CN105179773B - 一种流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量调节阀，流量调节阀包括阀轴、左力矩马达、阀轴承、阀齿套、双齿啮合套件以及阀筒，阀筒从左至右依次设置，多个内调节片转动过程中，可以形成螺旋状的通道，而且通道的大小和通道开口的大小呈规律变化，从而可以调节细排气管风流量的大小，同理，可以调节细进气管风流量的大小，并且多个内调节片转动过程中，不断增加通道内的空气与内调节片的接触面积，从而可以通过内调节片和外调节片，实现细排气管和细进气管之间的热交换，从而降低细进气管、细进气管内部空气的温度差。

Description

一种流量调节阀

技术领域

本发明涉及一种流量调节阀。

背景技术

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。英文名：controlvalve，位号通常FV开头。现有的流量调节阀造成结构复杂，而且提高了通风阻力，从而相应提高了进风扇、出风扇的功率投入，无法实现调节风流量功能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，可以调节风流量，可降低室内外热交换并且通风阻力可调节的流量调节阀。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种流量调节阀，包括阀轴、左力矩马达、阀轴承、阀齿套、双齿啮合套件以及阀筒，阀筒从左至右依次设置，阀筒包括外阀筒、连轴件、内调节片、外调节片，外阀筒和连轴件呈圆环形且外阀筒和连轴件同轴线设置，外阀筒的左端面、连轴件的左端面、内调节片的左端边沿以及外调节片的左端边沿处于同一平面，外阀筒的右端面、连轴件的右端面、内调节片的右端边沿以及外调节片的右端边沿处于同一平面，从而可以方便相邻的阀筒的内调节片可以拼接在一起，外阀筒内设置有两片内调节片，内调节片的一端固定在连轴件的外壁上，内调节片的另一端固定在外阀筒的内壁上，外调节片的一端固定在外阀筒的外壁上，外调节片的另一端靠近细进气管的内壁，左力矩马达固定在阀轴的左端，双齿啮合套件包括第一齿轮、第二齿轮，阀齿套呈筒状，阀齿套的两端面均设置有一圈端面齿轮，各个阀齿套分别通过阀轴承转动安装在阀轴上，连轴件固定在阀齿套上，相邻两个阀齿套之间均设置有齿轮组，第一齿轮、第二齿轮均转动安装在阀轴上，相邻两个阀齿套中，位于左侧的阀齿套的右端面和第一齿轮啮合，位于右侧的阀齿套的左端面和第二齿轮啮合，同一双齿啮合套件内的第一齿轮和第二齿轮相啮合，从而实现相邻两个阀齿套之间的同向转动，并且可以通过位于左侧的阀齿套的右端面和第一齿轮的传动比ia，位于右侧的阀齿套的左端面和第二齿轮传动比ib，同一双齿啮合套件内的第一齿轮和第二齿轮传动比ic,实现相邻两个阀齿套的转动比为I，连轴件的长度大于阀齿套的长度，从而使得双齿啮合套件可以被连轴件覆盖，从而可以方便相邻的阀筒的内调节片可以拼接在一起，所述左力矩马达的转子上固定有第一端面齿轮盘，第一端面齿轮盘通过第一驱动齿轮与最左端的阀齿套的左端实现传动连接，从而实现左力矩马达和最左端的阀齿套之间的传动连接具备减速的功能，从而可以适应更加精细、准确的阀齿套角度调整，实现更加精细、准确的风流量调整，内调节片沿阀轴的轴线方向的投影呈a°的扇形，从左至右，第n个阀齿套相对第一个阀齿套的速比为n:1,从而使得当第1个阀齿套转动角度b°时，第2个阀齿套、第3个阀齿套、第4个阀齿套......第n个阀齿套的转动角度分别为(b*2)°、(b*3)°、(b*4)°......(b*n)°,最左端的阀筒的内调节片上设置有向右延伸的第一隔离板，所述第一隔离板的长度等于180/a倍的阀筒长度，当流量调节阀处于初始位置时，内调节片的左端抵在第一隔离板的正面上，从而使得内调节片呈并排设置，当左力矩马达驱动最左端的阀齿套转动时，从左至右内调节片的转动角度依次增多，从而使得从左至右，内调节片呈螺旋状，使得在流量调节阀的通风面积不断缩小，从而调节风流量的同时，可以增大空气与内调节片的接触面积，从而提高细进气管内的空气与细排气管内的空气的换热效果，当最左端的内调节片转动角度为a°时，从左至右，相邻内调节片的边沿相抵，第180/a个阀齿套内的内调节片转动的右端抵在第一隔离板的背面，从而实现封闭流量调节阀,上述参数a的范围是，20≤a≤45，外调节片沿阀轴的轴线方向的投影呈a°的扇形，最左端的阀筒的外调节片上设置有向右延伸的第二隔离板，所述第二隔离板的长度等于180/a倍的阀筒长度。采用上述结构，多个内调节片转动过程中，可以形成螺旋状的通道，而且通道的大小和通道开口的大小呈规律变化，从而可以调节细排气管风流量的大小，同理，可以调节细进气管风流量的大小，并且多个内调节片转动过程中，不断增加通道内的空气与内调节片的接触面积，从而可以通过内调节片和外调节片，实现细排气管和细进气管之间的热交换，从而降低细进气管、细进气管内部空气的温度差，并且由于上述结构可以实现在低风流量情况下实现更大程度换热，大风流量情况下实现更小程度的换热的策略，在需要大流量的情况下，可以减少换热结构对流量的不利影响，在低流量的情况下，可以保证较好的节能效果，因此可以在效率或效益中实现取舍，符合室内空间的实际需求；，将流量调节阀设置在各个细进气管、细排气管，可以方便各个实验场所根据实验需求特点进行调节；细排气管的风流量提高时，细进气管的风流量同步提高，细排气管的风流量降低时，细进气管的风流量同步降低，细排气管的风流量、细进气管的风流量的调节是同步进行的，有利于保持室内空间内的气压平衡，维持较为合理的室内空间内环境，内调节片的右侧面呈平面，内调节片的右侧面和外阀筒的右端面处于同一平面，从而使得相邻的内调节片相对转动过程中，位于右侧的内调节片的左端边沿始终抵在内调节片的右侧面上，从而使得相邻的内调节片相对转动过程中，位于左侧的内调节片的右侧面和位于右侧的内调节片的左端边沿之间不会出现缝隙，从而防止气流从位于左侧的内调节片的右侧面和位于右侧的内调节片的左端边沿之间流出，从而可以调整气流从螺旋状的通道内流动，减少了扰流和涡流，从而减少了通风阻力，利于形成稳定可控的气流，外调节片的右侧面呈平面，外调节片的右侧面和外阀筒的右端面处于同一平面，从而使得相邻的外调节片相对转动过程中，位于右侧的外调节片的左端边沿始终抵在外调节片的右侧面上，从而使得相邻的外调节片相对转动过程中，位于左侧的外调节片的右侧面和位于右侧的外调节片的左端边沿之间不会出现缝隙，从而防止气流从位于左侧的外调节片的右侧面和位于右侧的外调节片的左端边沿之间流出，从而可以调整气流从螺旋状的通道外流动，减少了扰流和涡流，从而减少了通风阻力，利于形成稳定可控的气流。

