本發(fā)明屬于液體流量控制閥技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種液體流量恒定控制裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的供水系統(tǒng)中大都是采用水泵增壓給供水管道進行供水,這種情況下隨著水泵的啟動或停止,還有管路自身的阻力以及用水量的變化,會使得管道的壓力產(chǎn)生變化;或者在管路較長的地方不同位置的出水口由于管道阻力的原因,在管道末端的水壓變小,靠近管道前端的水壓較大。由于上述原因,造成相同通徑的出水孔所流過的流量有較大差異。為解決現(xiàn)有供水系統(tǒng)存在的問題,公知的技術(shù)原理是,使得液體流道的截面隨著液體壓力的變化呈現(xiàn)反比例變化;公知的技術(shù)方案主要有:
中國專利申請CN201020141294.7公開了一種用于管道水壓水流控制的自動恒壓恒流閥,包括閥體、進水口和出水口,閥體的內(nèi)腔一端連接有限位塊,限位塊中間設有進水口,活塞、彈簧、彈簧座、調(diào)節(jié)桿順序位于閥體內(nèi)腔中,活塞位于限位塊與彈簧之間,彈簧位于活塞與彈簧座之間,彈簧座另一側(cè)設有調(diào)節(jié)桿,活塞上設有進水孔,其特征是:閥體中部側(cè)面設有出水口,進水孔的出口與彈簧內(nèi)腔相對應,出水口與彈簧外側(cè)相連通,或者進水孔的出口與彈簧外側(cè)相對應,出水口與彈簧內(nèi)腔相連通。雖然該自動恒壓恒流閥能夠?qū)崿F(xiàn)液體流道的截面隨著液體壓力的變化呈現(xiàn)反比例變化,但它是通過彈簧的間隙的變化來實現(xiàn)水流量的控制,因而存在以下不足:一是彈簧鋼長期浸泡在在水中,不可避免的會導致銹蝕,導致彈簧的彈性系數(shù)變化,因此彈簧的間隙也會變化,導致流量不穩(wěn)定。二是彈簧的壓縮或伸縮需要較長的行程,即在彈簧座與活塞之間的距離較長,因此當水流從進水口進入到彈簧內(nèi)腔時由于壓強的傳遞作用,會使得彈簧內(nèi)腔是水流壓力逐漸與進水口水壓平衡,此時彈簧就會從壓縮狀態(tài)逐漸回復的初始狀態(tài),也就是說彈簧間的間隙又會變大;因此增加彈簧和活塞的作用僅僅是使得壓力變化趨于緩和,只能起到減緩壓力沖擊的作用,很難真正的控制流量恒定。
中國專利申請CN201220720972.4公開了一種恒流閥,包括帶有閥腔的閥體、設在該閥腔中的恒流調(diào)節(jié)裝置,所述閥體上有與所述閥腔連通的出油口;其特征在于:所述恒流調(diào)節(jié)裝置包括固定在閥腔中的定位套(6)、設在該閥腔中的彈簧(4)和帶有進油口(7)的活門(5)。該恒流閥的原理也是采用彈簧受力壓縮推動活門運動,然后依靠活門的運動來控制出油口的開度,從而控制流量。所以,也同樣與中國專利申請CN201020141294.7公布的一種用于管道水壓水流控制的自動恒壓恒流閥存在相同的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種液體流量恒定控制裝置,本發(fā)明能夠在設定液體壓力范圍內(nèi),不受液體壓力大小的變化而實現(xiàn)液體流量的恒定調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明提出的一種液體流量恒定控制裝置,其特征在于:包括上閥體、下閥體、彈性墊和可活動的閥芯,所述上閥體設有內(nèi)螺紋,所述下閥體設有和上閥體相配合的外螺紋,上閥體和下閥體通過內(nèi)外螺紋連接并形成上閥體和下閥體組合后的閥體空腔,所述閥體空腔內(nèi),沿上閥體至下閥體的軸向依次設有帶孔的彈性墊和可活動的閥芯,所述可活動的閥芯包括半圓形的密封部和圓筒狀的導向部,半圓形的密封部的外表面設有凸起,所述圓筒狀的導向部的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔,所述帶孔的彈性墊設有與所述半圓形的密封部貼合的密封面。
本發(fā)明提出的一種液體流量恒定控制裝置的進一步優(yōu)選方案是:
所述帶孔的彈性墊為圓柱狀,其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔,彈性墊通孔的直徑為0.1-5mm。
所述帶孔的彈性墊的密封面的形狀為半球形或錐形。所述帶孔的彈性墊的材質(zhì)為橡膠、硅膠或硅橡膠。
