CN207893193U - 一种动态平衡阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态平衡阀，涉及空调技术领域，其技术方案要点是一种动态平衡阀，包括阀体，阀体中开设有腔室，腔室中设置有阀座；所述与进水口连通的腔室中移动设置有调节组件，通过调节组件与阀座配合调节平衡阀的流通面积；所述与出水口连通的腔室中设置有动态平衡组件，动态平衡组件包括笼式套筒，笼式套筒的顶部开设有介质入口，圆周侧壁上开设有介质出口，笼式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。本实用新型的动态平衡阀能够在复杂的多环路系统中，更容易达到平衡及自控节能状态。

Description

一种动态平衡阀

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：

一种动态平衡阀，包括阀体，所述阀体中开设有允许介质从平衡阀的进水口流至出水口的腔室，所述阀体的腔室中设置有阀座；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柱塞，通过柱塞与阀座配合调节平衡阀的流通面积；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笼式套筒，笼式套筒的顶部开设有介质入口，圆周侧壁上开设有介质出口，所述笼式套筒内部活动连接有动态阀芯，所述笼式套筒的顶部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，所述笼式套筒的底部固定连接有密封端盖，所述弹性膜片的周边固封在笼式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，动态阀芯与笼式套筒配合形成低压腔，动态平衡阀工作时，先驱动调节组件的阀杆将柱塞与阀座分离，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，液压源通过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，保证了柱塞前后的工作压差恒定，即进水口和笼式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。

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。

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：所述阀杆上套设有复位弹簧，所述复位弹簧的上端固定连接有安装板，安装板固定设置在阀杆上，所述复位弹簧的另一端抵接在阀体上。

通过采用上述技术方案，手动驱动阀杆沿轴线向下运动后，可通过复位弹簧的弹力驱使阀杆向上复位，减少了执行器和阀杆连接过程，使连接更简单，体积更紧凑，调节过程更便捷。

本实用新型进一步设置为：所述笼式套筒的顶部与阀座抵接，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套筒的顶部、背离阀座的一侧，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、外形和尺寸与笼式套筒的内部适配，所述动态阀芯的内部与笼式套筒配合形成低压腔、并与介质入口连通。

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笼式套筒上的介质出口进行遮挡；动态阀芯与笼式套筒滑动配合，并在笼式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。

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；所述阀体下口处设置有阶梯孔，所述阶梯孔上开设有环形导压槽，所述阀体的进水口处开设有导压孔，导压槽通过导压孔与进水口连通；所述底盖上设有连通孔，使底盖与动态平衡组件之间的高压腔与导压槽连通。

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；导压槽环形设置使底盖与阀体采用螺纹连接或其他连接时，底盖的连通孔与导压槽无旋转角度要求即可连通。

本实用新型进一步设置为：所述弹性膜片的材料选取为橡胶。

通过采用上述技术方案，橡胶膜片在很小的外力作用下能产生动作响应,伴随此位移动作橡胶膜片将在动态阀芯的外周壁上产生滚动，此滚动过程将使动作的摩擦力极小，这极大提高动作的灵敏度，从而提高了控制压差的精度。

本实用新型进一步设置为：所述阀体的进水口和出水口处分别安装有测压接头组件。

通过采用上述技术方案，测压接头组件对平衡阀的进出口压力进行测量。

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，轴向改变了柱塞阀芯与阀座之间的开度大小，实现平衡阀流通面积的调节，此调整后的流通面积决定了流经阀门的流量大小；

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，保证了流经调节组件前后的介质压差恒定，从而实现了流量的恒定，即：柱塞调整的某一开度对应某一个固定流量值，而与流经阀门的压力大小无关，只与柱塞与阀座之间的开度大小有关；

3、通过在阀体上开设环形导压槽，使底盖与阀体采用螺纹连接或其他连接时，底盖的连通孔与导压槽无旋转角度要求即可连通。

附图说明

图1是实施例1中平衡阀处于开启状态示意图；

图2是实施例1中平衡阀的轴测图。

图中，1、阀体；11、进水口；12、阀座；13、出水口；14、导压孔；15、导压槽；2、密封盖；3、调节组件；31、阀杆；32、柱塞；33、复位弹簧；331、安装板；4、底盖；41、连通孔；5、动态平衡组件；51、笼式套筒；511、介质入口；512、介质出口；52、压差弹簧；53、动态阀芯；54、弹性膜片；55、密封端盖；551、过孔；6、测压接头组件。

