一种低振动高精度动态流量平衡阀

技术领域

本发明涉及平衡阀领域，特别是涉及一种低振动高精度动态流量平衡阀。

背景技术

动态流量平衡阀亦称自力式流量控制阀、自力式平衡阀、定流量阀、自动平衡阀等，它是跟据系统工况变动而自动变化阻力系数，在一定的压差范围内，可以有效地控制通过的流量保持一个常值，即当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小的动作能够保持流量不增大，反之，当压差减小时，阀门自动开大，流量仍照保持恒定。

现有技术下，平衡阀在进行工作的过程中，长期运行后，导致控制进度变差，而且对于可变孔的控制较差，在进行工作时，阀胆与阀壳的配合间隙不好控制，在超过工作压差时，阀胆的震动较大，噪音较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低振动高精度动态流量平衡阀，解决平衡阀在进行工作的过程中，长期运行后，导致控制进度变差，而且对于可变孔的控制较差，在进行工作时，阀胆与阀壳的配合间隙不好控制，在超过工作压差时，阀胆的震动较大，噪音较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种低振动高精度动态流量平衡阀，包括阀体以及阀芯组件，所述阀芯组件包括阀芯、阀芯壳体以及锁紧螺丝，所述阀体中开设有内孔，所述阀芯壳体设置在内孔中，所述锁紧螺丝与阀芯壳体的上端内壁进行螺纹连接，设置于阀芯壳体内部的缓冲组件以及设置于阀芯上的调节组件；

所述缓冲组件包括缓冲组件包括第一主弹簧、第二主弹簧、限位块、中心弹簧以及侧弹簧，所述阀芯壳体下端连接第一主弹簧，所述锁紧螺丝上设有第二主弹簧，所述第一主弹簧以及第二主弹簧均连接着一个限位块，两个所述限位块之间设有中心弹簧以及若干侧弹簧，所述中心弹簧位于限位块的中心位置，若干所述侧弹簧位于限位块的边缘位置，且若干侧弹簧呈圆周阵列等距排列；

其中，在进行缓冲时，首先两个主弹簧，第一主弹簧以及第二主弹簧主要是缓冲阀芯壳体两端的压力，而且通过限位块对主弹簧进行限位，且两个限位块通过中心弹簧和侧弹簧连接起来，中心弹簧尺寸较大，主要缓冲两个限位块之间的振动力，可防止弹簧被过度压缩，使弹簧在正常工作压缩行程内，保证了弹簧的寿命与产品的寿命，通过侧弹簧与中心弹簧配合，能够通过挤压其中一个侧弹簧，使两个限位块呈一定的角度，有利于分配水流与压差，减小阀胆的作用力，防止振动，当工作压差增大时，在配合处形成多级降压结构，减少流体对阀芯的不平衡力与阀芯的震动。

所述调节组件包括可变孔、圆孔以及活动部，所述阀芯上设有若干可变孔以及若干圆孔，所述可变孔为菱形结构，且每两个所述可变孔相互连通，所述圆孔与可变孔连通，所述圆孔中设有活动部，所述活动部包括连接轴、扇叶、旋转轴以及侧叶片，所述圆孔内活动设有若干连接轴，其中两个连接轴之间设有一个扇叶，每个所述扇叶两侧面分别活动设置一个旋转轴，两个所述旋转轴连接在侧叶片上；

其中，阀芯侧面可变孔对称分布，便于加工，大流量下，可变孔由通常的两个分为四个，提高了阀芯刚度，满足了流量需求，在通过连接轴使扇叶进行旋转，根据流体的力量，使扇叶旋转，调节圆孔流通面积的大小，扇叶的两侧也可以进行活动调节，便于进行控制，且二者配合，能够在扇叶与侧叶片所成角度不同时，能够控制流体的流动速度，间接控制流量，实现流量平衡。

