專利名稱：動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制流量的電動閥門，更具體地說，是涉及一種動態(tài)平衡電 動調節(jié)一體閥。
背景技術：
在流體輸配異程管網變流量水系統(tǒng)中，實際設計時往往只考慮最不利環(huán)路的阻力 計算，當系統(tǒng)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(tǒng)的水力失調。而水泵的選型過大或不當也會導致運行流量偏離設計值，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?，F(xiàn)有 的流體輸配管網應用的電動調節(jié)閥門不具有對流過閥門的流體流量進行動態(tài)平衡調節(jié)的 功能，一旦系統(tǒng)的壓力發(fā)生波動，流過閥門的水流量就會隨之變化，導致采暖/制冷空間的 溫度過高或過低，造成能源的浪費，這種變化還會造成各區(qū)域水系統(tǒng)的不平衡。為了減輕或 消除這種管網不平衡現(xiàn)象，需要對系統(tǒng)不斷進行調試，不僅麻煩，耗費大量時間，更重要的 是這種調節(jié)是滯后的，其結果是實際使用系統(tǒng)時刻存在不平衡現(xiàn)象。目前國內動態(tài)平衡電動調節(jié)閥主要依賴進口，價格很高，也有部分廠家生產仿制 品，其產品工作壓差范圍小，流量控制精度低，并且存在嚴重的振動噪音，無法滿足實際工 程的需要。從產品結構上來看，這些產品都只是簡單地把流量平衡閥與調節(jié)閥組合在一起， 閥門的阻力系數(shù)很大，結構也很大；關斷所需的力值和執(zhí)行器電功率都很大，不利于工程實 際應用。
發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題旨在克服上述已有技術的不足，提供一種阻力系數(shù) 小，結構合理、緊湊、功能完善，使通過閥門的流量實時控制在平衡狀態(tài)，工作壓差范圍寬， 控制精度高的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，主要應用于建筑暖通空調系統(tǒng)及工業(yè)或民用流體 管網輸配系統(tǒng)上，以控制流經設備及用戶的流體流量，達到管網動態(tài)流量平衡、實時調節(jié)、 節(jié)約能源的目的。本實用新型的技術方案是動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，包括上蓋、下蓋、位于上蓋和下蓋之間、且與上蓋及下 蓋緊固在一起的閥體、閥門驅動器以及位于閥體內部、且與閥體同心的流量調節(jié)組件和流 量平衡組件，流量平衡組件位于流量調節(jié)組件的下部，其特征在于所述閥門驅動器通過螺 紋連接固定于閥體上的支架上，與閥軸通過支架聯(lián)軸器連接成一體；所述流量調節(jié)組件位 于上蓋下方且位于所述閥體上部的流體入口處，與閥體用螺釘和彈簧墊片固定連接，采用 角行程調節(jié)型結構與閥體組成一個整體；所述流量平衡單元位于閥體的下部，下蓋與閥體 通過螺釘將其固定在閥體腔內，下蓋上的下蓋導壓孔與閥體上的閥體導壓孔相通。進一步地，所述流量調節(jié)組件包括由上至下中心同心的聯(lián)接軸、壓緊彈簧、調節(jié) 片、調節(jié)盤；調節(jié)盤通過螺釘和密封墊片與閥體固定密封連接；聯(lián)接軸位于閥體內腔，與閥軸同心、其穿過調節(jié)片的中心并帶動調節(jié)片在調節(jié)盤上相對轉動；壓緊彈簧壓緊調節(jié)片和 調節(jié)盤，使調節(jié)片與調節(jié)盤緊密接觸；第一螺母從下方使聯(lián)接軸、壓緊彈簧、調節(jié)片和調節(jié) 盤連接成一體；調節(jié)片通過聯(lián)接軸和閥軸連接，調節(jié)片為互為對稱的兩個扇形結構；所述 調節(jié)盤上有與所述調節(jié)片的扇形結構相對應的開口，調節(jié)片相對調節(jié)盤的轉動改變調節(jié)盤 上的開口露出的面積從而調節(jié)通過開口的流量。所述調節(jié)片在所述調節(jié)盤上的轉動角度最大為90度。使所述調節(jié)片和所述調節(jié)盤的表面粗糙度很小，這樣相對轉動時調節(jié)片和調節(jié)盤 之間的摩擦阻力很小，所述調節(jié)片相對所述調節(jié)盤作角旋轉運動實現(xiàn)小扭矩閥門開/關。所述閥體的中部為上寬下窄的斜坡環(huán)面流體通道。所述流量平衡組件包括平衡塞、平衡座、彈簧支架、彈簧、連接小軸、彈簧座、膜片、 壓片、擋片、第二螺母、第一 0型圈、第二 0型圈；第一 0型圈內嵌在平衡座上部的凹槽內， 確保平衡座與平衡塞之間的密封；第二 0型圈內嵌于平衡座的下部凹槽內，確保平衡座與 閥體之間密封；平衡塞穿過第一 0型圈通過小軸與彈簧座相連接；內嵌于平衡座內腔的彈 簧支架與彈簧座之間裝有彈簧；膜片在壓片和擋片之間靠第二螺母壓緊；所述下蓋與閥體 通過螺釘把膜片和平衡座壓緊在閥體腔內，下蓋上的下蓋導壓孔與閥體上的閥體導壓孔相