作为优选，阀轴的右端同时设置有一个右力矩马达，右力矩马达的转子上固定有第二端面齿轮盘，第二端面齿轮盘通过第二驱动齿轮与最右端的阀齿套的右端实现传动连接。采用这种结构，当阀筒数量较多是，通过右力矩马达和左力矩马达同步作用，可以降低右侧末端位置的传动***(包括第一齿轮、第二齿轮、阀齿套)的所要承受的工作负载，从而可以设计较为长的流量调节阀，提高换热效果。

作为优选，所述外阀筒、连轴件、内调节片、外调节片采用铜材质或铝合金材质一体式浇注成型。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)多个内调节片转动过程中，可以形成螺旋状的通道，而且通道的大小和通道开口的大小呈规律变化，从而可以调节细排气管风流量的大小，同理，可以调节细进气管风流量的大小，并且多个内调节片转动过程中，不断增加通道内的空气与内调节片的接触面积，从而可以通过内调节片和外调节片，实现细排气管和细进气管之间的热交换，从而降低细进气管、细进气管内部空气的温度差；

2)由于上述结构可以实现在低风流量情况下实现更大程度换热，大风流量情况下实现更小程度的换热的策略，在需要大流量的情况下，可以减少换热结构对流量的不利影响，在低流量的情况下，可以保证较好的节能效果，因此可以在效率或效益中实现取舍，符合室内空间的实际需求；

