一种自平衡式静态平衡阀

摘要

本发明公开了一种自平衡式静态平衡阀，包括阀体、阀杆、内层套筒、密封装置、阀瓣套筒和阀瓣，其中，所述内层套筒固定在所述阀体内部，所述阀瓣套筒与所述内层套筒动密封连接，所述阀瓣固定在所述阀瓣套筒的底部，所述密封装置设置在所述阀瓣与所述阀瓣套筒之间，所述阀瓣套筒内部的腔体和所述内层套筒内部的腔体形成中孔腔，所述阀体的进口与所述中孔腔连通。无论阀门处于开启还是关闭状态，整个手轮机构驱动的阀瓣套筒和阀瓣受力平衡，如此，操作阀门所需的力矩与系统压力无关、与阀门开启与否无关，只需要克服较小的摩擦力就能操作自如。本发明提供的自平衡式平衡阀解决了现有平衡阀操作性不强，因手轮力矩过大而导致操作困难的局面。

说明书

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种自平衡式静态平衡阀。

背景技术

静态平衡阀亦称平衡阀、手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等， 它是通过改变阀芯与阀座的间隙静态平衡阀(开度)，来改变流经阀门的流 动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力。

因为静态平衡阀的作用对象是流体阻力，那么与流体有接触的零件就会 受到系统压力的影响。传统的静态平衡阀由于中孔腔是与出水口连通的，那 么系统压力直接作用在阀瓣上，阀瓣直接受力N＝PS(P为系统压力、S为阀 瓣受压面积)，而转动阀杆所需的力矩M正比于N，反比于L(L为手轮半 径)，从公式可以看出调节自平衡式静态平衡阀所需力矩与系统压力和口径 大小成正比，而且是成几何级数增长。所以为减小力矩，传统的静态平衡阀 的手轮会依据口径的几何级数比例放大，但对大口径的静态平衡阀来说显得 很无能为力，且受系统压力的影响，且是以损失阀门的可操作性、稳定性、 美观、运输等方面为代价的。因此，如何提供一种自平衡式静态平衡阀，以 避免调节平衡阀的力矩过大，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可操作性强，稳定性高，有非常 实用价值的自平衡式静态平衡阀，以避免调节平衡阀的力矩过大。

由公式M∝N，N＝PS推导，减小N成为关键，但P和S都为固量，所以 本发明提供了一种自平衡式静态平衡阀，使阀瓣受力平衡，对外输出的力 F＝N-N’≈0，所以力矩M只受摩擦阻力且不受系统压力影响。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自平衡式静态平衡阀，包括阀体、阀杆、内层套筒、密封装置、阀 瓣套筒和阀瓣，其中，所述内层套筒固定在所述阀体内部，所述阀瓣套筒可 滑动的设置在所述内层套筒中，所述阀瓣套筒与所述内层套筒动密封连接， 所述阀瓣固定在所述阀瓣套筒的底部，所述密封装置设置在所述阀瓣与所述 阀瓣套筒之间，所述阀瓣用于调节开度，所述密封装置用于截断所述阀体的 进口和所述阀体的出口，所述阀杆转动时驱动所述阀瓣套筒上下移动，所述 阀瓣套筒内部的腔体和所述内层套筒内部的腔体形成中孔腔，所述阀体的进 口与所述中孔腔连通。

优选的，上述阀瓣套筒的轴向中心设置有连接块，所述连接块上设置有 螺纹孔，所述连接块通过第一加强筋与所述阀瓣套筒的筒壁固定连接，所述 第一加强筋上设置有限位槽，所述阀杆上设置有螺纹且插设在所述螺纹孔中， 所述阀体上固定有限位杆，所述限位杆插设在所述限位槽中限制所述阀瓣套 筒的周向转动。