帶孔的彈性墊的形狀為圓柱狀,與上閥體的側(cè)壁為緊配合,可以更好的進行密封和防止彈性墊翻轉(zhuǎn)以及徑向轉(zhuǎn)動,并且在彈性墊軸向高出上閥體的空腔時與下閥體配合密封防止水從螺紋的結(jié)合部滲出。
所述圓筒狀的導向部與下閥體之間設有供液體流通的間隙,所述間隙的寬度為0.2-5mm。
進一步控制間隙是為了滿足不同流量的情況下的要求,大流量時選擇較大間隙,小流量時選擇較小的間隙。閥芯通孔與間隙配合可供液體流通。
所述可活動的閥芯的材質(zhì)為陶瓷或工程塑料;所述上閥體和下閥體的材質(zhì)均為不銹鋼、銅合金、鋁合金或工程塑料。
所述凸起的形狀為半球形,所述凸起的高度為0.2-5mm。
所述可活動的閥芯、上閥體、下閥體和彈性墊的材質(zhì)應滿足防腐的要求。
本發(fā)明的實現(xiàn)原理是:為使得液體流道的截面隨著液體壓力的變化呈現(xiàn)反比例變化,本發(fā)明采用了與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的方案。本發(fā)明使用中,有液體從下閥體流向上閥體時,液體流先沖擊可活動的閥芯,可活動的閥芯在液體流的作用下頂?shù)綇椥詨|,可活動的閥芯的凸起首先頂?shù)綇椥詨|的密封面,所述凸起陷入彈性墊的密封面內(nèi),當液體流對可活動的閥芯的沖擊力與彈性墊對可活動的閥芯的彈力平衡時,即可在彈性墊的密封面和可活動的閥芯的密封部之間形成一個可供液體流通過的液體流道,當壓力大時,可活動的閥芯陷入彈性墊的密封面就多,所形成的液體流道截面就??;反之當壓力小時,可活動的閥芯陷入彈性墊的密封面就小,所形成的液體流道截面就大。因此,僅為液體壓力發(fā)生變化,但液體流量卻恒定不變化。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點在于:
一是本發(fā)明可在液體壓力變化的情況下自動調(diào)整液體流量,不用人工操作;不用流量計等電子元件采集信號,再反饋給電動閥門來控制閥門開度,從而進一步控制流量;利用彈性墊和可活動的閥芯的相互作用,直接用壓力來控制液體流道截面,從而實現(xiàn)流量恒定。
二是本發(fā)明采用彈性墊來吸收水流沖擊力,并且可活動的閥芯有半圓形的密封部,半圓形的密封部的作用一是密封、二是分散壓力,使得液體在流經(jīng)彈性墊與半圓形密封部之間的液體流道的時候產(chǎn)生的對閥芯的壓力分散到各個方向,不會產(chǎn)生推動可活動的閥芯沿反方向運動的不良影響。
三是本發(fā)明采用彈性墊來吸收水流對可活動的閥芯的沖擊力,彈性墊產(chǎn)生彈性形變來吸收沖擊力,因此可活動的閥芯的密封部的凸起可以做的很小,不像使用彈簧必須要較大的行程,所以液體流道內(nèi)的壓力不會像中國專利申請CN201020141294.7所公開的方案,會造成反向沖擊。
四是本發(fā)明的彈性墊上開孔會造成負壓效果,有利于可活動的閥芯的穩(wěn)定,當液體流過彈性墊通孔進入上閥體時,由于截面積的突變會在局部形成負壓類似于文丘里管,會對可活動的閥芯產(chǎn)生一定的吸附作用。因此本發(fā)明采用彈性墊和可活動的閥芯配合來控制液體流道的間隙與彈簧控制間隙是兩個完全不同的技術(shù)方案,所取得技術(shù)效果大大優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)。
五是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單可靠,廣泛適用于農(nóng)業(yè)灌溉、精確配比溶液和節(jié)能節(jié)水等領(lǐng)域。如在農(nóng)業(yè)灌溉中,在每個噴頭前安裝,可保證噴水流量不隨管路阻力和管道壓力變化,保證灌溉均勻,同時節(jié)約水資源;在水龍頭前安裝可以保證開啟水龍頭的時候控制水流量,減少浪費;在工業(yè)閥門前安裝可較少水流沖擊造成的破壞,保護閥門和管路系統(tǒng)。在配比溶液中的應用可以保證配比精確,連續(xù)運行。