CN1575390A - 压差阀 - Google Patents

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Abstract

调节插头，主要用于***流动介质中的阀套或类似物中，包括用于调节和/或设定具有流动介质的装置中液体量的预设装置，以便独立于穿过该阀的压差将介质的流量限制到预设的最大量，所述插头还包括管状调节件，该调节件在套中调节插头的纵向上是可更换的，并位于弹簧元件上，从而在通过其外侧边缘分别打开或分别关闭多个套中的开口而更换取代管状调节件时，所述管状调节件受到膜的影响而进行调节，其中，膜是辊子膜，辊子膜沿外径固定到套的内表面上，沿内径固定到调节件的内表面上，从而源于压差的穿过膜的合力作用于与下述表面相同的圆柱表面，该表面通过调节件的最大直径与套最小直径间的滑动表面延伸。

Description

压差阀
技术领域
本发明涉及一种调节插头，主要用来***流动介质中的阀套或类似物中，调节插头包括：可调或可更换的用于调节和/或设定具有流动介质的装置中的液体量的预设装置，以便独立于穿过该阀工作的压差将介质的流量限制到预设的最大量，所述插头还包括管状调节件，该调节件在套中调节插头的纵向上是可移动的，并位于弹簧元件上，从而当把管状调节件打开或分别关闭多个沿套圆周分布的开口时，所述管状调节件受到一个膜的影响从而实现调节。
背景技术
目前有多种结构的调节阀，可根据各种目的***流动介质中的阀套里。例如，美国专利US3422842所公开的调节阀，在外阀套里刚性调节阀组件覆盖或未覆盖开口。调节阀受到膜上压力的作用而移动，膜位于阀套与组件之间，膜的中间部分固定到调节件上，膜的外部固定到阀套上。该阀具有预设装置，借助被可调螺钉压缩的弹簧进行工作，从而，弹簧压力形成相对阀中流动介质产生压力的负压。
这种预设装置承受的不利因素是，在大流量下需更大的力，所需的更大的力被泵所损耗。在来自预设装置的更大弹力下，泵必须供给更大的能量，以使调节插头以常规方式进行调节。
例如，在中央供暖装置中，用来调节热量的阀安装在不同的地方，该供暖装置是其中一种用这种阀装备成的场所。在这方面，也包括与空气调节连接的冷却装置。一操作这些阀，或者这些阀在一个或多个地方控制，整个设备中的压力都改变了，从而很需要在回路中***一个自控阀。
发明内容
根据本发明的调节阀的优选实施例，具有流体通过阀的预设装置，所述实施例包括具有小孔的可更换圆盘，其中小孔适宜所需的流体流过。如果需要另一股通过该阀的流体，则***具有小孔的圆盘状的预设装置，该装置可使所需的流体以精确的流量流过该阀。
在调节插头的流出端，具有多个开口，这些开口与调节件连接在一起，调节件具有套、辊子膜和引导件，可使调节插头在很宽的压差范围内实现精确调节。
然而，这并不能保证实现完全精确的调节。避免调节件在套中不必要的振动也是很重要的。在这种情况下，可实现对通过调节插头的流体更稳定的调节。
这可借助辊子膜来实现，所述辊子膜沿外径固定到套的内表面，沿内径固定到调节件的外表面，从而穿过膜的压差产生的合力位于与下述表面相同的圆柱表面，该表面通过调节件大直径和套的小直径之间的滑动表面延伸。
这可通过调节件的最大直径比辊子膜的最小直径大，且通过套的最小直径比辊子膜最大直径小而实现。调节件最大直径与套最小直径之间的滑动表面的直径大小，取决于辊子膜最大直径和最小直径之间的间隔。
套中的开口通过调节件的控制开闭，其形状可以是同一尺寸或不同尺寸的孔，或同一尺寸或不同尺寸的槽。
如上所述孔的形状，可以调整调节件的行程长度，从而可实现更精确的调节，而且也可减小调节件产生振动的风险。
套中的开口，通过调节件的控制开闭，其形状可以是不同尺寸的圆孔，或狭长的孔，如槽。这些槽优选具有下述结构，它们在流向具有可增加或减小的横截面。最后，套中的开口，可以包括具有增加或减小横截面的开口以及沿套圆周分布的普通狭长开口。
通过这些具有不同尺寸的孔，流体本身的调节可独立于压差实现更平稳的调解或波动过程，否则由于可能引起的压差变化使调节件存在向前和向后振动的风险，调节件开始打开或关闭开口的距离太短，以致不能取得平稳的调节。
通过在调节件与调节件引导件之间产生的槽，可减小调节中调节件产生的振动，通过该槽，介质可越过膜到达空腔或穿过膜离开空腔，这取决于调节件是否为流体打开或关闭。通过增加或减小调节件和调节件引导件之间的凹槽可增加或减小阻尼。
附图说明
下面，将参考附图对本发明的优选实施例进行说明，其中
图1所示的是根据本发明的调节插头的截面图；
图2所示的是安装在阀套中的调节插头的截面图。
具体实施方式
下面，将描述调节阀的优选实施例，该调节阀具有调节插头1的形式，用于***到管线装置中的管中的阀套，其中阀可调节流过该装置的介质，调节阀或调节插头1包括管件2形式的调节件，该调节件以可移动的方式放置在套3中。优选的，套3在其与流向相对的一端具有预设装置或圆盘，通过更换圆盘和在几个圆盘孔之间选择，可确保获得流过阀的一定流量。
管件2大约呈圆柱形，在其下端具有较大的厚度，从而管件2外径的最下端比管件2的其它外侧的外径大。
