阀的子组件制造技术

本发明专利技术公开的阀组件包括一个阀的子组件，该阀的子组件有一个与一阀壳（４）相结合的流阻部件（６），该阀的子组件可同时调节全流量流道和旁流量流道的流阻路径。流阻部件（６）在阀壳（４）中是可转动的从而提供这个同时的调节而且该流阻部件通过一个外部的夹子（３２）被保持在选定的位置，该夹子有一个槽（３４），该槽（３４）可与流阻部件（６）的臂（３６）啮合。在流阻部件（６）内可转动的流量控制部件（８）控制通过阀组件（２）的流体流量。可调节的流阻减少许多特定的部件以提供具有不同流阻的阀组件的选择。转动的流量控制部件（８）提供低力矩流量控制，从而能使用低力矩伺服电动机（１０），该伺服电动机还能提供高精度的比例流量控制。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀的子组件，特别涉及适合在阀组件中控制第一流体管道和旁路流体管道之间的流量的阀的子组件。这种阀组件的一种已知应用是用于风机盘管加热或冷却系统。在风机盘管加热或冷却系统中加热的或冷却的流体流过盘管，空气吹过该盘管，该流体通常是在一个大体上固定的压力和温度下供给。盘管的温度和空气的温度通过选择流过盘管和/或旁路管道的流体流量的多少来控制。具有这样一种选择性的旁路功能的已知阀组件有第一、第二和第三流体供给装置，从第一流体供给装置(被连接到盘管的返回端)到第三流体供给装置(被连接到回流管，该回流管使回流流体返回到流体供给处)的流体流量和从第二流体供给装置(被连接到一个流入导管，该流入管道使流体供给处与盘管连接)到第三流体供给装置的流体流量由单一的、线性移动的流量控制部件同时控制。一个流体供给装置可以由一个单个的通道、管道或类似物或由两个或更多并联的作用部件(acting)构成，将一给定的流体源与流体的目的地连结起来。在一个实施例中，第三流体供给装置是从具有一上环形阀开口和一下环形阀开口的中心腔室供给的。具有向上和向下宽度渐变的密封元件的流量控制部件通过一个线性致动器可以在腔室内移动。上环形阀开口从该腔到第一流体供给装置，下环形阀开口从腔到第二流体供给装置。这样，一个阀组件能够方便地构成一个具有四个孔(port)的组件，第一流体供给装置和第三流体供给装置与该四个孔中的两个孔相通，一个流入管道与另外两个出口连接，第二流体供给装置与该流入管道在后两个孔之间的某一点联结。当阀部件被推到其最低位置时，上环形阀开口完全打开而下环形阀开口完全关闭。当阀部件在最高位置时，上环形阀开口完全关闭而下环形阀开口完全打开，而且当阀部件在中间位置时，上环形阀开口与下环形阀开口都是开的，开的程度是可变的。当下环形阀开口全完关闭时，旁路管道是关闭的，这样盘管接收来自流体供给处的全部流量，当上环形阀开口完全关闭时，盘管管道完全成为旁路管道，当在中间的位置时，能够得到一个通过盘管的可变的、可选择的流量。控制这种阀的最低廉的方法是利用一个蜡丸使旁路管道在全开和全闭的状态之间转换，当蜡丸被激励时，它作用于一个复位弹簧。然而，这只提供一种粗略的控制功能而且在连序运行中往往不可靠。一种更复杂但更昂贵的方法是用蜡丸作用于复位弹簧而蜡丸的状态通过将一个宽度调制的脉冲信号施加到一个内部的加热元件来控制，蜡丸的溶化程度决定阀的位置在0％至100％之间。另一个方法是使用由一电动机驱动的电子定位线性致动器，该电动机能被控制以选定所需要的阀冲程的位置。这比蜡丸致动器提供更精确的比例控制，但代价是致动器的费用增加了。然而这些现有的阀组件的一个共同特征是，当被致动时，它们有一个线性冲程，而且在关闭旁路管道时，阀元件必须位于顶住(SEATAGAINST)流体压力，通常需要一个100N的固定力。蜡丸致动器还可以用一个短的线性的冲程(大约是2毫米)运行。众所周知，这种阀组件应选择为在旁路管道完全关闭而盘管管道完全打开时，得到一个所想要的流阻，反之亦然。这个想要的值取决于盘管及相关的流体供给元件的流阻。流阻的测量是一个无量纲的参数Kv，对于一个给定的压降，较高的Kv值代表较大的流量。现有的阀组件有几个缺点。流阻特性与一特定的盘管管道相匹配的需要要求制造几种型式的同样阀组件，从而增加了成品的需求。线性的冲程，尤其是短线性冲程时，意味着阀元件的型面必须加工十分精确，阀与阀座之间的小间隙容易夹住流体中的固体。它们还要求具有高费用的大功率输出致动器。蜡丸致动器的响应时间非常慢，因此这种完整的阀组件的所有所需的测试循环是非常耗时的并因此成本高。