭空腔，限制水流经过阀体。

本实用新型进一步设置为：所述手动阀芯与阀杆固定连接，所述电动阀芯与阀杆回转连接，所述密封盖对电动阀芯起到限位的作用，使其只能随阀杆沿轴线作上下往复运动；所述手动阀芯的中心位置处开设有连接孔，所述阀杆与手动阀芯连接的端部外形设置为与连接孔相适配。

通过采用上述技术方案，阀杆沿轴线往复运动的同时带动手动阀芯和电动阀芯同步运动，轴向改变了手动阀芯和电动阀芯与笼式阀座之间的窗口间隔大小；阀杆旋转从而带动手动阀芯旋转，周向改变了窗口间隔大小；通过轴向和周向改变窗口大小，实现平衡调节阀流通面积的调节。

本实用新型进一步设置为：所述阀杆的输入端连接有电动执行器。

通过采用上述技术方案，通过电动执行器驱使阀杆运动时，运动过程平滑流畅，更易精确控制。

本实用新型进一步设置为：所述阀杆的输入端固定连接有手动开度旋转指针。

通过采用上述技术方案，使阀杆也可通过手动开度旋转指针进行驱动，对平衡调节阀的流通窗口进行周向的调节；进行周向调节时，还可通过手动开度旋转指针观测窗口周向开度的大小。

本实用新型进一步设置为：所述阀杆与密封盖之间设置有填料，填料通过填料压盖将其压紧。

通过采用上述技术方案，填料通过填料压盖压紧以实现阀杆与密封盖之间的密封。

本实用新型进一步设置为：所述弹性件为压差弹簧，所述压差弹簧的支撑座安装在笼式阀座上，压差弹簧的自由端连接在动态阀芯的支座上。

通过采用上述技术方案，压差弹簧为动态阀芯起始动作提供弹力，此弹力决定了动态阀芯的起始工作压差，使动态阀芯受到的高压腔和低压腔的压差恒定在压差弹簧的工作范围内，高、低压腔的压差和压差弹簧的弹力之间的力平衡关系决定了动态阀芯移位后的具体位置，此位置决定了动态阀芯的开度大小。

本实用新型进一步设置为：所述动态阀芯为一端敞口的筒状结构，其开口朝向压差弹簧设置、外形和尺寸与膜片套筒的内部适配。

通过采用上述技术方案，动态阀芯设置为筒状能更全面的对膜片套筒和笼式阀座之间的介质出口进行遮挡；动态阀芯与膜片套筒滑动配合，并在膜片套筒中滑动的过程中受到的摩擦阻力很小，是高灵敏度的必要条件。将膜片套筒与笼式阀座间隔设置，使得动态平衡组件只改变其中的弹性件长度即可，不用改变其他尺寸，不会影响动态阀芯与膜片套筒的配合精度，从而保证了动态平衡组件的高灵敏度。

本实用新型进一步设置为：所述动态平衡组件安装在阀体的下口内，阀体的下口通过底盖进行封堵并对动态平衡组件起到支撑固定的作用，底盖与动态平衡组件之间留有适量间隔，形成高压腔；所述底盖上开设有与该高压腔连通的连通孔，所述阀体的进水口处开设有导压孔，底盖固定在阀体上后，导压孔与连通孔的位置对应且相互连通，通过导压孔和连通孔使高压腔与进水口连通。

通过采用上述技术方案，导压孔、连通孔把进水压力导入到高压腔中，弹性膜片根据高压腔压力和低压腔压力的变化上下浮动，从而带动动态阀芯对介质出口进行遮挡或打开。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过在阀体中设置调节组件，轴向和周向的改变了手动阀芯和电动阀芯与笼式阀座之间的窗口大小，实现平衡调节阀流通面积的调节；

2、通过在阀体中设置动态平衡组件，动态平衡组件中的弹性膜片根据高压腔压力和低压腔压力的变化上下浮动，从而带动动态阀芯对介质出口进行遮挡或打开，保证了调节组件前后的工作压差恒定，即进水口和动态平衡组件介质入口之间的工作压差恒定，从而实现了流量的恒定；

3、通过将动态阀芯设置为筒状，能更全面的对膜片套筒上的介质出口进行遮挡，调节流量的效果更好。

附图说明

图1是实施例1中平衡调节阀处于关闭状态示意图；

图2是实施例1中平衡调节阀处于开启状态示意图；

图3是实施例1中笼式阀座的轴测图；

图4是实施例1中手动阀芯处于小开度状态示意图；

图5是实施例1中手动阀芯处于全开状态示意图。

图中，1、阀体；11、进水口；12、笼式阀座；121、笼式窗口；13、出水口；14、导压孔；2、密封盖；21、填料压盖；3、调节组件；31、阀杆；32、手动阀芯；321、固定凸缘；33、电动阀芯；34、手动开度旋转指针；4、底盖；41、连通孔；5、动态平衡组件；51、膜片套筒；52、压差弹簧；521、支撑座；53、动态阀芯；54、弹性膜片；55、密封端盖；551、过孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：一种动态平衡调节阀，如图1、图2所示，包括具有允许介质从平衡调节阀的进水口11流至出水口13的腔室的阀体1，进水口11和出水口13分别设置在阀体1的两侧，阀体1的腔室中设置有笼式阀座12，笼式阀座12上开设有笼式窗口121（参照图3）；位于笼式阀座12的上方、与进水口11连通的腔室中移动地设置有调节组件3，通过调节组件3与笼式阀座12配合调节平衡调节阀的流通面积；位于笼式阀座12下方、与出水口13连通的腔室中设置有动态平衡组件5，动态平衡组件5的下侧与阀体1之间留有间隔形成高压腔，动态平衡组件5与该高压腔连通，高压腔连通有液压源；通过动态平衡组件5上下两侧之间的压差，使动态平衡组件5自动调节出水口13的开度，保证了调节组件3前后压差的恒定，从而实现了流量的恒定。

阀体1上口处可拆卸固定连接有密封盖2，调节组件3包括穿设在密封盖2上的阀杆31，密封盖2将阀体1上口封堵的同时对阀杆31起到支撑的作用；阀杆31与密封盖2之间设置有填料，填料通过填料压盖21压紧以实现阀杆31与密封盖2之间的密封。

阀杆31的下端连接有手动阀芯32和电动阀芯33，手动阀芯32和电动阀芯33的外形为不少于二分之一圆的圆形套筒（参照图4、图5），其中手动阀芯32位于电动阀芯33内部并与其回转连接，手动阀芯32沿周向的一端、朝向背离其轴线的方向延伸出固定凸缘321，固定凸缘321与电动阀芯33的端部抵接以限制手动阀芯32的转动，手动阀芯32与电动阀芯33贴合设置；当手动阀芯32的固定凸缘321与电动阀芯33抵接后，再与笼式阀座12抵接配合形成封闭空腔。

手动阀芯32的中心位置处开设有方形连接孔，根据需求也可将连接孔设置为其他形状，如矩形、三角形等；阀杆31与手动阀芯32连接的端部外形设置为与连接孔相适配，两者嵌合实现阀杆31与手动阀芯32的固定连接；电动阀芯33与阀杆31回转连接，密封盖2对电动阀芯33起到限位的作用，使其只能随阀杆31沿轴线作上下往复运动。

阀杆31可由直行程的电动执行器（图中未显示）或其他直行程的驱动装置驱动，阀杆31沿轴线往复运动的同时带动手动阀芯32和电动阀芯33同步运动，轴向改变了手动阀芯32和电动阀芯33与笼式阀座12之间的窗口间隔大小，实现平衡调节阀流通面积的调节。

如图1、图2所示，阀杆31的上端固定连接有手动开度旋转指针34，使阀杆31也可通过手动开度旋转指针34进行驱动，对动态平衡调节阀的流通窗口进行周向的预调节；进行周向调节时，还可通过手动开度旋转指针34观测窗口周向开度的大小。

动态平衡组件5安装在阀体1的下口内，阀体1的下口通过底盖4进行封堵并对动态平衡组件5起到支撑固定的作用，底盖4与动态平衡组件5之间留有适量间隔，形成高压腔；底盖4上开设有与该高压腔连通的连通孔41，阀体1的进水口11处开设有导压孔14，当底盖4安装固定在阀体1上时，导压孔14与连通孔41的位置对应且相互连通，通过导压孔14和连通孔41的配合将高压腔与进水口11连通。

动态平衡组件5包括夹持固定阀体1和底盖4之间的膜片套筒51，膜片套筒51与笼式阀座12同轴线且留有适量间隔，该间隔为动态平衡组件5的介质出口，笼式阀座12上的笼式窗口121为动态平衡组件5的介质入口；笼式阀座12朝向膜片套筒51的一侧安装有压差弹簧52的支撑座521，支撑座521不会对笼式窗口121形成遮挡，压差弹簧52的自由端连接在动态阀芯53的支座上，动态阀芯53为一端敞口的筒状结构，其开口朝向压差弹簧52设置、外形和尺寸与膜片套筒51的内部适配，压差弹簧52随着动态阀芯53一起沿膜片套筒51的轴线运动，通过动态阀芯53遮挡改变介质出口的大小，动态阀芯53的内部与笼式阀座12配合形成低压腔、并与介质入口连通。

膜片套筒51远离笼式阀座12一端的内部固定连接有密封端盖55，动态阀芯53朝向密封端盖55的一端包覆设置有弹性膜片54，弹性膜片54的材料选为橡胶或其他弹性材料；弹性膜片54的周边固封在膜片套筒51和密封端盖55之间，弹性膜片54和密封端盖55之间形成高压腔，密封端盖55上开设有过孔551，通过过孔551与外部的高压腔连通。

动态阀芯53的运动驱动力为：低压腔压力+差压弹簧弹力=高压腔压力，动态阀芯53在膜片套筒51中滑动的过程中受到的摩擦阻力很小，这是高灵敏度的必要条件。当动态平衡组件5安装在具有较大容积的腔室的阀体1中时，动态阀芯53和膜片套筒51的体积也发生相应变化，两者的配合精度也发生变化，从而影响动态平衡组件5的高灵敏度；将膜片套筒51与笼式阀座12间隔设置，轴向延长压差弹簧52的长度，不用改变其他尺寸，不会影响动态阀芯53与膜片套筒51的配合精度，从而保证了动态平衡组件5的高灵敏度。

