高精度线性液体流量调节阀制造技术

技术编号:7392998 阅读:239 留言:0更新日期:2012-06-02 08:04
本实用新型专利技术提供了一种高精度线性液体流量调节阀,所要解决的问题是:目前在调节阀的使用场合中,阀后压力是经常波动的,导致出油量波动。本实用新型专利技术的要点是:它有计量阀和等压差活门,计量阀和等压差活门集成在一个阀体上组成;等压差活门包括活塞,活塞一侧的油腔与计量阀阀芯后通道连通,活塞的另一侧在阀芯前通道与阀门回油口之间的通道上。本实用新型专利技术的有益效果是:流量与阀芯的角行程呈线性关系,与阀门出口压力无关,满足调节阀的要求;其次,流量的调节具有慢加快减的效果,保证了动力设备的安全。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输液管线上使用的液体燃料流量调节阀,具体说是一种高精度线性液体流量调节阀
技术介绍
目前国内燃气轮机、内燃机等大功率发动机上使用一种液体燃料调节(计量)阀, 该调节阀的基本要求是,不论阀后压力如何波动,阀门的出油量应当是可控的,所说的可控是指阀门的出油量与阀芯的旋转角度应当是线性关系。在上述调节阀的使用场合中,阀后压力是经常波动的,导致出油量波动,且是不可控的。目前国产的液体燃料调节阀普遍存在上述问题,可调比小,可靠性差。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本技术的目的在于提供一种高精度线性液体流量调节阀。本技术的目的是这样实现的它有双阀座的计量阀,且摒弃了针型阀的结构, 其特征是它还有等压差活门,计量阀和等压差活门集成在一个阀体上;等压差活门包括活塞,活塞一侧的油腔与计量阀阀芯后通道连通,活塞的另一侧在阀芯前通道与阀门回油口之间的通道上。活塞两侧的压力差驱动活塞的左右移动,改变回油口的大小,进而改变 (计量阀)阀前压力,实现阀门进口压力与阀门出口压力之差为恒定值。以下结合附图进一步说明本技术。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是图1的A-A剖视图,该图只保留阀芯和密封环,其它略去。图3是图1的Y向视图。具体实施方式参见图1,所说的计量阀是,在阀体9的通道上设置阀芯5、两个阀座即密封环8和两个弹簧7,阀芯为横置的圆桶,圆桶口朝向阀门出口 34,即圆桶内腔成为阀芯后通道P2的一部分;在圆桶底外侧的圆心固定带有花键的转轴5-1,与阀体上的轴承4内套作紧配合, 带有花键的转轴5-1外端伸出阀体外,与驱动装置如减速机配合,传递供阀芯旋转的扭矩, 在转轴上安装指针1,3是轴承盖,其上可以划刻度盘,与指针配合用来指示阀芯的旋转角度;在圆桶侧壁上开两个阀口 5-2,这两个阀口在圆桶转轴两侧呈对称分布,每个阀口为准矩形,所说的准矩形是指阀口的两端为相同曲率和长度的圆弧线(参见图2);在每个阀口的外侧(也就是圆桶侧壁外侧)各有一个密封环,两个弹簧7分别设置在密封环和密封盖6之间、密封环和密封盖10之间,使密封环可靠地压在阀芯圆桶侧壁外侧上;阀芯前通道Pl在密封环前分成两个支通道,分别通向上下两个密封环。燃料油从阀门进口 30入,依次经过通道P1、密封环、阀口、通道P2至阀门出口 34。当转轴旋转时,密封环静止,阀口在密封环里的面积随着阀芯的旋转角行程呈线性变化,调节流量。流经调节阀的液体流量公式为F=K*A· (ΔΡ)1/2,式中K为流量系数,A为阀口的面积,ΔΡ=Ρ1-Ρ2,代表阀芯前、后通道的压差。如果ΔP为恒定值,则F与A成线性关系,进一步,F与阀芯5的角行程呈线性关系,与阀门出口压力无关。在调节阀的实际使用中,阀芯后通道即阀门出口的压力是经常波动的。为保证ΔΡ 为恒定值,本技术还设计了等压差活门,等压差活门和计量阀集成在一个阀体9上。等压差活门根据阀门出口压力Ρ2的变化来调节回油口的大小,进而改变Ρ1,以保持ΔΡ不变。