类似的考虑应用到两孔的阀组件上，这里，控制通过流入口与流出口之间的阀组件的流速，而且，理想的情况下，当阀组件处于完全打开的位置时对于特定的应用选择最小的流阻。本专利技术的目的是提供一种改进的、多功能的阀的子组件，这种阀的子组件可以被用在具有两个或三个或四个孔的阀组件中，这些阀组件存在着现有装置的这些缺点。因此，本专利技术提供一种阀的子组件，该阀的子组件包括具有一个流量室的流阻部件，第一、第三和第三通道从这个流量室延伸穿过第一阀部件的本体；一个流量控制部件，该部件以与流阻部件处于密封关系可位于流量室中，并且该部件有几个阀元件用来选择性地调节第一和第二通道的打开的程度；该流量控制部件和流阻部件可相对转动以便这些阀元件能完全封闭第一通道而完全打开第二通道，部分地打开第一和第二通道，或完全打开第一通道而完全关闭第二通道。当流量控制部件和流阻部件相对转动从而更多地打开或关闭第一通道的同时，成比例地，更多地关闭或打开第二通道。本专利技术的阀的子组件可用在阀组件中得到具体的应用，该阀组件包括有一个阀壳腔室的阀壳，从该阀壳腔室伸出有第一和第二流体供给装置；一个根据本专利技术的阀的子组件；以及伸入该阀壳腔室的流阻部件，被密封于阀壳中，而且被相对地定位在阀壳中的两个或更多可能的位置中的一个位置，每个位置提供第一和第二流体供给装置与各自的第一和第二通道一个不同的所希望的重叠度。阀的子组件可以被用在仅有两个流体供给装置的阀壳中以提供一个阀，该阀可以控制从第一流体供给装置到第二流体供给装置的流量从而在流量控制部件处于完全打开位置时，在可提供的流阻的范围内，可以调节以提供一个所想要的流阻。该阀的子组件也可以用在包括第三流体供给装置的阀壳内，第三流体供给装置从阀壳腔室中伸出，并构造成一个有三个孔或四个孔的阀组件，在这种情况下，第一和第二流体供给装置以及第一与第二通道的重叠可以同时调节阀组件的旁流量和全流量Kv，所以Kv值的比率可以自动地保持在一个所想要的值，如10∶7(全流量值比旁路流量值)。由于阀的子组件的一种结构可以被用在有两个、三个或四个孔的阀组件中，所以可以降低了阀组件这样一个范围的成品需求，这将在下面解释。流量控制部件旋转以通过关闭一个给定的通道调节流体的流量，这可以通过一个剪切作用来实现。这表明所要求的致动力与流体压力或由于流动而引起的流体压力无关。因此，现在可以提供一种阀组件，这种阀组件比使用线性致动器的现有阀组件为实现在工作状态之间的移动要求更少的能量。例如，本专利技术的阀组件可以在0.3Nm这样一个数量级的力矩下运行，因此本专利技术的阀组件可以用一个相当低成本的、容易得到的伺服电动机来驱动。例如，可以使用模型飞机控制表面致动器，该致动器具有一体的伺服控制机系统，一体的伺服控制机系统能提供高精度(精确到0.1度)的比例旋转作用，价格相当低并与现有的控制器软件设计相匹配。而且，不需要控制器硬件输出高功率(非CPU级别)致动电流，从而避免为提供高功率零部件如触发三极管，继电器，D-A转换器等而需要花费的费用。流阻部件可以被构造成在许多位置安装在阀壳腔室内，该许多位置由，例如键控元件决定。最好地，流阻部件能够在阀壳腔室中的两个或更多的位置之间旋转从而在阀被完全装配后能够调节流阻。流阻部件相对于阀壳的旋转位置可以通过一个锁定部件来保持，该锁定部件可拆卸地安装在阀壳上/也可与阀壳啮合，而且能与流阻部件的一部分啮合。例如，锁定部件可以包括沟槽和啮合在该沟槽中的第一部件可啮和的部分。最好地，阀壳的腔室是圆柱形的，但也可以用其它的构形，如圆锥形。在这个实施例中，流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀的子组件包括：一个具有一个流量室的流阻部件，从该流量室延伸有第一、第二和第三通道，这三个通道穿过第一阀部件的本体，一个可位于该流量室中的流量控制部件，而且该流量控制部件与流阻部件是密封关系，该流量控制部件有多个阀元件以选择性地 调节第一和第二通道的打开程度；该流量控制部件与流阻部件可以相对转动，以便阀元件可以完全封闭第一通道并完全打开第二通道、部分地打开第一和第二通道、或完全打开第一通道并完全关闭第二通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D马修斯，
申请(专利权)人：萨切威尔控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]