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的整體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的閥體空腔剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的彈性墊的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的彈性墊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明的可活動的閥芯的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明的可活動的閥芯的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖示說明:上閥體1;內(nèi)螺紋1.1;下閥體2;外螺紋2.1;彈性墊3;密封面3.1;彈性墊通孔3.2;可活動的閥芯4;密封部4.1;導向部4.2;閥芯通孔4.3;凸起4.4;閥體空腔5;間隙6。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
實施例1。參照圖1-7。本發(fā)明的一種液體流量恒定控制裝置,包括上閥體(1)、下閥體(2)、彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述上閥體(1)設有內(nèi)螺紋(1.1),所述下閥體(2)設有和上閥體(1)相配合的外螺紋(2.1),上閥體(1)和下閥體(2)通過內(nèi)外螺紋連接并形成上閥體(1)和下閥體(2)組合后的閥體空腔(5),所述閥體空腔(5)內(nèi),沿上閥體(1)至下閥體(2)的軸向依次設有帶孔的彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述可活動的閥芯(4)包括半圓形的密封部(4.1)和圓筒狀的導向部(4.2),半圓形的密封部(4.1)的外表面設有凸起(4.4),所述圓筒形的導向部(4.2)的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔(4.3),所述帶孔的彈性墊(3)設有與所述半圓形的密封部(4.1)貼合的密封面(3.1)。所述帶孔的彈性墊(3)為圓柱狀,其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔(3.2),彈性墊通孔(3.2)的直徑為5mm。
實施例2。參照圖1-7。本發(fā)明的一種液體流量恒定控制裝置,包括上閥體(1)、下閥體(2)、彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述上閥體(1)設有內(nèi)螺紋(1.1),所述下閥體(2)設有和上閥體(1)相配合的外螺紋(2.1),上閥體(1)和下閥體(2)通過內(nèi)外螺紋連接并形成上閥體(1)和下閥體(2)組合后的閥體空腔(5),所述閥體空腔(5)內(nèi),沿上閥體(1)至下閥體(2)的軸向依次設有帶孔的彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述可活動的閥芯(4)包括半圓形的密封部(4.1)和圓筒狀的導向部(4.2),半圓形的密封部(4.1)的外表面設有凸起(4.4),所述圓筒形的導向部(4.2)的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔(4.3),所述帶孔的彈性墊(3)設有與所述半圓形的密封部(4.1)貼合的密封面(3.1)。所述帶孔的彈性墊(3)為圓柱狀,其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔(3.2),彈性墊通孔(3.2)的直徑為0.1mm。所述帶孔的彈性墊(3)的密封面(3.1)的形狀為半球形,所述帶孔的彈性墊(3)的材質(zhì)為橡膠,所述圓筒形的導向部(4.2)與下閥體(2)之間設有供液體流通的間隙(6),所述間隙(6)的寬度為0.2mm。所述可活動閥芯(4)的材質(zhì)為工程塑料。所述上閥體(1)和下閥體(2)的材質(zhì)均為不銹鋼。所述凸起(4.4)的形狀為半球形,所述凸起(4.4)的高度為0.2mm。
