[发明专利]一种自力式平衡阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种自力式平衡阀。

背景技术

在某些行业中，由于工况原因，介质在管道或容器的各个部分存在着较大的压力差或流量差，为减小该差值，就需要设置具有平衡功能的元器件，用以调节各支路压力的相对平衡，或通过分流的方法达到流量的平衡。自力式平衡阀其作用机理就是在一定工作压差范围内控制通过的流量。如阀门前后的压差增大时，通过阀芯的自动关小动作，保持流量不增大；反之当压差减小时阀芯开大，使流量能够基本保持恒定；但当压差小于阀门正常工作范围时，平衡阀自身不能提供额外压头，此时即使阀门全开，流量仍较设定值低，故系统设计时应考虑留有足够的富裕度，以确保系统运行正常。自力式平衡阀适用于锅炉机组、冷却水机组、热力站一、二次环路、小区供热(冷)管网、建筑物内供热(冷)管网供水系统以及石油、化工等行业。

现有自力式平衡阀阀门上下腔都为湿室，缓冲预紧弹簧设置在介质中，长年累月会造成弹簧表面结垢，导致灵敏度降低或功能失效。再则弹簧预紧力不可调整，通过导压管建立的压差，波动相对频繁，稳定性较差。

发明内容

本发明随工作端(出口腔)压力变化，围绕预设整定值自动调节阀门开度，较之现有技术：弹簧设置在干区，故不会因弹簧结垢而失效或降低反应灵敏度，使用寿命延长。弹簧预紧力可调，方便系统工作端压力的调整；无需设置导压管，可以根据工作端需求的压力或流量来精准设置弹簧预紧力。通过限位螺柱可调节阀门开度上限，使流量的波动趋缓，工况适应性提高。结构紧凑，制造简单，调试方便。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术方案来实现的，它由阀体、垫料、限位螺柱、压帽、阀门、阀座、隔膜、阀盖、螺母、调压轴、弹簧、弹簧座、螺钉、挡板、阀杆组成。阀体外形呈多台阶圆台状，由金属材料制造，大台阶的圆周设对称平行平面，一侧平面设连接进水管的螺纹通孔，另一侧平面设连接出水管的螺纹孔，阀体的内腔为三层阶梯孔，底层与连接进水管的螺纹孔贯通；中间层与连接出水管的螺纹孔贯通，形腔直径与阀座、挡板外圆过度配合；最外面大台阶的形腔直径与阀盖大端、隔膜外圆间隙配合；阀体小端中心设螺纹孔，螺纹孔外侧锪沉孔，供安装压帽及垫料，螺纹孔内侧有一段光孔，供阀杆导向与定位；阀体大端平面还设有供安装阀盖用的螺纹孔。阀座呈圆筒状，由金属材料制造，筒底设一翻边孔，筒壁设一出水孔，组装后出水孔应与阀体出水口螺纹孔成一直线。阀盖系阶梯圆台罩壳，由金属或尼龙材料制造，大端与阀体大台阶直径吻合，大端平面设有一组装配时穿螺钉用的通孔，小端平面的中心设一与调压轴螺纹匹配的螺纹孔，旁边还设有一个与外界贯通的小孔。限位螺柱一端设与阀体中心孔螺纹匹配的螺纹，另一端为与压帽间隙配合的光圆，端部设起子槽。压帽为中心设通孔的六角短螺钉，通孔直径与限位螺柱间隙配合，螺纹与阀体中心沉孔螺纹匹配，由金属材料制造。阀杆为阶梯杆，小端设外螺纹与弹簧座内螺纹连接，中径与阀门牢固连接，大端直径与阀体中心孔动配合，大端端部设起子槽。挡板为设有导向中心孔和导压孔的圆形片状零件，由金属材料制造；弹簧座外形呈阶梯状，中心设有螺纹孔，由金属材料制造，外圆平面与隔膜胶结或铆接，结合处须密封。阀门为圆形片状零件，设与阀杆固结的中心孔，由金属或尼龙材料制造；隔膜为弹性片状零件，由金属薄片或涂胶纤维编织材料制造。调压轴为螺纹短轴，中间设有限位弹簧的轴挡，一端设螺纹，与阀盖螺纹连接，头部设扁势；另一端为直径与弹簧匹配的圆柱体，端部设起子槽。

组装：将阀门装入阀杆并牢固结合，然后将阀杆大端插入阀体内腔端中心孔，把阀座装入阀体，出水孔应与阀体出水管螺纹孔对齐，再装入挡板，将弹簧座与隔膜的组件拧入阀杆螺纹头处；另将调压轴从阀盖内侧拧入盖端的螺纹孔，在调压轴圆柱端套入弹簧，弹簧的另一端扣在弹簧座上，阀盖卡入阀体的台阶中，用螺钉将阀盖与阀体拧紧，连接处需要密封，如果当隔膜采用金属薄片材料制造时，则其连接处需要增加密封垫床。用螺母锁定调压轴，在阀体中心孔拧入限位螺柱，置入垫料，旋紧压帽。

工作原理：将本发明串接在各支路中，供给侧压力应大于工作端需求压力，由调压轴调整弹簧预紧力至满足工作端工况的整定值；由限位螺柱调节阀门开启的上限值，当工作端压力增大时隔膜上腔压力抵御部分弹簧力且带动阀门下行，从而减小阀门与阀座间的流通截面，并使隔膜两侧建立起新的动态平衡，以确保工作端的流量与压力相对稳定。同理，当工作端压力减小时，隔膜在弹簧力的作用下带动阀门上移，从而增加了阀门与阀座间的流通截面，隔膜两侧再度建立起新的动态平衡。本发明将围绕整定值自行调整，限位螺柱调节阀门开启上限值是为了避免工作端瞬间超压状态的发生。