專利名稱：水力自平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體循環(huán)系統(tǒng)中高壓流體系統(tǒng)與低壓流體系統(tǒng)直接連接的裝置。
背景技術(shù)：
隨著高層建筑越來(lái)越多，高度越來(lái)越高，對(duì)系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)要求也不斷提高，高層建筑供暖或中央空調(diào)水系統(tǒng)如何與低壓管網(wǎng)相連接越來(lái)越成為突出的技術(shù)問題。如圖2所示，低壓管網(wǎng)為主管網(wǎng)，高層建筑管網(wǎng)為高壓管網(wǎng)，需要通過匹配樓層高度的加壓泵實(shí)現(xiàn)高壓輸送。影響高層建筑供暖或中央空調(diào)水系統(tǒng)低壓管網(wǎng)相連接的因素，高層建筑供暖或中央空調(diào)水系統(tǒng)與低壓管網(wǎng)相連接時(shí)，除因高層建筑水系統(tǒng)壓力過大導(dǎo)致低壓管網(wǎng)超壓、水力失調(diào)的因素外，通常高層采暖或中央空調(diào)水系統(tǒng)流量、壓力處在一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程中，如何找到一種適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)變化、對(duì)高層建筑室內(nèi)系統(tǒng)室外低區(qū)管網(wǎng)均不產(chǎn)生影響，且安全、·穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的方法，是當(dāng)前需要解決的技術(shù)問題。因應(yīng)上述技術(shù)問題，當(dāng)前采用換熱器方式以及近年來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)了高層建筑無(wú)水箱直連供暖系統(tǒng)、基于減壓閥的連接方法或采用活塞式結(jié)構(gòu)調(diào)壓切斷形式進(jìn)行減壓的方式被應(yīng)用到供暖系統(tǒng)或中央空調(diào)水系統(tǒng)中，但這些方式方法都不能很好的適應(yīng)系統(tǒng)的流量壓力動(dòng)態(tài)變化。這些方式方法內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式，用于集中供熱水質(zhì)普遍較差的水系統(tǒng)中存在致命隱患，經(jīng)常堵塞、打不開、關(guān)不掉、卡殼、調(diào)節(jié)不靈活或無(wú)法調(diào)節(jié)，特別是供暖空調(diào)系統(tǒng)季節(jié)性使用特點(diǎn)，不是經(jīng)常連續(xù)使用，大部分時(shí)間棄之不用而產(chǎn)生的老化銹蝕件更增加了這種隱患，多年的工程實(shí)際應(yīng)用證明這點(diǎn)。其中，采用換熱器方式將高區(qū)系統(tǒng)與低區(qū)系統(tǒng)隔絕的方式較多的應(yīng)用在高層建筑中，但這種方式初期投資大、占地面積大，且因存在換熱，造成熱量的介質(zhì)損失，效率低，同時(shí)，如使用最普遍的板式換熱器，板間換熱縫隙小，易堵塞，且結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，除垢困難，進(jìn)而造成運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用偏高。尤其是低區(qū)管網(wǎng)為低溫水時(shí)采用換熱器不能滿足室內(nèi)系統(tǒng)對(duì)溫度的需要。對(duì)于基于減壓閥類連接的方式，減壓閥并非為高層供暖系統(tǒng)而研制的，一些性能參數(shù)并不適應(yīng)于高層建筑直連供暖系統(tǒng)。從其結(jié)構(gòu)形式由于核心元件減壓閥是一個(gè)局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動(dòng)能改變，造成不同的壓力損失，從而達(dá)到減壓的目的。從以上如何動(dòng)作、部件構(gòu)成、調(diào)節(jié)原理來(lái)分析，顯然其不能自適應(yīng)于高層建筑直連供暖或中央空調(diào)水系統(tǒng)調(diào)定出口壓力，而無(wú)法適應(yīng)高層建筑室內(nèi)系統(tǒng)參數(shù)動(dòng)態(tài)變化，導(dǎo)致水力失調(diào)；同時(shí)高壓系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或出現(xiàn)故障時(shí)，其自身無(wú)法進(jìn)行關(guān)閉切斷動(dòng)壓、靜壓，使低區(qū)管網(wǎng)超壓產(chǎn)生危害。再一種實(shí)現(xiàn)中，高層建筑無(wú)水箱直連供暖系統(tǒng)，屬于開式系統(tǒng)；且該類系統(tǒng)設(shè)備管道多，系統(tǒng)復(fù)雜，布置困難，無(wú)法適合多單元、多棟高層建筑同時(shí)使用的情況；另外其流量變化范圍相對(duì)比較小，并對(duì)低區(qū)管網(wǎng)沖擊影響較大。再一種實(shí)現(xiàn)中，近幾年出現(xiàn)的某些能依靠水力特性開關(guān)的機(jī)械類切斷、減壓裝置，雖然有關(guān)資料介紹具有關(guān)斷功能、調(diào)節(jié)功能，但其結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了這些方式不能或不能自動(dòng)很好的適應(yīng)高層建筑室內(nèi)流量壓力參數(shù)動(dòng)態(tài)變化的功能。且這些方式均采用活塞式結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)造復(fù)雜，制造難度高，可靠性差，自身調(diào)節(jié)能力差，加工制造工藝及使用于供暖系統(tǒng)水質(zhì)較差的現(xiàn)狀，決定了一些其基本的調(diào)節(jié)功能都無(wú)法實(shí)現(xiàn)，工程實(shí)際應(yīng)用證明了這點(diǎn)。同時(shí)，國(guó)內(nèi)供暖水質(zhì)普遍較差，很容易使活塞式結(jié)構(gòu)形式堵塞、卡殼、打不開、關(guān)不掉、調(diào)節(jié)不靈活或無(wú)法調(diào)節(jié)；另外，供暖系統(tǒng)季節(jié)性使用特點(diǎn)，一年大部分時(shí)間棄之不用，水中雜質(zhì)沉淀、凝結(jié)、硬化，附著在活塞壁上或活塞縫隙間，更加重了這些設(shè)備裝置堵塞、卡殼的隱患，大量工程實(shí)際案例印證了這點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在液體循環(huán)系統(tǒng)中，高壓流體系統(tǒng)與低壓流體系統(tǒng)直接連接而不會(huì)導(dǎo)致低壓系統(tǒng)水力失調(diào)的水力自平衡裝置。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種水力自平衡裝置，包括
高壓腔，用于連接高壓流體源；
低壓腔，通過分隔孔板與所述高壓腔連通，以提供低壓流體；以及 自平衡機(jī)構(gòu)，配置在分隔孔板的法向，并包括低壓部分和執(zhí)行部分；
其中低壓部分位于分隔孔板法向的低壓腔側(cè)，通過平行于分隔孔板的第二彈性膜片隔離成連通高壓腔和/或匹配的高壓通道的第一部分和與低壓腔一體的第二部分；
執(zhí)行部分則包括連接于所述第二彈性膜片并在分隔孔板法向延伸入分隔孔板高壓側(cè)且在該方向上被導(dǎo)向的導(dǎo)向桿，以及設(shè)置在導(dǎo)向桿延伸端并平行于所述分隔孔板的關(guān)斷盤；
其中，所述關(guān)斷盤在所述分隔孔板上的投影覆蓋分隔孔板上的孔，而所述導(dǎo)向桿則配置有反作用于所述第二彈性膜片的彈性部件。依據(jù)本發(fā)明的上述水力自平衡裝置，高壓流體經(jīng)過分隔孔板被降壓進(jìn)入低壓腔，通過自平衡機(jī)構(gòu)控制進(jìn)入低壓腔流體的通斷，以及壓力和流量。關(guān)于第一方面的通斷控制，即通過第一部分控制第二彈性膜片，進(jìn)而帶動(dòng)所述關(guān)斷盤，形成對(duì)分隔孔板的封堵或開啟，實(shí)現(xiàn)通斷控制。關(guān)于另一方面的壓力和流量控制，當(dāng)?shù)谝徊糠謮毫档蜁r(shí)，那么通過連通或者其他方式所述第一部分反應(yīng)高壓腔壓力變化或者獨(dú)立的高壓管道的壓力變化，如高壓腔壓力降低，第二彈性膜片向第一部分側(cè)移動(dòng)，關(guān)斷盤與分隔孔板間的間隙變小，使從高壓腔到低壓腔的通道減小，流阻增大，從而維護(hù)了低壓管網(wǎng)水力的平衡，而不會(huì)產(chǎn)生失調(diào)。