實施例3。參照圖1-7。本發(fā)明的一種液體流量恒定控制裝置,包括上閥體(1)、下閥體(2)、彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述上閥體(1)設有內(nèi)螺紋(1.1),所述下閥體(2)設有和上閥體(1)相配合的外螺紋(2.1),上閥體(1)和下閥體(2)通過內(nèi)外螺紋連接并形成上閥體(1)和下閥體(2)組合后的閥體空腔(5),所述閥體空腔(5)內(nèi),沿上閥體(1)至下閥體(2)的軸向依次設有帶孔的彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述可活動的閥芯(4)包括半圓形的密封部(4.1)和圓筒狀的導向部(4.2),半圓形的密封部(4.1)的外表面設有凸起(4.4),所述圓筒形的導向部(4.2)的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔(4.3),所述帶孔的彈性墊(3)設有與所述半圓形的密封部(4.1)貼合的密封面(3.1)。所述帶孔的彈性墊(3)為圓柱狀,其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔(3.2),彈性墊通孔(3.2)的直徑為5mm。所述帶孔的彈性墊(3)的密封面(3.1)的形狀為錐形。所述帶孔的彈性墊(3)的材質(zhì)為硅橡膠。所述圓筒形的導向部(4.2)與下閥體(2)之間設有供液體流通的間隙(6),所述間隙(6)的寬度為5mm。所述可活動閥芯(4)的材質(zhì)為陶瓷。所述上閥體(1)和下閥體(2)的材質(zhì)均為銅合金或鋁合金。所述凸起(4.4)的形狀為半球形,所述凸起(4.4)的高度為5mm。
實施例4。參照圖1-7。本發(fā)明的一種液體流量恒定控制裝置,包括上閥體(1)、下閥體(2)、彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述上閥體(1)設有內(nèi)螺紋(1.1),所述下閥體(2)設有和上閥體(1)相配合的外螺紋(2.1),上閥體(1)和下閥體(2)通過內(nèi)外螺紋連接并形成上閥體(1)和下閥體(2)組合后的閥體空腔(5),所述閥體空腔(5)內(nèi),沿上閥體(1)至下閥體(2)的軸向依次設有帶孔的彈性墊(3)和可活動的閥芯(4),所述可活動的閥芯(4)包括半圓形的密封部(4.1)和圓筒狀的導向部(4.2),半圓形的密封部(4.1)的外表面設有凸起(4.4),所述圓筒形的導向部(4.2)的圓周壁上設有可供液體流通的閥芯通孔(4.3),所述帶孔的彈性墊(3)設有與所述半圓形的密封部(4.1)貼合的密封面(3.1)。所述帶孔的彈性墊(3)為圓柱狀,其軸向設有可供液體流過的彈性墊通孔(3.2),彈性墊通孔(3.2)的直徑為0.2mm。所述帶孔的彈性墊(3)的密封面(3.1)的形狀為半球形。所述帶孔的彈性墊(3)的材質(zhì)為硅膠。所述圓筒形的導向部(4.2)與下閥體(2)之間設有供液體流通的間隙(6),所述間隙(6)的寬度為0.5mm。所述可活動閥芯(4)的材質(zhì)為工程塑料。所述上閥體(1)和下閥體(2)的材質(zhì)均為不銹鋼、銅合金、鋁合金或工程塑料。所述凸起(4.4)的形狀為半球形,所述凸起(4.4)的高度為1mm。
實施例5。本發(fā)明的制造工藝方法及參數(shù)以實施例4為例進一步公開如下:上閥體(1)使用模具注塑成型,其內(nèi)螺紋(1.1)為G3/4,內(nèi)螺紋深20mm,下閥體(2)也使用模具注塑成型,其外螺紋(2.1)為G3/4,外螺紋長度19.5mm。彈性墊(3)高度10mm,彈性墊通孔(3.2)直徑2mm,高度2mm,其材質(zhì)為硅膠注塑成型,其外徑比上閥體(1)的空腔大0.5±0.1mm,所述可活動的閥芯(4)為工程塑料注塑成型后,在其側(cè)壁機加工4個閥芯通孔(4.4),其直徑為5mm。一種流量控制裝置的組裝過程為,將彈性墊(3)放入上閥體(1)的有內(nèi)螺紋一端的空腔內(nèi),使得彈性墊(3)的錐面朝向內(nèi)螺紋(1.1)方向,并用工具將彈性墊(3)頂?shù)降?,將可活動的閥芯(4)的導向部(4.2)放入下閥體(2)的外螺紋(2.1)一側(cè)的空腔內(nèi),將上閥體(1)和下閥體(2)通過螺紋擰緊,將螺紋擰到底,感覺到壓緊彈性墊(3)為止。
本發(fā)明的具體實施方式中凡未涉到的說明屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù),可參考公知技術(shù)加以實施。
本發(fā)明經(jīng)反復試驗驗證,取得了滿意的試用效果。
以上具體實施方式及實施例是對本發(fā)明提出的一種液體流量恒定控制裝置技術(shù)思想的具體支持,不能以此限定本發(fā)明的保護范圍,凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想,在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍。