專利名稱：對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及閥門，尤其涉及一種對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥，特別適合于流量較
小并且需要對數(shù)調(diào)節(jié)的場合和需要對流量進行精確且均勻調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥。它解決了小流量 閥無法提供對數(shù)特性的技術(shù)難題。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的對數(shù)特性調(diào)節(jié)閥，一般在球冠閥芯上設計V形開口作為介質(zhì)流道，我們通
常稱之為"V"形球閥，如圖3、圖4所示；"V"形球閥的閥芯5轉(zhuǎn)動時，球芯5與閥座6相割，
介質(zhì)流道4的開口面積變化，流量得以調(diào)節(jié)，能提供近似對數(shù)流量特性的調(diào)節(jié)特性。 由于"V"形球閥的閥芯5與閥座6呈偏心配合，這樣有利于閥門的開啟和閉合。但
是，在閥門閉合后重新打開的過程中，閥芯5與閥座6之間的摩擦很小，在較小角度就很快
脫開，從而使閥門打開。也就是說，在超小流量的情況下(dg < 10mm)，閥門沒有對流量起到
控制和調(diào)節(jié)作用。在傳統(tǒng)的小流量單座閥結(jié)構(gòu)上也無法實現(xiàn)對數(shù)特性調(diào)節(jié)。所以，球閥、小 流量單座閥閥難以保證超小流量工況下的調(diào)節(jié)，尤其在對數(shù)特性調(diào)節(jié)和調(diào)節(jié)精度高的場合
下，該類閥門的工作效果很難得到保證。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的，是提供一種適合小流量控制的對數(shù)特性調(diào)節(jié)閥。 本實用新型的技術(shù)解決方案是 —種對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥，具有相互配合的閥芯和閥座，所述閥芯是球冠狀閥 芯，閥芯上開有介質(zhì)流道，該介質(zhì)流道是一道截面形狀為矩形的導流槽，布置在閥芯的球面 上，自球冠頂點延伸至球冠周邊，方向?qū)y芯轉(zhuǎn)動方向；槽底型線是一條以球冠中心為原 點，由球冠頂點向球冠周邊延伸的漸開線。 所述閥芯與閥座安裝時的相對位置具有初始偏轉(zhuǎn)角，即閥芯轉(zhuǎn)動中心和球冠頂點
的連線與閥座的中心線相交，閥芯轉(zhuǎn)動中心和球冠頂點的連線向閥芯上開有導流槽的一側(cè)
偏轉(zhuǎn)一個角度，形成初始偏轉(zhuǎn)角。 本實用新型的有益技術(shù)效果是 本實用新型的系統(tǒng)流量完全由球芯轉(zhuǎn)動與閥座相割產(chǎn)生的介質(zhì)流道的開口面積 來調(diào)節(jié)。即使在介質(zhì)流道的開口剛打開，流量超小的情況下，本系統(tǒng)也能起到對數(shù)調(diào)節(jié)的效 果。又因為，介質(zhì)流道的開口槽呈漸形線曲線變化，流量隨閥芯開關(guān)度的變化而使系統(tǒng)流量 呈對數(shù)曲線增加和減小，所以，可以實現(xiàn)均勻穩(wěn)定且準確的流量調(diào)節(jié)作用，使得調(diào)節(jié)閥具有 對數(shù)特性。該對數(shù)特性超小流量調(diào)節(jié)閥可精確實現(xiàn)對超小流量的控制和對數(shù)特性的調(diào)節(jié)， 解決了小流量無法提供對數(shù)特性的技術(shù)難題。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；[0011] 圖2是本實用新型的閥芯結(jié)構(gòu)； 圖3是"V"形球閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3中件5的A向圖； 圖5是導流槽底漸開線的幾何解析圖。 圖中代號含義l-導流槽；2-閥芯；3-閥座；4- "V"形開口介質(zhì)流道；5- "V"形 球閥的閥芯；6- "V"形球閥的閥座；a -初始偏轉(zhuǎn)角；U-球芯基圓；V_漸開線；L-發(fā)生線。