另一方面，如果高壓腔超壓，彈性部件和第二彈性膜片都會(huì)產(chǎn)生較大的阻滯力，從而整體上保證了低壓區(qū)管網(wǎng)的運(yùn)行平穩(wěn)性。在上述的結(jié)構(gòu)中，流體流通管道截面積相對(duì)比較大，不容易產(chǎn)生堵塞，隱患少，平穩(wěn)運(yùn)行可靠。在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，為了實(shí)現(xiàn)更加有效地自平衡效果，所述自平衡機(jī)構(gòu)還包括位于分隔孔板高壓側(cè)的高壓部分，該高壓部分則通過平行于分隔孔板的第一彈性膜片隔離成連通低壓腔或匹配的低壓通道的第三部分和與高壓腔一體的第四部分；相應(yīng)地，所述執(zhí)行部分進(jìn)一步包括接合在第一彈性膜片分隔孔板側(cè)的調(diào)節(jié)罩，該調(diào)節(jié)罩的罩內(nèi)空間全部或者部分容納關(guān)斷盤；
且第一彈性膜片在調(diào)節(jié)罩的相對(duì)側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧及其調(diào)節(jié)裝置。優(yōu)選地，針對(duì)上述水力自平衡裝置，所述調(diào)節(jié)裝置為一端構(gòu)成調(diào)節(jié)彈簧之彈簧座的調(diào)節(jié)螺栓，以調(diào)定第一彈性膜片的調(diào)整能力。在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，所述分隔孔板為單孔分隔孔板，相應(yīng)地，所述關(guān)斷盤相應(yīng)于其在分隔孔板上投影的單孔周邊設(shè)置有密封圈，結(jié)構(gòu)緊湊，且控制可
O在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，對(duì)所述導(dǎo)向桿導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)為一導(dǎo)向支架，該導(dǎo)向支架包括位于分隔孔板側(cè)以形成支撐的限位支架和固裝在該限位支架中心并與所述導(dǎo)向桿構(gòu)成軸孔配合的限位滑槽，其中所述彈性部件為設(shè)置在限位支架與第一彈性膜 片之間的啟閉彈簧，保證導(dǎo)向桿運(yùn)行的可靠。在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，所述關(guān)斷盤為圓形關(guān)斷盤，相應(yīng)地，所述分隔孔板為圓形分隔孔板，結(jié)構(gòu)緊湊，密封相對(duì)比較容易。在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，所述高壓腔和低壓腔形成在一直管狀的主殼體內(nèi)，其中高壓腔側(cè)形成有進(jìn)水管，低壓腔側(cè)形成有出水管，設(shè)計(jì)制造相對(duì)容易。較佳地，上述水力自平衡裝置，所述自平衡機(jī)構(gòu)的軸線與所述主殼體的軸線正交，便于布局彈性膜片，以及內(nèi)部通道的設(shè)置。在較佳的實(shí)施例中，上述水力自平衡裝置，所述主殼體匹配自平衡機(jī)構(gòu)的軸線開有接口，并設(shè)有接口法蘭，其中，所述第二彈性膜片通過封帽壓接在對(duì)應(yīng)的所述接口法蘭上，方便制造、安裝和調(diào)試。


圖I為依據(jù)本發(fā)明的一種水力自平衡裝置的剖視圖。圖2為依據(jù)本發(fā)明的一種水力自平衡裝置在高層建筑直連供暖系統(tǒng)中應(yīng)用的連接示意圖。