优选的，上述阀杆上设置有环形凸出部，所述环形凸出部上设置有螺纹。

优选的，上述第一加强筋为多个且均匀设置。

优选的，上述阀瓣为环形阀瓣，所述阀瓣与所述阀瓣套筒固定连接。

优选的，上述阀瓣的轴心设置有限位块，所述限位块通过第二加强筋与 所述阀瓣的侧壁固定连接，所述限位块与所述阀杆底部之间的距离限制阀门 的开启高度。

优选的，上述密封装置为第一密封圈，所述阀瓣套筒的底部设置有第一 凹槽，所述第一凹槽中设置有所述第一密封圈，所述阀瓣与所述阀瓣套筒连 接为一体组成形成阀瓣组合体，所述阀瓣固定所述第一密封圈。

优选的，上述阀瓣套筒的外壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽中设置 有第二密封圈，所述第二密封圈设置在所述阀瓣套筒与所述内层套筒的配合 处。

本发明提供的自平衡式静态平衡阀，包括阀体、阀杆、内层套筒、密封 装置、阀瓣套筒和阀瓣，其中，所述内层套筒固定在所述阀体内部，所述阀 瓣套筒可滑动的设置在所述内层套筒中，所述阀瓣套筒与所述内层套筒动密 封连接，所述阀瓣固定在所述阀瓣套筒的底部，所述密封装置设置在所述阀 瓣与所述阀瓣套筒之间，所述阀瓣用于调节开度，所述密封装置用于截断所 述阀体的进口和所述阀体的出口，所述阀杆转动时驱动所述阀瓣套筒上下移 动，所述阀瓣套筒内部的腔体和所述内层套筒内部的腔体形成中孔腔，所述 阀体的进口与所述中孔腔连通。使用时，转动阀杆，驱动阀瓣套筒上下移动， 当阀瓣套筒向上移动时，进口和出口连通，当阀瓣套筒向下移动时，密封装 置将进口和出口截断，阀瓣调节阀门开度。由于阀体的进口与中孔腔连通， 阀瓣在任何时候不论系统中流体压力多大或者多小都是不会受到流体的压力 的，避免了开启和关闭时的力矩受到流体压力的影响，避免调节平衡阀的力 矩过大，同时，阀瓣套筒与内层套筒动密封连接，能够使得阀瓣受力平衡， 开启和关闭更加稳定。无论阀门处于开启还是关闭状态，整个手轮机构驱动 的阀瓣套筒和阀瓣受力平衡，如此，操作阀门所需的力矩与系统压力无关、 与阀门开启与否无关，只需要克服较小的摩擦力就能操作自如。本发明提供 的自平衡式平衡阀解决了现有平衡阀操作性不强，因手轮力矩过大而导致操 作困难的局面。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中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为本发明实施例提供的自平衡式静态平衡阀的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的阀瓣套筒的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的阀瓣的结构示意图。

上图1-3中：

阀瓣套筒1、第二凹槽11、连接块12、第一加强筋13、限位槽14、第一 凹槽15、内层套筒2、阀瓣3、限位块31、第二加强筋32、限位杆4、阀杆5、 阀体6、进口7、出口8、斜坡9。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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 得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1-图3，图1为本发明实施例提供的自平衡式静态平衡阀的结构 示意图；图2为本发明实施例提供的阀瓣套筒的结构示意图；图3为本发明 实施例提供的阀瓣的结构示意图。

本发明实施例提供的自平衡式静态平衡阀，包括阀体6、阀杆5、内层套 筒2、阀瓣套筒1和阀瓣3，其中，阀体6的一端设置有进口7，其另一端设 置有出口8，内层套筒2固定在阀体6内部，阀瓣套筒1可滑动的设置在内层 套筒2中，阀瓣套筒1与内层套筒2动密封连接，阀瓣3固定在阀瓣套筒1 的底部，密封装置设置在阀瓣3与阀瓣套筒1之间，阀瓣3用于调节开度， 密封装置用于截断阀体6的进口7和阀体6的出口8，阀杆5转动时驱动阀瓣 套筒1上下移动，当阀瓣套筒1向上移动时，进口7和出口8连通，当阀瓣 套筒1向下移动时，密封装置将进口7和出口8截断，在阀瓣套筒1上下移 动的过程中，阀瓣3调节阀门开度，阀瓣套筒1内部的腔体和内层套筒2内 部的腔体形成可变容积的中孔腔，当阀瓣套筒1与内层套筒2相对运动时， 中孔腔的容积发生改变，进口7与中孔腔连通，因此阀瓣3在任何时候不论 系统中流体压力多大或者多小都是不会受到流体的压力的，避免了开启和关 闭时的力矩受到流体压力的影响，阀瓣3开放受力，上下水压平衡，避免调 节平衡阀的力矩过大，同时，阀瓣套筒1与内层套筒2动密封连接，能够使 得阀瓣3受力平衡，开启和关闭更加稳定。本发明实施例提供的自平衡式平 衡阀解决了现有平衡阀操作性不强，因手轮力矩过大而导致操作困难的局面。