iM o本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥通過優(yōu)化閥門結構設計，巧妙地將調節(jié)功 能與動態(tài)流量平衡功能設計成一體結構，使閥門開度一定時不因系統(tǒng)壓力的變化而改變通 過閥門的流量，通過優(yōu)化設計和實驗分析進一步優(yōu)化平衡功能和工作性能，阻力系數(shù)很小， 結構緊湊，具有更寬的工作壓差范圍和更精確的控制精度，流量精度在標稱值的士5%以 內，主要應用于建筑暖通空調系統(tǒng)及工業(yè)或民用流體管網變流量系統(tǒng)上，以控制流經設備 及用戶的水流量，達到管網流量平衡、實時調節(jié)、節(jié)約能源的目的。

圖1是本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的剖視圖。圖2是本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的剖視圖。圖3是本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的調節(jié)片的結構示意圖，其中a為 調節(jié)片的結構示意圖，b為調節(jié)片的剖視圖。圖4是本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的流量調節(jié)盤的結構示意圖，其中 a為流量調節(jié)盤的結構示意圖，b為流量調節(jié)盤的剖視圖。附圖標記說明1.閥軸2.上蓋3.軸套4.閥體5.聯(lián)接軸6.彈簧7.調節(jié)片8.調節(jié)盤9.平衡塞10.平衡座11.彈簧支架12.彈簧13.小軸14. 0型圈15.絲堵16.彈簧座17.下蓋18. 0型圈19. 0型圈20. 0型圈21.螺釘22.螺釘23.墊片24.第一螺母25.第一 0型圈26.第二 0型 圈27.膜片28、壓塊29.擋塊30.第二螺母31.下蓋導壓孔32.閥體導壓孔33.扇形結構34.開口 35.流體通道36.入水口 37.閥體內腔 38.出水口 39.流量平衡組件內腔
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1-4所示的本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，包括上蓋2、下蓋17、位 于上蓋2和下蓋17之間、且與上蓋2及下蓋17緊固在一起的閥體4、閥門驅動器(圖中未 表示)以及位于閥體4內部、且與閥體4同心的流量調節(jié)組件和流量平衡組件，流量平衡組 件位于流量調節(jié)組件的下部，其特征在于所述閥門驅動器通過螺紋連接固定于閥體上的 支架上，與閥軸通過支架聯(lián)軸器(圖中未表示)連接成一體；所述流量調節(jié)組件位于上蓋 下方且位于所述閥體4上部的流體入口處，與閥體4用螺釘和彈簧墊片固定連接，采用角行 程調節(jié)型結構與閥體組成一個整體；所述流量平衡單元位于閥體4的下部，下蓋17與閥體 4通過螺釘將其固定在閥體腔內，下蓋17上的下蓋導壓孔31與閥體上的閥體導壓孔32相通。所述流量調節(jié)組件包括由上至下中心同心的聯(lián)接軸5、壓緊彈簧6、調節(jié)片7、調節(jié) 盤8和平衡塞，調節(jié)盤8通過螺釘22和密封墊片23與閥體4固定密封連接，聯(lián)接軸5位于 閥體內腔，與閥軸1同心、其穿過調節(jié)片7的中心并帶動調節(jié)片7在調節(jié)盤8上相對轉動， 壓緊彈簧6壓緊調節(jié)片7和調節(jié)盤8，保證調節(jié)片7與調節(jié)盤8緊密接觸。第一螺母24從 下方使聯(lián)接軸5、壓緊彈簧6、調節(jié)片7和調節(jié)盤8連接成一體；螺釘22、密封墊片23把調 節(jié)盤8與閥體連成一體并確保密封無內漏。