高精度自動流量控制電動調節蝶閥制造技術

本實用新型專利技術公開了一種閥門，旨在提供一種具有機械自力式高精度自動流量控制閥與電動蝶閥組合而成的多功能一體化電動調節閥，包括由電動執行器和電動蝶閥組成的電動調節閥部分和前閥體部分，包括一個Ｙ形的前閥體流筒，在前閥體流筒的Ｙ形突出部分內，由外至內依次安裝有導流壓緊筒、流量控制外筒、高精度彈簧和流量控制閥芯，流量控制外筒前端開有適合于流量控制閥芯的孔；流量控制外筒前端邊緣與前閥體流筒內壁連接；前閥蓋６與前閥體流筒的Ｙ形突出部分連接，固定內部部件。本實用新型專利技術具有結構加工簡單、制造成本低、無壓力孔堵塞現象、無薄膜的疲勞破損現象、流量控制精度高等優點，同時系統維修方便、擴展容易。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種閥門。更具體地說，本技術涉及一種具有機械自力式高精度自動流量控制閥與電動蝶閥組合而成的多功能一體化電動調節閥。
技術介紹
目前電動調節閥廣泛應用于流體管網系統的自動控制。在采暖、空調中的大量異程管網水系統控制，實際設計時只考慮最不利環路的阻力計算，當系統的最不利結點的資用壓頭得以保證的同時，其它結點的作用壓頭可能遠大于設計值，導致系統的水力失調，且泵的選型過大或不當也會導致運行流量偏離設計值。這種管網水力不平衡的結果是造成能源的大量浪費、運行噪聲的增加和設備使用壽命的縮短。解決復雜管網水力平衡的方法已經由機械式靜態平衡、機械式動態平衡(含流量平衡、壓差平衡)向智能一體化動態平衡電動調節閥的理念發展，目前剛剛開始普及的進口品牌一體化動態平衡電動調節閥普遍是將機械式動態壓差平衡閥與電動調節閥功能的簡單組合(即通常所說的調節型動態平衡電動閥或壓力無關型電動調節閥)，這種多功能電動閥中的壓差平衡裝置配備復雜的薄膜或膜片、并專門開設壓力測量毛細孔。實際使用時，大部分時間空調運行時閥門處于小開度狀態。頻繁的閥行程調節是電動調節閥所必須的動作，管網壓力的任意點隨機波動、結點設備的經常啟停引起的小水錘沖擊也是大量存在的。可見調節閥工作環境的惡劣容易導致閥中薄膜的疲勞或破損、調節閥體內部必須設置的測量壓力的小孔流道也會常常引起堵塞。這其中任意一種現象的出現均會導致這種多功能動態平衡電動閥的失控，且更換或維修成本很高。就普通調節閥本體而言，其結構和加工制造工藝是十分復雜的。以上所述的專門用于空調水系統的進口品牌動態平衡電動閥的調節特性本質上是一種快開型曲線，這是很不合理的，且流量的控制精度較低，這就意謂著這種帶壓差平衡功能的調節閥在大部分時間處于開關狀態運行，并導致能耗的隱形浪費、噪聲增加和系統各個設備使用壽命的縮短。目前公知的還沒有實現將電動調節蝶閥與高精度自動流量平衡閥功能合為一體的電動調節閥產品。
技術實現思路
本技術的主要目的在于克服現有技術中的不足，提供一種具有機械自力式高精度自動流量控制閥與電動蝶閥組合而成的多功能一體化電動調節閥。為了解決上述技術問題，本技術是通過以下技術方案實現的本技術提供了一種高精度自動流量控制電動調節蝶閥，包括由電動執行器3和電動蝶閥2組成的電動調節閥部分，其特征在于還包括前閥體部分，所述前閥體部分包括一個Y形的前閥體流筒1，在前閥體流筒1的Y形突出部分內，由外至內依次安裝有導流壓緊筒7、流量控制外筒9、高精度彈簧10和流量控制閥芯11，流量控制外筒9前端開有適合于流量控制閥芯11的孔，流量控制閥芯11可在孔內滑動；流量控制外筒9前端邊緣與前閥體流筒1內壁連接；前閥蓋6與前閥體流筒1的Y形突出部分連接，固定內部部件。本技術所述流量控制閥芯11是中空的，壁上開有至少一個通孔。本技術所述通孔具有沿著流體流動方向逐漸放大的弧形邊緣。本技術所述流量控制閥芯11頂端開有一個通孔。本技術所述導流壓緊筒7是中空的，壁上開有至少一個導流口。本技術所述流量控制外筒9前端邊緣與前閥體流筒1內壁連接處有一O型密封圈12。本技術所述導流壓緊筒7與流量控制外筒9連接于緊固閥口8。本技術所述前閥體流筒1上還有一個測量咀13。本技術還包括一個后閥體部分，所述后閥體部分是一個直形的后閥體流筒4，其上還有一個測量咀5。本技術所述前閥體部分是連接在電動調節閥部分入口一側。