其中，阀体6可以是T型结构阀体，也可以是Y型结构阀体。

为了进一步优化上述方案，阀瓣套筒1的轴向中心设置有连接块12，连 接块12上设置有螺纹孔，连接块12通过第一加强筋13与阀瓣套筒1的筒壁 固定连接，第一加强筋13上设置有限位槽14，阀杆5上设置有螺纹且插设在 螺纹孔中，阀体6上固定有限位杆4，限位杆4插设在限位槽14中限制阀瓣 套筒1的周向转动。采用第一加强筋13将连接块12与阀瓣套筒1连接，可 以很好的实现阀瓣套筒1与内层套筒2的连通，留出很大的连通面积，并且 不会受到阀杆5的影响，阀杆5转动驱动连接块带动阀瓣套筒1上下移动， 结构简单。

为了进一步优化上述方案，阀杆5上设置有环形凸出部，环形凸出部上 设置有螺纹，阀杆5不会因为螺纹影响自身的强度，并且提高了驱动效率。

为了进一步优化上述方案，第一加强筋13为四个且均匀设置，提高连接 强度，并且阀瓣套筒1移动更加稳定。

为了进一步优化上述方案，阀瓣3为环形阀瓣，阀瓣3与阀瓣套筒1固 定连接，具体的可以是通过螺纹连接，也可以是设置螺栓进行连接，因为阀 瓣3是需要隔断进口7和出口8的，阀瓣3与进口7和出口8的连通位置是 有摩擦的，当阀瓣3长时间使用出现磨损时，便于更换，同时也降低了维修 成本。其中，阀瓣3上下不密封，允许流体通过，进口进入的流体作用于阀 瓣3下方，同时穿过阀瓣3内部，挤满中孔腔同时作用于阀瓣3的上方，实 现阀瓣3的平衡。

为了进一步优化上述方案，阀瓣3的轴心设置有限位块31，限位块31通 过第二加强筋32与阀瓣3的侧壁固定连接，限位块31与阀杆5的底部或者 限位杆4的底部配合使用，也就是说，通过控制限位块31与阀杆5的底部之 间的距离限制阀门的开启高度，或者通过控制限位块31与限位杆4的底部之 间的距离限制阀门的开启高度。当阀杆5转动使得阀瓣3向上移动时，当限 位块31顶住阀杆5的底部或者限位杆4的底部时，开度就达到了最大，那么 阀门的开度就可以实现可调节设置，并且，当采用限位杆4与限位块31配合 使用时，限位杆4的深度是可以调节的，那么阀瓣3与阀杆5之间的距离可 以通过限位杆4来调节，这样就可以限制阀瓣3的开启高度，调节更加方便。

为了进一步优化上述方案，密封装置为第一密封圈，阀瓣套筒1的底部 设置有第一凹槽15，第一凹槽15中设置有第一密封圈，阀瓣3与阀瓣套筒1 连接为一体组成形成阀瓣组合体，阀瓣3将第一密封圈固定在阀瓣套筒1上， 实现了阀瓣3与阀瓣套筒1的密封连接，并且，第一密封圈能够密封住阀瓣 套筒1与阀体6之间的空隙，彻底将进口7和出口8隔断，避免流体泄露。

为了进一步优化上述方案，阀瓣套筒1的外壁上设置有第二凹槽11，第 二凹槽11中设置有第二密封圈，第二密封圈设置在阀瓣套筒1与内层套筒2 的配合处，实现了内层套筒2与阀瓣套筒1的动密封连接。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。