3)将流量调节阀设置在各个细进气管、细排气管，可以方便各个实验场所根据实验需求特点进行调节；

4)细排气管的风流量提高时，细进气管的风流量同步提高，细排气管的风流量降低时，细进气管的风流量同步降低，细排气管的风流量、细进气管的风流量的调节是同步进行的，有利于保持室内空间内的气压平衡，维持较为合理的室内空间内环境；

5)内调节片以及外调节片的右侧面呈平面，从而可以调整气流从螺旋状的通道内流动，减少了扰流和涡流，从而减少了通风阻力，利于形成稳定可控的气流。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例流量调节阀的安装结构示意图。

图3是本发明实施例图2中A处的放大结构示意图。

图4是本发明实施例图2中B处的放大结构示意图。

图5是本发明实施例内调节片呈并排设置时的平面结构示意图。

图6是本发明实施例封闭流量调节阀时，内调节片设置结构示意图。

图7是本发明实施例封闭流量调节阀时，另一方向上的内调节片设置结构示意图。

图8是本发明实施例安装段管的设置结构示意图。

图9是本发明实施例安装段管的剖视结构示意图。

图10是本发明实施例阀筒的平面结构示意图。

图11是本发明实施例阀筒的立体结构示意图。

图12是本发明实施例阀筒的另一方向上的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图12，本实施例流量调节阀，包括粗进气管1、细进气管2、吸风机3、粗排气管4、细排气管5和排气扇6，粗进气管1连接吸风机3，粗进气管1连接若干个细进气管2，从而将外部空气送入室内空间的若干个位置，粗排气管4连接排气扇6，粗排气管4连接若干个细排气管5，从而将室内空间若干个位置的空气排到室外，细进气管2上设置有供细排气管5穿入的穿入孔以及供细排气管5穿出的穿出孔，所述细排气管5上设置有一段用于调节风流量以及换热的流量调节阀7，所述细排气管5从穿入孔穿入细进气管2内，并从穿出孔穿出细进气管2，从而将流量调节阀7设置于细进气管2内，流量调节阀7包括阀轴71、左力矩马达771、阀轴承73、阀齿套74、双齿啮合套件75以及阀筒76，阀筒76从左至右依次设置，阀筒76包括外阀筒761、连轴件762、内调节片763、外调节片764，外阀筒761和连轴件762呈圆环形且外阀筒761和连轴件762同轴线设置，外阀筒761的左端面、连轴件762的左端面、内调节片763的左端边沿以及外调节片764的左端边沿处于同一平面，外阀筒761的右端面、连轴件762的右端面、内调节片763的右端边沿以及外调节片764的右端边沿处于同一平面，从而可以方便相邻的阀筒76的内调节片763可以拼接在一起，外阀筒761内设置有两片内调节片763，内调节片763的一端固定在连轴件762的外壁上，内调节片763的另一端固定在外阀筒761的内壁上，外调节片764的一端固定在外阀筒761的外壁上，外调节片764的另一端靠近细进气管2的内壁，左力矩马达771固定在阀轴71的左端，双齿啮合套件75包括第一齿轮751、第二齿轮752，阀齿套74呈筒状，阀齿套74的两端面均设置有一圈端面齿轮，各个阀齿套74分别通过阀轴承73转动安装在阀轴71上，连轴件762固定在阀齿套74上，相邻两个阀齿套74之间均设置有齿轮组，第一齿轮751、第二齿轮752均转动安装在阀轴71上，相邻两个阀齿套74中，位于左侧的阀齿套74的右端面和第一齿轮751啮合，位于右侧的阀齿套74的左端面和第二齿轮752啮合，同一双齿啮合套件75内的第一齿轮751和第二齿轮752相啮合，从而实现相邻两个阀齿套74之间的同向转动，并且可以通过位于左侧的阀齿套74的右端面和第一齿轮751的传动比ia，位于右侧的阀齿套74的左端面和第二齿轮752传动比ib，同一双齿啮合套件75内的第一齿轮751和第二齿轮752传动比ic,实现相邻两个阀齿套74的转动比为I，连轴件762的长度大于阀齿套74的长度，从而使得双齿啮合套件75可以被连轴件762覆盖，从而可以方便相邻的阀筒76的内调节片763可以拼接在一起，所述左力矩马达771的转子上固定有第一端面齿轮盘772，第一端面齿轮盘772通过第一驱动齿轮775与最左端的阀齿套74的左端实现传动连接，从而实现左力矩马达771和最左端的阀齿套74之间的传动连接具备减速的功能，从而可以适应更加精细、准确的阀齿套74角度调整，实现更加精细、准确的风流量调整，内调节片763沿阀轴71的轴线方向的投影呈a°的扇形，从左至右，第n个阀齿套74相对第一个阀齿套74的速比为n:1,从而使得当第1个阀齿套74转动角度b°时，第2个阀齿套74、第3个阀齿套74、第4个阀齿套74......