具體實施方式本實用新型特別適合于流量較小、需要對數(shù)調(diào)節(jié)且需要對流量進行精確且均勻調(diào) 節(jié)的場合。參照圖1、圖2 :本小流量調(diào)節(jié)閥具有相互配合的閥芯2和閥座3，閥芯2是球冠 狀閥芯，閥芯2上開有漸開線介質(zhì)流道。該漸開線介質(zhì)流道是一道截面形狀為矩形的導流 槽l，布置在閥芯2的球面上，自球冠頂點延伸至球冠周邊。本發(fā)明的導流槽1方向?qū)y 芯2轉(zhuǎn)動方向。導流槽1的槽底型線是一條以球冠中心為原點，由球冠頂點向球冠周邊延 伸的漸開線。也就是說，導流槽l自球冠表面中心沿一條漸開線逐漸加深，根據(jù)流量的不同 要求，可以選擇不同的槽寬和不同漸開度的槽底型線，以實現(xiàn)不同的流量調(diào)節(jié)要求。 參照圖1 :閥芯2與閥座3裝配時的相對位置具有初始偏轉(zhuǎn)角a ，即閥芯2轉(zhuǎn)動中 心和球冠頂點的連線與閥座3的中心線相交，閥芯2轉(zhuǎn)動中心和球冠頂點的連線向閥芯2 上開有導流槽l的一側(cè)偏轉(zhuǎn)一個角度，形成初始偏轉(zhuǎn)角a。使用這種裝配方法，使得閥座3 的流道不與閥芯2上的導流槽1接通，使得閥門關(guān)斷。 參照圖1 :表示的是閥門關(guān)閉時本實用新型的狀態(tài)，即閥座3的流道沒有與閥芯2 上的導流槽1接通。此時，閥座3的流道完全被閥芯2的球面表面擋住，沒有介質(zhì)流入閥座 3的流道，即沒有介質(zhì)從閥門中流出。 當閥芯2轉(zhuǎn)動時，閥座3的流道與閥芯2上的導流槽1接通，形成介質(zhì)通路，使得 介質(zhì)流入閥座3。同時，由于導流槽l是一槽底呈漸開線逐漸加深的矩形槽。因此，通過導 流槽1進入閥座3的流道的介質(zhì)流量呈對數(shù)特性逐漸增大。并且在漸開線介質(zhì)流道50%開 度前，保持閥芯2與閥座3的基本的接觸，使介質(zhì)的流量完全處于閥芯2上的導流槽1的開 口面積的控制范圍內(nèi)。所以，該調(diào)節(jié)閥適用于流量較小、需要對數(shù)調(diào)節(jié)且需要對流量進行精 確且均勻調(diào)節(jié)的場合。 參照圖5:在球芯基圓U上以與基圓相切的發(fā)生線L，向基圓U作漸開線V。其開 槽深度的漸開線求得過程的數(shù)學計算為 設Z X0B = theta， 0B = r， AB弧長=S。分別過B、M點作0X的垂線BC、ME，分別
交于C、E點。過M點作BC的垂線，交BC于D點。由漸開線之定義可得以下等式 S = BM = S = 2r*pi/360*theta 因為BC平行于0Y，所以Z Y0B = Z 0BC， DM = CE ; 又因為MB垂直于0B，所以Z MBO- Z 0BC = Z Y0X- Z YOB ; 所以，Z MBC = Z X0B = theta ; 所以 0E = 0C + CE = 0C + DM = 0B* c o s (t h e t a)+BM* s i n (t h e t a)= r承cos(theta)+S*sin(theta)[0028] EM = CD = CB-BD = OB*sin(theta)-BM*cos(theta)=
r氺sin (theta)—S承cos(theta) 即漸開線的方程式為 x = r氺cos(theta)+S氺sin(theta) y = r*sin(theta)-S化os(theta) z = 0
權(quán)利要求一種對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥，具有相互配合的閥芯和閥座，所述閥芯是球冠狀閥芯，閥芯上開有介質(zhì)流道，其特征在于該介質(zhì)流道是一道截面形狀為矩形的導流槽，布置在閥芯的球面上，自球冠頂點延伸至球冠周邊，方向?qū)y芯轉(zhuǎn)動方向；槽底型線是一條以球冠中心為原點，由球冠頂點向球冠周邊延伸的漸開線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述閥芯與閥座安裝 時的相對位置具有初始偏轉(zhuǎn)角，即閥芯轉(zhuǎn)動中心和球冠頂點的連線與閥座的中心線相交， 閥芯轉(zhuǎn)動中心和球冠頂點的連線向閥芯上開有導流槽的一側(cè)偏轉(zhuǎn)一個角度，形成初始偏轉(zhuǎn) 角。
專利摘要一種對數(shù)特性小流量調(diào)節(jié)閥，具有相互配合的閥芯和閥座，所述閥芯是球冠狀閥芯，閥芯上開有介質(zhì)流道。該介質(zhì)流道是一道截面形狀為矩形的導流槽，布置在閥芯的球面上，自球冠頂點延伸至球冠周邊，方向?qū)y芯轉(zhuǎn)動方向；槽底型線是一條以球冠中心為原點，由球冠頂點向球冠周邊延伸的漸開線。閥芯與閥座按配合安裝時的相對位置具有初始偏轉(zhuǎn)角，使得閥芯與閥座在50％開度前，保持其基本的接觸。該超小流量調(diào)節(jié)閥的流量完全由閥芯介質(zhì)流道的開口寬度和深度所控制，起到了全程調(diào)節(jié)的效果，特別適用于超小流量調(diào)節(jié)。該閥門可以實現(xiàn)對流量均勻穩(wěn)定且準確的調(diào)節(jié)作用，且具有全程對數(shù)特性，彌補了超小流量對數(shù)特性調(diào)節(jié)閥的技術(shù)空白。
文檔編號F16K5/08GK201487285SQ20092017660
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者明賜東 申請人:四川華林自控科技有限公司