优选地，所述阀体两端分别连接有一个法兰，所述法兰沿阀体中心轴轴对称设置，阀芯壳体的上端外壁与阀体内孔相配合设置，通过法兰配合，对阀体进行安装。

优选地，所述阀体内部设有阀座孔，阀芯壳体的下端外壁与阀体阀座孔采用端面密封。

优选地，所述阀芯壳体顶端安装有阀盖，所述阀芯上端开口上设有凸缘，所述阀芯壳体的下端内壁上设置有配合凸缘对阀芯进行限位的台阶。

优选地，所述阀芯壳体的下端外壁与阀体的阀座孔之间安装有第一密封圈，所述阀盖与阀体之间安装有第二密封圈。

优选地，所述阀盖与阀体通过螺纹连接。

优选地，所述可变孔为菱形结构，且每两个连通的所述可变孔流通面积不同。

优选地，所述第一主弹簧的尺寸大于第二主弹簧，所述第二主弹簧的圈数大于第一主弹簧。

优选地，所述扇叶为长方体结构，若干所述扇叶呈圆周阵列等距排布。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在进行缓冲时，首先两个主弹簧，第一主弹簧以及第二主弹簧主要是缓冲阀芯壳体两端的压力，而且通过限位块对主弹簧进行限位，且两个限位块通过中心弹簧和侧弹簧连接起来，中心弹簧尺寸较大，主要缓冲两个限位块之间的振动力，可防止弹簧被过度压缩，使弹簧在正常工作压缩行程内，保证了弹簧的寿命与产品的寿命，通过侧弹簧与中心弹簧配合，能够通过挤压其中一个侧弹簧，使两个限位块呈一定的角度，有利于分配水流与压差，减小阀胆的作用力，防止振动，当工作压差增大时，在配合处形成多级降压结构，减少流体对阀芯的不平衡力与阀芯的震动。

2、本发明通过阀芯侧面可变孔对称分布，便于加工，大流量下，可变孔由通常的两个分为四个，提高了阀芯刚度，满足了流量需求，在通过连接轴使扇叶进行旋转，根据流体的力量，使扇叶旋转，调节圆孔流通面积的大小，扇叶的两侧也可以进行活动调节，便于进行控制，且二者配合，能够在扇叶与侧叶片所成角度不同时，能够控制流体的流动速度，间接控制流量，实现流量平衡。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明图2中A-A处剖视图；

图4为本发明图3中B处局部放大图；

图5为本发明图3中C处局部放大图；

图6为本发明图3中D处局部放大图；

图7为本发明的限位块、中心弹簧以及侧弹簧布局示意图；

图8为本发明的圆孔结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

110、阀体；120、阀芯；130、阀芯壳体；140、锁紧螺丝；210、第一主弹簧；220、第二主弹簧；230、限位块；240、中心弹簧；250、侧弹簧；310、可变孔；320、圆孔；330、连接轴；340、扇叶；350、旋转轴；360、侧叶片；410、法兰；420、阀盖；430、凸缘；440、台阶；450、第一密封圈；460、第二密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-6所示，本实施列一种低振动高精度动态流量平衡阀，包括阀体110以及阀芯组件，阀芯组件包括阀芯120、阀芯壳体130以及锁紧螺丝140，阀体110中开设有内孔，阀芯壳体130设置在内孔中，锁紧螺丝140与阀芯壳体130的上端内壁进行螺纹连接，设置于阀芯壳体130内部的缓冲组件以及设置于阀芯120上的调节组件；

缓冲组件包括缓冲组件包括第一主弹簧210、第二主弹簧220、限位块230、中心弹簧240以及侧弹簧250，阀芯壳体130下端连接第一主弹簧210，锁紧螺丝140上设有第二主弹簧220，第一主弹簧210以及第二主弹簧220均连接着一个限位块230，两个限位块230之间设有中心弹簧240以及若干侧弹簧250，中心弹簧240位于限位块230的中心位置，若干侧弹簧250位于限位块230的边缘位置，且若干侧弹簧250呈圆周阵列等距排列；

其中，在进行缓冲时，首先两个主弹簧，第一主弹簧210以及第二主弹簧220主要是缓冲阀芯壳体130两端的压力，而且通过限位块230对主弹簧进行限位，且两个限位块230通过中心弹簧240和侧弹簧250连接起来，中心弹簧240尺寸较大，主要缓冲两个限位块230之间的振动力，可防止弹簧被过度压缩，使弹簧在正常工作压缩行程内，保证了弹簧的寿命与产品的寿命，通过侧弹簧250与中心弹簧240配合，能够通过挤压其中一个侧弹簧250，使两个限位块230呈一定的角度，有利于分配水流与压差，减小阀胆的作用力，防止振动，当工作压差增大时，在配合处形成多级降压结构，减少流体对阀芯的不平衡力与阀芯的震动。