等压差活门由压差控制器和控制回油口大小的阀组成;压差控制器是,压差调节螺钉21、弹簧22、活塞20、小球11、弹簧座12、弹簧14和弹簧盖13依次设置,活塞20设置在阀芯前腔Pl和阀芯后腔Ρ2之间,小球11、弹簧座12和弹簧14设置在中压腔Pm里;阀芯前腔与阀芯前通道Pl连通,阀芯后腔与阀芯后通道Ρ2连通,活塞20位于阀芯前腔的一侧呈凹形弹簧座12,阀芯前腔里的弹簧22设置在压差调节螺钉和活塞弹簧座12之间,活塞20位于阀芯后腔的一侧带有活塞杆,在阀芯后腔和中压腔之间的间壁上有圆孔,活塞杆伸入圆孔,弹簧14设置在弹簧座12和弹簧盖13之间,活塞杆头和弹簧座12外侧均呈凹形,小球被夹持在活塞杆和弹簧座12外侧之间;中压腔Rn与阀芯前腔Pl之间设两段通道,靠近中压腔Rn段的通道33的直径小于靠近阀芯前腔Pl段的通道32的直径,通道33的直径<圆孔的直径<小球11的直径。控制回油口大小的阀是,回油口活塞19的一侧是控制腔Pc,该腔里的活塞19呈凹形弹簧座,弹簧17设置在弹簧盖18和活塞弹簧座19之间,活塞19的另一侧在阀芯前通道Pl与回油口 31之间的通道上,控制腔Pc与中压腔Rn连通,活塞19的左右移动控制着回油口的大小,回油口 31为三角形(参见图3)。工作过程是,当P2压力升高时,活塞20在P2压力和弹簧14的作用下向左移动, 小球11也向左移动,堵住圆孔(如图1所示),使RiI腔的液体无法通过这个圆孔流向P2腔, Pm腔只与Pl腔连通,于是Rn压力会上升,由于Pc腔与Rn腔相通,于是Pc压力也会上升, 活塞19在压力Pc和弹簧17的作用下向左移动,回油口变小,回油流量减少,而阀门进口 1 流量是恒定的,于是Pl压力上升,即Pl随P2压力升高而升高;当P2压力下降时,活塞20 在向右移动,小球11也向右移动,圆孔打开,Rii腔的液体流向P2腔,且其流速大于Pl腔向 Rii补充的流量,Rii压力下降,于是Pc压力也会下降,活塞19向右移动,阀门出口 2变大,回油流量增加,阀门进口流量是恒定的,于是Pl压力下降,即Pl随P2压力下降而下降。等压差活门的这一调节过程完全是动态的,且保证了 ΔΡ=常数。另外,作为燃料调节阀希望其流量的调节具有慢加快减的效果,以保证动力设备的安全。为了实现这一目的,在控制腔Pc与中压腔Rll之间的通道上设置了缓冲快泄阀,具体是,带孔的锥形阀芯16设置在锥形缓冲腔Pn里,弹簧15设置在缓冲腔壁和锥形阀芯之间。当Rii>PC时,Rii腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔流入Pc腔;反之,当RiKPc 时带孔锥形阀芯16仍被弹簧15紧压在壳体上时,Pc腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔流回Rii腔;当Rii<<PC时,且带孔锥形阀芯16克服弹簧15压力离开壳体时,Pc腔的燃油将经过带孔锥形阀芯16的中心小孔和阀芯与壳体间的缝隙快速流回至Rii腔,这一设计可使旁通阀慢关快开;另外,旁通阀的三角形窗口也使得Pl压力的调节实现慢升快降的目的。通过由流量公式可以看出,Pl压力调节的慢升快降即实现了流量调节的慢加快减的效果。与现有技术相比,本技术的有益效果是1、等压差活门的使用,使得流量F与阀芯的角行程呈线性关系,且与阀门出口压力无关,满足液体流量调节阀的要求。2、流量的调节具有慢加快减的效果,作为液体燃料调节阀保证了动力设备的安全。3、可调比大于100,在小流量区域可实现精确调节。4、由于弹簧的作用令阀座时刻靠紧阀芯,当阀芯旋转时因摩擦使得阀门具有很好的自洁能力。5、阀芯和阀座安装在阀体的通道上,需要清理维护时只需将阀门的进口管线拆除,阀芯及其计量窗口可完全可见,使得阀门的清理维护非常容易方便。6、当阀芯、阀座磨损时,设置的弹簧可起到补偿作用,不但延长了阀门的使用寿命,还延长了阀门的首翻期(阀门首次返厂维修的时间)。权利要求1.一种高精度线性液体流量调节阀,它有双阀座的计量阀,其特征是它还有等压差活门,计量阀和等压差活门集成在一个阀体上;等压差活门包括活塞,活塞一侧的油腔与计量阀阀芯后通道连通,活塞的另一侧在阀芯前通道与阀门回油口之间的通道上。2.按照权利要求1所述的高精度线性液体流量调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁明剑姚德生姚伟华
申请(专利权)人:沈阳冠能燃气轮机科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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