在管件2或调节件的上侧部分，设置有预设装置，它有几种便利的结构，但其最简单的形式包括一个具有固定孔5的可更换的圆盘4。通过在调节件中放置圆盘4，该圆盘4具有相应于预定流量的孔5，从而调节插头1适于对其进行调节的***中的某一流量。在调节件2于流向相对方向的一端，圆盘4位于调节件内部的凸起上，并可用密封6将圆盘4的外侧紧固在调节件2上。圆盘4通过锁紧环7或类似物固定。如果需要通过阀1的另一流量，则***具有小孔5的圆盘4形式的预设装置，它适于精确控制通过阀1的流体流量。
调节件2在套3中移动，所述套3具有底部8，套3的侧部从底部8沿与流向相反的方向延伸，并环绕调节件2的下部。在套3的上部和底部8之间，沿套3的***有多个开口9，通过开口9，流动介质流出阀外。套3的上部与引导部10连接，引导部10和套3一起形成滑动表面11、12，以分别在套3和引导部10中实现调节件2的稳定运动。引导部10还具有调节件的挡块，从而使调节件不能压出套3外。弹簧元件13以下述方式在套3和调节件2之间工作：来自弹簧元件的弹力在与流体流动相反的方向起作用，借此，调节件2可实现平衡。
在滑动表面11、12，少量的流体可通过引导部件10和调节件2，以及套3和调节件2之间。具有这种结构的阀，通过升高或降低由上滑动表面11形成的槽，可调节调节件2的阻尼。这也可通过更换引导部10来实现，从而改变组成上滑动表面11的引导部10上部的内径。在调节件2上，滑动表面11和12支撑调节件2的区域之间，辊子膜14的一端被紧固。例如，用夹紧环15来完成上述紧固，还可用多个调节件2外侧、沿辊子膜14圆周分布的点固定件。辊子膜14的另一端固定在套3和引导部10之间。一定量的水在调节件2和上滑动表面11的引导部10之间进入，从而向膜14的上侧施加压力，所述压力源于圆盘4中孔5前面介质中的压力，并在流动方向向调节件2施加压力。弹力和源于压力的力，在圆盘4中的孔5之后，作用在调节件2的最大直径，在相反的方向施压，这将在穿过圆盘4的孔5的压力中产生一个恒量，从而可维持恒定流量。
为确保流体通过阀1而不环绕套3流动，套3沿其圆周具有密封16以便密封到阀套18中壁。套3的底部8沿其与套3相对的边缘具有环状凸起17。边缘17在插头20的相应凹孔19中用作固定凸缘。
图2所示的是阀套18，其整体用作一个加热或冷却装置的管线中。阀套18具有入口，该入口处具有借助通道22连接出口23的圆柱形空穴21，其中在通道22中放置插头或调节插头1。容纳调节插头1的通道22，在其相对入口21和出口23的一端具有插头20形式的盖子，可打开来***调节插头1。在阀套18中，还有开口24，在操作状态下关闭。
流动介质被引到阀中，并流入圆柱形空腔21中，在空腔中介质接触到装配插头1的上部，该插头包括内部的管状调节件或具有圆形横截面的活塞2和外部杯状的套3，所述套3具有多个开口9，沿着套3下部的圆周分布。
当阀插头1***阀套18时，插头1的底部8与插头20上的突出部分19相接触，所述突出部分19紧卡住该插头底部8上的边缘17周围，并环绕沿底部8的圆周一部分的边该缘17，该突出部分短于或等于该圆周周长的一半。
通过使用圆盘部分作为预设装置4，可以获得短长度的调节件2。利用本实施例，可得到用来固定调节插头1的较小尺寸，其对阀套18的尺寸的限制要求也较小，其中调节插头1***到法逃18中。
调节插头1也可直接***一段直管道。在这种情况下，管道的尺寸可使流动介质流过管道的内侧壁与调节插头外圆周之间。在管道内侧和调节插头1的外侧之间，放置一个常规的密封16，从而流动介质不通过调节插头1就不能通过。
调节插头1分成三个主要部分：套3，管状的调节件2，预设装置4。在套3底部和调节件2之间置有弹簧13(图1所示)，弹簧向着流体流动的相反方向挤压调节件2，从而朝着流动介质压力相反的方向起作用。套3和调节件2之间，也就是，套3的上部和调节件2圆柱表面区域之间，有一个辊子膜14，该膜使阀外侧(之前)的压力和阀内侧的压力(在调节件2中，预设装置4之后)产生差异。
从图1可以理解，来自预设装置4之前紧邻区域的介质，朝着套3中膜14提供的工作区挤压，借此，通过调节件2一起压缩弹簧13，从而调节件2的开放边缘将逐渐关闭套3上形成的开口9。通常，出于技术本身的原因，在计算通过膜14起作用的力时，要考虑辊子膜14的平均直径，可表示成辊子膜最大直径和与辊子膜的最小直径的和的一半，但在实践中，力施加在整个辊子膜14上，包括辊子膜14在套3和调节件2之间延伸的那部分。
为确保增加的压差下流体恒定流动，除了改变弹簧元件13的弹性和孔5，也可在阀的制造过程中考虑调节件2的活塞区域，在这一方式下制造的阀，在达到最小泵压或操作压力时具有平稳波动过程和增加压差下的恒流。
套3的出口9可制成圆形开口，以相同间隔沿套一端的圆周分布。出口9可根据增加或减小的尺寸沿圆周分布。
在出口9的一个优选实施例中，这些出口的形状部分呈抛物线状，其抛物线的顶点远离入口。
在另一实施例中，套3中出口9构造为纵向的、槽形开口，其横截面沿流动方向减小。
而且，出口9的横截面在管件2调节运动开始时在流动方向增大，在管件2调节运动结束时截面的在流动方向变小。
在一个未示出的实施例中，在套3上制造均一的出口9，调节件2的边可制成不规则的方式，以避免出口9的截面太突然地关闭，而造成部分不稳定的调节过程。