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1：一种动态平衡阀，如图1所示，包括具有允许介质从平衡阀的进水口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的腔室中设置有阀座12；位于阀座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与阀座12配合调节平衡阀的流通面积；位于阀座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与阀体1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；通过进出口之间的压差，使动态平衡组件5自动调节出水口13的开度，保证了进出口压差的恒定，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的下端连接有与阀座12口尺寸适配的柱塞32，柱塞32与阀座12抵接配合形成封闭空腔。

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柱塞32同步运动，轴向改变了柱塞32与阀座12之间的窗口间隔大小，从而实现平衡阀流通面积的调节。

阀杆31上套设有复位弹簧33，复位弹簧33的上端固定连接有安装板331，安装板331与阀杆31同轴固定连接；执行器驱动阀杆31沿轴线向下运动后，可通过复位弹簧33的弹力驱使阀杆31向上复位，减少了执行器和阀杆连接过程，使连接更简单，体积更紧凑，调节过程更便捷。

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；阀体1下口处设置有阶梯孔，并在阶梯孔朝向阀座12的端面上开设有环形导压槽15，导压槽15通过导压孔14与进水口11连通；底盖4上设有连通孔41，使底盖4与动态平衡组件5之间留有适量间隔与导压槽15连通，形成高压腔；导压槽15环形设置使底盖4与阀体1采用螺纹连接或其他连接时，底盖4的连通孔41与导压槽15无旋转角度要求即可连通。

动态平衡组件5包括笼式套筒51，笼式套筒51的顶部和圆周侧壁上均匀开设有窗口，其顶部的窗口为介质入口511，圆周侧壁上的窗口为介质出口512，笼式套筒51的顶部与阀座12抵接，笼式套筒51远离阀座12的端部固定连接有密封端盖55；笼式套筒51的顶部、背离阀座12的一侧安装有压差弹簧52的支撑座，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、外形和尺寸与笼式套筒51的内部适配，压差弹簧52随着动态阀芯53一起沿笼式套筒51的轴线运动，通过动态阀芯53遮挡改变笼式套筒51的介质出口512的大小，动态阀芯53的内部与笼式套筒51配合形成低压腔、并与介质入口511连通。

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的周边固封在笼式套筒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在笼式套筒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。

动态平衡阀工作时，先驱动调节组件3的阀杆31将柱塞32与阀座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512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512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和笼式套筒51的介质入口511之间的工作压差恒定，从而实现了流量的恒定。

如图2所示，阀体1的进水口11和出水口13处分别安装有测压接头组件6，用于检测压力。

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)的腔室中设置有阀座(12)；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)上的柱塞(32)，通过柱塞(32)与阀座(12)配合调节平衡阀的流通面积；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)包括笼式套筒(51)，笼式套筒(51)的顶部开设有介质入口(511)，圆周侧壁上开设有介质出口(512)，所述笼式套筒(51)内部活动连接有动态阀芯(53)，所述笼式套筒(51)的顶部和动态阀芯(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)，所述笼式套筒(51)的底部固定连接有密封端盖(55)，所述弹性膜片(54)的周边固封在笼式套筒(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。

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

4.根据权利要求3所述的动态平衡阀，其特征在于：所述阀杆(31)上套设有复位弹簧(33)，所述复位弹簧(33)的上端固定连接有安装板(331)，安装板(331)固定设置在阀杆(31)上，所述复位弹簧(33)的另一端抵接在密封盖(2)上。

5.根据权利要求1所述的动态平衡阀，其特征在于：所述笼式套筒(51)的顶部与阀座(12)抵接，所述弹性件为压差弹簧(52)，所述压差弹簧(52)的支撑座安装在笼式套筒(51)的顶部、背离阀座(12)的一侧，压差弹簧(52)的自由端连接在动态阀芯(53)的支座上。

6.根据权利要求1所述的动态平衡阀，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、外形和尺寸与笼式套筒(51)的内部适配，所述动态阀芯(53)的内部与笼式套筒(51)配合形成低压腔、并与介质入口(511)连通。

7.根据权利要求1所述的动态平衡阀，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；所述阀体(1)下口处设置有阶梯孔，所述阶梯孔上开设有环形导压槽(15)，所述阀体(1)的进水口(11)处开设有导压孔(14)，导压槽(15)通过导压孔(14)与进水口(11)连通；所述底盖(4)上设有连通孔(41)，使底盖(4)与动态平衡组件(5)之间的高压腔与导压槽(15)连通。

8.根据权利要求1所述的动态平衡阀，其特征在于：所述弹性膜片(54)的材料选取为橡胶。

9.根据权利要求1所述的动态平衡阀，其特征在于：所述阀体(1)的进水口(11)和出水口(13)处分别安装有测压接头组件(6)。