第n个阀齿套74的转动角度分别为(b*2)°、(b*3)°、(b*4)°......(b*n)°,最左端的阀筒76的内调节片763上设置有向右延伸的第一隔离板765，所述第一隔离板765的长度等于180/a倍的阀筒76长度，当流量调节阀7处于初始位置时，内调节片763的左端抵在第一隔离板765的正面上，从而使得内调节片763呈并排设置，当左力矩马达771驱动最左端的阀齿套74转动时，从左至右内调节片763的转动角度依次增多，从而使得从左至右，内调节片763呈螺旋状，使得在流量调节阀7的通风面积不断缩小，从而调节风流量的同时，可以增大空气与内调节片763的接触面积，从而提高细进气管2内的空气与细排气管5内的空气的换热效果，当最左端的内调节片763转动角度为a°时，从左至右，相邻内调节片763的边沿相抵，第180/a个阀齿套74内的内调节片763转动的右端抵在第一隔离板765的背面，从而实现封闭流量调节阀7,上述参数a的范围是，20≤a≤45，外调节片764沿阀轴71的轴线方向的投影呈a°的扇形，最左端的阀筒76的外调节片764上设置有向右延伸的第二隔离板766，所述第二隔离板766的长度等于180/a倍的阀筒76长度。采用上述结构，多个内调节片763转动过程中，可以形成螺旋状的通道，而且通道的大小和通道开口的大小呈规律变化，从而可以调节细排气管5风流量的大小，同理，可以调节细进气管2风流量的大小，并且多个内调节片763转动过程中，不断增加通道内的空气与内调节片763的接触面积，从而可以通过内调节片763和外调节片764，实现细排气管5和细进气管2之间的热交换，从而降低细进气管2、细进气管2内部空气的温度差，并且由于上述结构可以实现在低风流量情况下实现更大程度换热，大风流量情况下实现更小程度的换热的策略，在需要大流量的情况下，可以减少换热结构对流量的不利影响，在低流量的情况下，可以保证较好的节能效果，因此可以在效率或效益中实现取舍，符合室内空间的实际需求；，将流量调节阀7设置在各个细进气管2、细排气管5，可以方便各个实验场所根据实验需求特点进行调节；细排气管5的风流量提高时，细进气管2的风流量同步提高，细排气管5的风流量降低时，细进气管2的风流量同步降低，细排气管5的风流量、细进气管2的风流量的调节是同步进行的，有利于保持室内空间内的气压平衡，维持较为合理的室内空间内环境，内调节片的右侧面7631呈平面，内调节片的右侧面7631和外阀筒761的右端面处于同一平面，从而使得相邻的内调节片763相对转动过程中，位于右侧的内调节片763的左端边沿始终抵在内调节片的右侧面7631上，从而使得相邻的内调节片763相对转动过程中，位于左侧的内调节片的右侧面7631和位于右侧的内调节片763的左端边沿之间不会出现缝隙，从而防止气流从位于左侧的内调节片的右侧面7631和位于右侧的内调节片763的左端边沿之间流出，从而可以调整气流从螺旋状的通道内流动，减少了扰流和涡流，从而减少了通风阻力，利于形成稳定可控的气流，外调节片的右侧面7641呈平面，外调节片的右侧面7641和外阀筒761的右端面处于同一平面，从而使得相邻的外调节片764相对转动过程中，位于右侧的外调节片764的左端边沿始终抵在外调节片的右侧面7641上，从而使得相邻的外调节片764相对转动过程中，位于左侧的外调节片的右侧面7641和位于右侧的外调节片764的左端边沿之间不会出现缝隙，从而防止气流从位于左侧的外调节片的右侧面7641和位于右侧的外调节片764的左端边沿之间流出，从而可以调整气流从螺旋状的通道外流动，减少了扰流和涡流，从而减少了通风阻力，利于形成稳定可控的气流。