Claims (8)

1.调节插头，主要用于***流动介质中的阀套或类似物中，包括：用于调节和/或设定具有流动介质的装置中液体量的预设装置，以便独立于穿过该阀的压差将介质的流量限制到预设的最大量，所述插头还包括管状调节件(2)，该调节件在套(3)中调节插头(1)的纵向上是可更换的，并位于弹簧元件(13)上，从而在通过其外侧边缘分别打开或分别关闭多个套(3)中的开口(9)而更换取代管状调节件(2)时，所述管状调节件(2)受到膜(14)的影响而进行调节，其特征在于，膜是辊子膜(14)，辊子膜(14)沿外径固定到套(3)的内表面上，沿内径固定到调节件(2)的内表面上，从而源于压差的穿过膜(14)的合力作用于与下述表面相同的圆柱表面，该表面通过调节件(2)的最大直径与套(3)最小直径间的滑动表面延伸。
2.根据权利要求1所述的调节插头，其特征在于，调节件(2)的最大直径与套(3)最小直径间的滑动表面(12)的直径，相应于辊子膜(14)的平均直径。
3.根据权利要求2所述的调节插头，其特征在于，调节件(2)的最大直径与套(3)最小直径间的滑动表面(12)的直径，大于辊子膜(14)的平均直径。
4.根据权利要求1所述的调节插头，其特征在于，调节件(2)的最大直径与套(3)最小直径间的滑动表面(12)的直径，小于辊子膜(14)的平均直径。
5.根据权利要求1-4任一项所述的调节插头，其特征在于，套(3)具有出口(9)，从流动方向看去，出口(9)的横截面在管状组件(2)开始进行调节运动时减小。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的调节插头，其特征在于，套(3)上形成的出口(9)是沿套(3)一端的圆周分布的圆孔。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的调节插头，其特征在于，套(3)上形成的出口(9)部分是抛物线形状的，其顶点远离入口。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的调节插头，其特征在于，出口(9)具有不同的尺寸。
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