所述調節(jié)片7通過聯(lián)接軸5和閥軸1連接，調 節(jié)片7為互為對稱的兩個扇形結構33 ；所述調節(jié)盤8上有與所述調節(jié)片的扇形結構相對應 的開口 34，調節(jié)片7相對調節(jié)盤8的轉動改變調節(jié)盤上的開口 34露出的面積從而調節(jié)通過 開口 34的流量。本實用新型的流量調節(jié)依靠扇形設計的調節(jié)片7在聯(lián)接軸5的帶動下，改變調節(jié) 盤8上特殊設計的流道面積來實現(xiàn)。調節(jié)片7與調節(jié)盤8接觸的表面粗糙度很小，工作時 聯(lián)接軸5帶動調節(jié)片7在調節(jié)盤8上做最大轉動角度為90度的相對轉動，實現(xiàn)流量調節(jié)功 能。調節(jié)片7轉動時所需扭矩很小，可使執(zhí)行器電功率很小，進一步實現(xiàn)節(jié)能。通過調節(jié)盤 8上特殊的開口面積設計可保證線性調節(jié)或比例調節(jié)。所述閥體4的中部為上寬下窄的斜坡環(huán)面流體通道35，這種閥體內腔獨特的圓錐 形流道設計，使流體通道順暢合理，可降低閥門在系統(tǒng)中的局部阻力，更加節(jié)能。流體從閥 體入水口 36進入，通過調節(jié)盤上的開口 34、經過閥體中部的斜坡環(huán)面流體通道35進入閥體 內腔37，再由閥體出水口 38流出。本實用新型的流量平衡組件位于閥體4的下部，包括平衡塞9、平衡座10、彈簧支 架11、彈簧12、連接小軸13、彈簧座16、膜片27、壓片28、擋片29、第二螺母30、第一 0型圈 25、第二 0型圈26、絲堵15 ；第一 0型圈25內嵌在平衡座10上部的凹槽內，確保平衡座10 與平衡塞9之間的密封；第二 0型圖26內嵌于平衡座10的下部凹槽內，確保平衡座10與 閥體4之間密封；第一 0型圈25和第二 0型圈26的設置保證經由調節(jié)盤和流體通道進入 閥體內腔37的流體不會漏至流量平衡組件內腔39 ；平衡塞9穿過0型圈25通過小軸13與 彈簧座16相連接；內嵌于平衡座10內腔的彈簧支架11與彈簧座16之間裝有彈簧12 ；膜 片27在壓片28和擋片29之間靠第二螺母30壓緊；下蓋17與閥體4通過螺釘把膜片27 和平衡座10壓緊在閥體腔內，下蓋17上的下蓋導壓孔31與閥體上的閥體導壓孔32相通。本實用新型的平衡塞9上還設計有和平衡座10內腔連通的圓孔(圖中未表示)，使得平衡組件內腔的壓力與閥體內腔壓力一致并作用在膜片上。由于上述結構和流體通道的合理優(yōu)化，使平衡功能在相對小膜片和小預緊力的情 況下更易于實現(xiàn)，可有效降低振動和噪音，更加節(jié)能、環(huán)保。本實用新型的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥的工作原理如下閥門不工作時，閥門驅動器無驅動信號或0，閥門驅動器通過支架聯(lián)軸器帶動閥軸 1、聯(lián)接軸5使調節(jié)片7的扇形結構33完全遮蓋調節(jié)盤8上的開口 34，閥門處于常閉狀態(tài)；閥門工作時，由流體管網控制系統(tǒng)或控制器輸出控制信號給閥門驅動器，閥門驅 動器根據(jù)信號的大小帶動閥軸轉動一定的角度，聯(lián)軸5的轉動帶動調節(jié)片7轉動，從而開啟 調節(jié)盤8的開口 34即流體窗口，使流體通過閥體，管網系統(tǒng)得到所需的水流量。當系統(tǒng)流 量需要調節(jié)時，控制系統(tǒng)輸出信號使閥門驅動器開大、開小或關閉，實現(xiàn)流量調節(jié)功能。工作過程中，異程管網變流量系統(tǒng)壓力的變化是時刻存在的，本實用新型產品通 過流量調節(jié)組件的作用，在系統(tǒng)壓力升高時，通過相互連通的下蓋導壓孔31與閥體導壓孔 32使膜片27的下部壓力升高打破原來的平衡狀態(tài)，膜片27帶動相連接的小軸13和平衡塞 9向上運動，減少閥體內腔出水面積，增加閥體腔內的壓力，直至實現(xiàn)新的平衡狀態(tài)，使流量 維持不變。反之亦然，從而達到了流量自動平衡的目的，使流量恒定在標定的范圍內，消除 了系統(tǒng)壓力波動對流量的影響。上述僅對本實用新型中的具體實施例加以說明，但并不是對本實用新型的保護范 圍作任何形式上的限定，凡是依據(jù)本實用新型中的設計精神所作出的等效變化或修飾，均 應認為落入本實用新型的保護范圍。