调节组件包括可变孔310、圆孔320以及活动部，阀芯120上设有若干可变孔310以及若干圆孔320，可变孔310为菱形结构，且每两个可变孔310相互连通，圆孔320与可变孔310连通，圆孔320中设有活动部，活动部包括连接轴330、扇叶340、旋转轴350以及侧叶片360，圆孔320内活动设有若干连接轴330，其中两个连接轴330之间设有一个扇叶340，每个扇叶340两侧面分别活动设置一个旋转轴350，两个旋转轴350连接在侧叶片360上；

本实施例中，阀芯120侧面可变孔310对称分布，便于加工，大流量下，可变孔310由通常的两个分为四个，提高了阀芯120刚度，满足了流量需求，在通过连接轴330使扇叶340进行旋转，根据流体的力量，使扇叶340旋转，调节圆孔320流通面积的大小，扇叶340的两侧也可以进行活动调节，便于进行控制，且二者配合，能够在扇叶340与侧叶片360所成角度不同时，能够控制流体的流动速度，间接控制流量，实现流量平衡。

阀体110两端分别连接有一个法兰410，法兰410沿阀体110中心轴轴对称设置，阀芯壳体130的上端外壁与阀体110内孔相配合设置，通过法兰410配合，对阀体110进行安装。

阀体110内部设有阀座孔，阀芯壳体130的下端外壁与阀体110阀座孔采用端面密封。

阀芯壳体130顶端安装有阀盖420，阀芯120上端开口上设有凸缘430，阀芯壳体130的下端内壁上设置有配合凸缘430对阀芯120进行限位的台阶440。

阀芯壳体130的下端外壁与阀体110的阀座孔之间安装有第一密封圈450，阀盖420与阀体110之间安装有第二密封圈460。

阀盖420与阀体110通过螺纹连接。

可变孔310为菱形结构，且每两个连通的可变孔310流通面积不同；

本实施例中，阀芯上设有端面固定孔和两边对称的侧流通道，侧流通道包括一个圆孔320、两个或四个均匀分布的可变孔310，一个圆孔320分别与其中两个对称分布的可变孔310一一相连通。

第一主弹簧210的尺寸大于第二主弹簧220，第二主弹簧220的圈数大于第一主弹簧210。

扇叶340为长方体结构，若干扇叶340呈圆周阵列等距排布。

本发明一种低振动高精度动态流量平衡阀，在进行使用时，流体由阀体110右侧通过端面固定孔和侧流通道流向阀体110左侧，阀芯120内外侧存在压差，当压差未达到本高精度动态流量平衡阀的最小工作压差时，阀芯120位置保持不变，此时阀芯120侧面的通流面积最大，流量随压差增大而增大；当压差达到或超过本高精度动态流量平衡阀的最小工作压差且不大于最大工作压差时，阀芯120沿阀芯壳体130内壁做相对滑动，此时可变孔310的一部分被阀芯壳体130挡住，从而减小流量面积使端面固定孔内外侧压差为零，达到流量平衡的目的，此时流量在压差增大的情况下保持不变；当压差达到或超过本高精度动态流量平衡阀的最大工作压差时，阀芯120被挡住，位置保持不变，此时阀芯120侧面只留有固定圆孔320，因流通面积不变，所以流量随流速的增大而增大；

在进行缓冲时，首先两个主弹簧，第一主弹簧210以及第二主弹簧220主要是缓冲阀芯壳体130两端的压力，而且通过限位块230对主弹簧进行限位，且两个限位块230通过中心弹簧240和侧弹簧250连接起来，中心弹簧240尺寸较大，主要缓冲两个限位块230之间的振动力，可防止弹簧被过度压缩，使弹簧在正常工作压缩行程内，保证了弹簧的寿命与产品的寿命，通过侧弹簧250与中心弹簧240配合，能够通过挤压其中一个侧弹簧250，使两个限位块230呈一定的角度，有利于分配水流与压差，减小阀胆的作用力，防止振动，当工作压差增大时，在配合处形成多级降压结构，减少流体对阀芯120的不平衡力与阀芯120的震动；

阀芯120侧面可变孔310对称分布，便于加工，大流量下，可变孔310由通常的两个分为四个，提高了阀芯120刚度，满足了流量需求，在通过连接轴330使扇叶340进行旋转，根据流体的力量，使扇叶340旋转，调节圆孔320流通面积的大小，扇叶340的两侧也可以进行活动调节，便于进行控制，且二者配合，能够在扇叶340与侧叶片360所成角度不同时，能够控制流体的流动速度，间接控制流量，实现流量平衡。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。