阀轴71的右端同时设置有一个右力矩马达773，右力矩马达773的转子上固定有第二端面齿轮盘774，第二端面齿轮盘774通过第二驱动齿轮776与最右端的阀齿套74的右端实现传动连接，细进气管2的出气口内设置有第一气压传感器781，细排气管5的进气口设置有第二压力传感器782，第一气压传感器781和第二压力传感器782连接控制模块783，控制模块783连接排气扇6、吸风机3、左力矩马达771和右力矩马达773。采用这种结构，当阀筒76数量较多是，通过右力矩马达773和左力矩马达771同步作用，可以降低右侧末端位置的传动***(包括第一齿轮751、第二齿轮752、阀齿套74)的所要承受的工作负载，从而可以设计较为长的流量调节阀7，提高换热效果。细进气管2上设置有供细排气管5穿入和穿出的安装段管21，所述安装段管21由安装段管上部211和安装段管下部212构成，安装段管上部211和安装段管下部212构成筒状的安装段管21，安装段管上部211上开设有穿入孔和穿出孔，安装段管上部211的两侧设置有上固定片213，和安装段管下部212的两侧设置有下固定片214，上固定片213和下固定片214通过螺栓固定，所述安装段管21通过法兰结构连接至细进气管2。采用这种结构，通过可以上下方式拆开的安装段管上部211和安装段管下部212，为流量调节阀7的安装提供了很大的方便。所述外阀筒761、连轴件762、内调节片763、外调节片764采用铜材质或铝合金材质一体式浇注成型。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种流量调节阀，其特征在于：流量调节阀包括阀轴、左力矩马达、阀轴承、阀齿套、双齿啮合套件以及阀筒，阀筒从左至右依次设置，阀筒包括外阀筒、连轴件、内调节片、外调节片，外阀筒和连轴件呈圆环形且外阀筒和连轴件同轴线设置，外阀筒的左端面、连轴件的左端面、内调节片的左端边沿以及外调节片的左端边沿处于同一平面，外阀筒的右端面、连轴件的右端面、内调节片的右端边沿以及外调节片的右端边沿处于同一平面，外阀筒内设置有两片内调节片，内调节片的一端固定在连轴件的外壁上，内调节片的另一端固定在外阀筒的内壁上，外调节片的一端固定在外阀筒的外壁上，外调节片的另一端靠近细进气管的内壁，左力矩马达固定在阀轴的左端，双齿啮合套件包括第一齿轮、第二齿轮，阀齿套呈筒状，阀齿套的两端面均设置有一圈端面齿轮，各个阀齿套分别通过阀轴承转动安装在阀轴上，连轴件固定在阀齿套上，相邻两个阀齿套之间均设置有齿轮组，第一齿轮、第二齿轮均转动安装在阀轴上，相邻两个阀齿套中，位于左侧的阀齿套的右端面和第一齿轮啮合，位于右侧的阀齿套的左端面和第二齿轮啮合，同一双齿啮合套件内的第一齿轮和第二齿轮相啮合，连轴件的长度大于阀齿套的长度，从而使得双齿啮合套件可以被连轴件覆盖，从而可以方便相邻的阀筒的内调节片可以拼接在一起，所述左力矩马达的转子上固定有第一端面齿轮盘，第一端面齿轮盘通过第一驱动齿轮与最左端的阀齿套的左端实现传动连接，内调节片沿阀轴的轴线方向的投影呈a°的扇形，从左至右，第n个阀齿套相对第一个阀齿套的速比为n:1,最左端的阀筒的内调节片上设置有向右延伸的第一隔离板，所述第一隔离板的长度等于180/a倍的阀筒长度，当流量调节阀处于初始位置时，内调节片的左端抵在第一隔离板的正面上，从而使得内调节片呈并排设置，当左力矩马达驱动最左端的阀齿套转动时，从左至右内调节片的转动角度依次增多，从而使得从左至右，内调节片呈螺旋状,上述参数a的范围是，20≤a≤45，外调节片沿阀轴的轴线方向的投影呈a°的扇形，最左端的阀筒的外调节片上设置有向右延伸的第二隔离板，所述第二隔离板的长度等于180/a倍的阀筒长度，内调节片的右侧面呈平面，内调节片的右侧面和外阀筒的右端面处于同一平面，外调节片的右侧面呈平面，外调节片的右侧面和外阀筒的右端面处于同一平面。

2.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：阀轴的右端同时设置有一个右力矩马达，右力矩马达的转子上固定有第二端面齿轮盘，第二端面齿轮盘通过第二驱动齿轮与最右端的阀齿套的右端实现传动连接。

3.根据权利要求1所述的流量调节阀，其特征在于：所述外阀筒、连轴件、内调节片、外调节片采用铜材质或铝合金材质一体式浇注成型。