權利要求動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，包括上蓋、下蓋、位于上蓋和下蓋之間、且與上蓋及下蓋緊固在一起的閥體、閥門驅動器以及位于閥體內部、且與閥體同心的流量調節(jié)組件和流量平衡組件，流量平衡組件位于流量調節(jié)組件的下部，其特征在于所述閥門驅動器通過螺紋連接固定于閥體上的支架上，與閥軸通過支架聯(lián)軸器連接成一體；所述流量調節(jié)組件位于上蓋下方且位于所述閥體上部的流體入口處，與閥體用螺釘和彈簧墊片固定連接，采用角行程調節(jié)型結構與閥體組成一個整體；所述流量平衡單元位于閥體的下部，下蓋與閥體通過螺釘將其固定在閥體腔內，下蓋上的下蓋導壓孔與閥體上的閥體導壓孔相通。
2.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，其特征在于所述流量調節(jié)組件 包括由上至下中心同心的聯(lián)接軸、壓緊彈簧、調節(jié)片、調節(jié)盤；調節(jié)盤通過螺釘和密封墊片 與閥體固定密封連接；聯(lián)接軸位于閥體內腔，與閥軸同心、其穿過調節(jié)片的中心并帶動調節(jié) 片在調節(jié)盤上相對轉動；壓緊彈簧壓緊調節(jié)片和調節(jié)盤，使調節(jié)片與調節(jié)盤緊密接觸；第 一螺母從下方使聯(lián)接軸、壓緊彈簧、調節(jié)片和調節(jié)盤連接成一體；調節(jié)片通過聯(lián)接軸和閥軸 連接，調節(jié)片為互為對稱的兩個扇形結構；所述調節(jié)盤上有與所述調節(jié)片的扇形結構相對 應的開口，調節(jié)片相對調節(jié)盤的轉動改變調節(jié)盤上的開口露出的面積從而調節(jié)通過開口的 流量。
3.根據(jù)權利要求2所述的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，其特征在于所述調節(jié)片在所述 調節(jié)盤上的轉動角度最大為90度。
4.根據(jù)權利要求3所述的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，其特征在于所述調節(jié)片和所述 調節(jié)盤由表面粗糙度小的材料制成，所述調節(jié)片相對所述調節(jié)盤作角旋轉運動實現(xiàn)小扭矩閥門開/關。
5.根據(jù)權利要求1所述的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，其特征在于所述閥體的中部為 上寬下窄的斜坡環(huán)面流體通道。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項所述的動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，其特征在于所述流 量平衡組件包括平衡塞、平衡座、彈簧支架、彈簧、連接小軸、彈簧座、膜片、壓片、擋片、第二 螺母、第一 0型圈、第二 0型圈；第一 0型圈內嵌在平衡座上部的凹槽內，確保平衡座與平衡 塞之間的密封；第二 0型圈內嵌于平衡座的下部凹槽內，確保平衡座與閥體之間密封；平衡 塞穿過第一 0型圈通過小軸與彈簧座相連接；內嵌于平衡座內腔的彈簧支架與彈簧座之間 裝有彈簧；膜片在壓片和擋片之間靠第二螺母壓緊；所述下蓋與閥體通過螺釘把膜片和平 衡座壓緊在閥體腔內，下蓋上的下蓋導壓孔與閥體上的閥體導壓孔相通。
專利摘要動態(tài)平衡電動調節(jié)一體閥，包括上蓋、下蓋、閥體、閥門驅動器以及流量調節(jié)組件和位于流量調節(jié)組件下部的流量平衡組件，其特征在于所述閥門驅動器通過螺紋連接固定于閥體上的支架上，與閥軸通過支架聯(lián)軸器連接成一體；所述流量調節(jié)組件位于上蓋下方且位于所述閥體上部的流體入口處，與閥體用螺釘和彈簧墊片固定連接，采用角行程調節(jié)型結構與閥體組成一個整體；下蓋與閥體通過螺釘將流量平衡單元固定在閥體腔內，下蓋導壓孔與閥體導壓孔相通。本實用新型采用一體化設計，使閥門動態(tài)流量平衡與流量調節(jié)融為一體，小扭矩角行程關斷結構實現(xiàn)流量調節(jié)；優(yōu)化設計閥體及自動流量平衡部件結構，降低流阻和噪音，進一步實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保功能。
文檔編號F16K17/32GK201582400SQ20092035070
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者王勤, 馬學東 申請人:歐文托普閥門系統(tǒng)(北京)有限公司