动态平衡调节阀工作时，先驱动调节组件3的阀杆31将手动阀芯32和电动阀芯33与笼式阀座12分离，水流从进水口11进入，流经动态平衡组件5的低压腔，再从其介质出口流出，最终从阀体1的出水口13排出；水流从进水口11流入动态平衡组件5的同时通过内置的导压孔14、连通孔41把进水压力导入到高压腔中，弹性膜片54根据高压腔压力和低压腔压力的变化上下浮动，从而带动动态阀芯53对介质出口进行遮挡或打开，保证了调节组件3前后的工作压差恒定，即进水口11和动态平衡组件5的介质入口之间的工作压差恒定，从而实现了流量的恒定。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种动态平衡调节阀，其特征在于：包括阀体(1)，所述阀体(1)中开设有允许介质从平衡调节阀的进水口(11)流至出水口(13)的腔室，所述阀体(1)的腔室中设置有笼式阀座(12)，笼式阀座(12)上开设有供介质穿过的窗口；所述与进水口(11)连通的腔室中移动设置有调节组件(3)，所述调节组件(3)包括阀杆(31)和连接在阀杆(31)上的手动阀芯(32)、电动阀芯(33)，通过手动阀芯(32)、电动阀芯(33)与笼式阀座(12)配合调节平衡调节阀的流通面积；所述与出水口(13)连通的腔室中设置有动态平衡组件(5)，所述动态平衡组件(5)包括膜片套筒(51)，膜片套筒(51)与笼式阀座(12)同轴线且留有适量间隔，膜片套筒(51)内部活动连接有动态阀芯(53)，所述笼式阀座(12)和动态阀芯(53)之间设置有弹性件，所述动态阀芯(53)上包覆设置有弹性膜片(54)，所述膜片套筒(51)的内部固定连接有密封端盖(55)，所述弹性膜片(54)的周边固封在膜片套筒(51)和密封端盖(55)之间，所述弹性膜片(54)与密封端盖(55)之间留有空腔；所述密封端盖(55)与阀体(1)之间设有用于连通液压源的高压腔，弹性膜片(54)和密封端盖(55)之间的空腔与该高压腔连通。

2.根据权利要求1所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述调节组件(3)设置在阀体(1)上口内，阀体(1)的上口可拆卸固定连接有密封盖(2)，所述阀杆(31)穿设在密封盖(2)上，阀杆(31)的下端连接有手动阀芯(32)和电动阀芯(33)，所述手动阀芯(32)和电动阀芯(33)的外形为不少于二分之一圆的圆形套筒，所述手动阀芯(32)位于电动阀芯(33)内部并与其回转连接，手动阀芯(32)沿周向的一端、朝向背离其轴线的方向延伸出固定凸缘(321)，固定凸缘(321)与电动阀芯(33)的端部抵接以限制手动阀芯(32)的转动，手动阀芯(32)与电动阀芯(33)贴合设置。

3.根据权利要求2所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述手动阀芯(32)与阀杆(31)固定连接，所述电动阀芯(33)与阀杆(31)回转连接，所述密封盖(2)对电动阀芯(33)起到限位的作用，使其只能随阀杆(31)沿轴线作上下往复运动；所述手动阀芯(32)的中心位置处开设有连接孔，所述阀杆(31)与手动阀芯(32)连接的端部外形设置为与连接孔相适配。

4.根据权利要求2所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述阀杆(31)的输入端连接有电动执行器。

5.根据权利要求1所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述阀杆(31)的输入端固定连接有手动开度旋转指针(34)。

6.根据权利要求2所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述阀杆(31)与密封盖(2)之间设置有填料，填料通过填料压盖(21)将其压紧。

7.根据权利要求1所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述弹性件为压差弹簧(52)，所述压差弹簧(52)的支撑座(521)安装在笼式阀座(12)上，压差弹簧(52)的自由端连接在动态阀芯(53)的支座上。

8.根据权利要求1所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述动态阀芯(53)为一端敞口的筒状结构，其开口朝向压差弹簧(52)设置、外形和尺寸与膜片套筒(51)的内部适配。

9.根据权利要求1所述的动态平衡调节阀，其特征在于：所述动态平衡组件(5)安装在阀体(1)的下口内，阀体(1)的下口通过底盖(4)进行封堵并对动态平衡组件(5)起到支撑固定的作用，底盖(4)与动态平衡组件(5)之间留有适量间隔，形成高压腔；所述底盖(4)上开设有与该高压腔连通的连通孔(41)，所述阀体(1)的进水口(11)处开设有导压孔(14)，底盖(4)固定在阀体(1)上后，导压孔(14)与连通孔(41)的位置对应且相互连通，通过导压孔(14)和连通孔(41)使高压腔与进水口(11)连通。