本技術的有益效果是； 本技術具有結構加工簡單、制造成本低、無壓力孔堵塞現象、無薄膜的疲勞破損現象、流量控制精度高等優點，同時系統維修方便、擴展容易，只需要打開閥蓋就可以互換或升級流量控制裝置(該裝置也可制作成一體化的產品)，可廣泛用于供熱、采暖、空調的水路管網系統中，可以明顯提高控制品質，簡化平衡調試工作，實現水力平衡與調節控制功能的一體化，并可大幅節約空調能耗。本技術同樣可以推廣應用到其它流體介質的流動控制。附圖說明圖1是本技術的實施例1的閥門內部結構示意圖；圖2是圖1中流量控制外筒9、高精度彈簧10和流量控制閥芯11連接關系示意圖；圖3為該閥實驗測量結果。圖中各零部件的附圖標記為1、前閥體流筒，2、電動蝶閥，3、電動執行器，4、后閥體流筒，5、測量咀、6、前閥蓋，7、導流壓緊筒，8、緊固閥口，9、流量控制外筒，10、高精度彈簧，11、流量控制閥芯，12、O型密封圈，13前閥體測量咀。具體實施方式參考附圖1至3，下面將對本技術進行詳細描述。具體實施例1提供了一種高精度自動流量控制電動調節蝶閥，包括由電動執行器3和電動蝶閥2組成的電動調節閥部分，在電動調節閥部分入口一側連接一個前閥體部分。前閥體部分包括一個Y形的前閥體流筒1，在前閥體流筒1的Y形突出部分內，由外至內依次安裝有導流壓緊筒7、流量控制外筒9、高精度彈簧10和流量控制閥芯11，流量控制外筒9前端開有適合于流量控制閥芯11的孔，流量控制閥芯11可在孔內滑動；流量控制外筒9前端邊緣與前閥體流筒1內壁連接，中間有一個O型密封圈12用于密封；前閥蓋6與前閥體流筒1的Y形突出部分連接，固定內部部件。流量控制閥芯11是中空的，頂端開有一個通孔，壁上開有兩個專門設計有特殊形狀的水流通孔，即沿著流體流動方向逐漸放大的弧形曲線。流量控制閥芯11與流量控制外筒9之間裝有不銹鋼高精度彈簧10，流量控制閥芯11能沿著水流方向移動。當來水壓力升高時，流量控制閥芯11推動彈簧10壓縮，閥芯水流通孔的通流面積減少；當來水壓力降低時，流量控制閥芯11因為彈簧10作用力而伸長，閥芯水流通孔的通流面積增加，從而實現閥門流量的自動控制功能。導流壓緊筒7也是中空的，壁上開有兩個方形的導流口，導流壓緊筒7與流量控制外筒9連接于緊固閥口8。緊固閥口8、流量控制外筒9、高精度彈簧10、流量控制閥芯11共同構成了自動流量控制裝置。前閥體流筒1上還有一個測量咀13。還包括一個后閥體部分，后閥體部分是一個直形的后閥體流筒4，其上還有一個測量咀5。自動流量控制裝置的工作基本原理是水流作用在流量控制閥芯11上，使流量控制閥芯11與流量控制外筒9有相對的位移s。同時在流量控制閥芯11兩側形成壓降ΔP。此時經過閥門的流量(Q)表達式Q=Cv×ΔP]]>Cv為閥門的流量系數流量控制閥芯11在動作時，側流孔面積在改變，使其有不同的流通能力，Cv是位移s的函數，其數學表達式Cv＝Cv(s)流量控制閥芯11兩端壓降ΔP作用在閥芯11的力與彈簧力F平衡，我們采用具有線性變形特性的高精度彈簧，彈簧力F是位移s(即彈簧壓縮量)的線性函數，ΔP也是位移s的函數。假設流量控制閥芯11的頂端投影面積Ap(屬于常數)，初試彈簧力F0，K為彈簧的彈性模量，它們有如下關系式Q=Cv(s)×ΔP(s)]]> F＝K×s+F0＝ΔP(s)×Ap側流孔過流面屬于圓柱面上的開孔，因此側流孔過流面面積A可以通過圓柱面展開圖面積表示A＝A(s)根據流體力學連續性方程和動量方程的模型簡化，在流體流經流量控制閥芯時，為了保持自動流量的恒定，通過聯立求解方程組得到關系式A(s)＝C1×(F0+K×s+本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高精度自動流量控制電動調節蝶閥，包括由電動執行器（３）和電動蝶閥（２）組成的電動調節閥部分，其特征在于還包括前閥體部分，所述前閥體部分包括一個Ｙ形的前閥體流筒（１），在前閥體流筒（１）的Ｙ形突出部分內，由外至內依次安裝有導流壓緊筒（７）、流量控制外筒（９）、高精度彈簧（１０）和流量控制閥芯（１１），流量控制外筒（９）前端開有適合于流量控制閥芯（１１）的孔，流量控制閥芯（１１）可在孔內滑動；流量控制外筒（９）前端邊緣與前閥體流筒（１）內壁連接；前閥蓋（６）與前閥體流筒（１）的Ｙ形突出部分連接，固定內部部件。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈新榮，楊毅，陸冰，李江莉，李增珍，
申請(專利權)人：沈新榮，
類型：實用新型
國別省市：86[中國|杭州]