圖中1、主殼體，2、封帽，3、封帽，4、進(jìn)水管，5、出水管，6、高壓導(dǎo)管，7、低壓導(dǎo)管，8、彈性膜片，9、調(diào)節(jié)罩，10、調(diào)節(jié)彈簧，11、調(diào)節(jié)螺桿，12、彈性膜片，13、啟閉彈簧，14、限位支架，15、限位滑槽，16、導(dǎo)向桿，17、關(guān)斷盤，18、密封圈，19、分隔孔板，20、導(dǎo)流通道，21、導(dǎo)流通道，22、高區(qū)加壓泵，23、水力自平衡裝置，24、高壓驅(qū)動(dòng)管，25、水泵變頻控制柜，26、止回閥，27、高區(qū)供暖系統(tǒng)，28、低壓供水管網(wǎng)，29、低壓回水管網(wǎng)，30、高壓腔，31、低壓腔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖I和附圖2所示的較佳的實(shí)施例詳述本發(fā)明的技術(shù)方案，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本文中的高壓和低壓是一個(gè)相對(duì)的概念，通常如高層建筑功能系統(tǒng)中，高壓管網(wǎng)是入戶管網(wǎng)，低壓管網(wǎng)是主管網(wǎng)。在背景技術(shù)中對(duì)此有所涉及，在高壓管網(wǎng)壓力過大的情況下，保證低壓管網(wǎng)整體的運(yùn)行平穩(wěn)。應(yīng)知，在大多數(shù)的應(yīng)用中，高壓管網(wǎng)的主干道是直管，而作為連接高壓管網(wǎng)與低壓管網(wǎng)的管路部分大多數(shù)也是直管，圖I所示的示例中也是直管，結(jié)構(gòu)緊湊。圖I所示的結(jié)構(gòu)中，一種水力自平衡裝置，其主殼體基本上是一個(gè)左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部中心對(duì)稱，兩端接管或者主殼體部分整體成型，對(duì)應(yīng)進(jìn)水管4和出水管5，從而形成進(jìn)水管4側(cè)的高壓腔30和出水管5側(cè)的低壓腔31，形成連接低壓管網(wǎng)與高壓管網(wǎng)的直連部件。低壓腔31和高壓腔30之間通過分隔孔板19進(jìn)行連接，這里的分隔孔板19也可以認(rèn)為是一種減壓孔板，在一些實(shí)施例中，還可以在低壓腔31內(nèi)設(shè)置第二級(jí)減壓孔板，以獲得合適壓力的低壓流體。這里的低壓和高壓在實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)相對(duì)確定，在此不贅述。在此處，分隔孔板19作為自平衡機(jī)構(gòu)的直接操作對(duì)象，因此其結(jié)構(gòu)上應(yīng)當(dāng)與自平衡機(jī)構(gòu)相匹配。在本文中，自平衡機(jī)構(gòu)的調(diào)整方向?yàn)榉指艨装宓姆ㄏ颍虼?，在配置上，如圖I所示，自平衡機(jī)構(gòu)中的主活動(dòng)構(gòu)件是沿分隔孔板19的法向活動(dòng)的，如彈性膜片8、彈性膜片12、導(dǎo)向桿16和關(guān)斷盤17的主活動(dòng)方向就是在分隔孔板19的法向。
如圖I所示的一種水力自平衡裝置包括主殼體1，其腔內(nèi)由分隔孔板19分隔成左右兩個(gè)獨(dú)立的腔，一側(cè)高壓腔30接進(jìn)水管4，一側(cè)低壓腔31接出水管5。在一些實(shí)施例中，所述自平衡機(jī)構(gòu)可以僅包括低壓部分和執(zhí)行部分，在更佳的實(shí)施例中,還應(yīng)當(dāng)包括高壓部分,如圖I所示；
其中低壓部分位于分隔孔板19法向的低壓腔側(cè)，通過平行于分隔孔板19的第二彈性膜片，如圖I中所示的彈性膜片12隔離成連通高壓腔和/或匹配的高壓通道的第一部分和與低壓腔一體的第二部分，從而，如彈性膜片12其兩側(cè)會(huì)受到不同壓力的影響，使其具有隨兩側(cè)壓力差而變動(dòng)的特點(diǎn)，這種變動(dòng)一方面恰恰反映了高低壓間的壓力關(guān)系，另一方面，可以通過控制第一部分的壓力來(lái)控制高低壓通道的通斷，因此，可以把該變動(dòng)轉(zhuǎn)換到執(zhí)行部分，完成自適應(yīng)調(diào)整。那么執(zhí)行部分則包括連接于所述第二彈性膜片并在分隔孔板法向延伸入分隔孔板高壓側(cè)且在該方向上被導(dǎo)向的導(dǎo)向桿16，如圖I中部下側(cè)所示，以及設(shè)置在導(dǎo)向桿延伸端并平行于所述分隔孔板的關(guān)斷盤17，那么關(guān)斷盤17就具有跟隨第二彈性膜片，如圖I中彈性膜片12隨動(dòng)的特征。進(jìn)而，匹配關(guān)斷要點(diǎn)和封堵能力，所述關(guān)斷盤17在所述分隔孔板上的投影覆蓋分隔孔板上的孔，也就是流孔，而所述導(dǎo)向桿16則配置有反作用于所述第二彈性膜片的彈性部件，如圖I的中下部所示的啟閉彈簧13，用于平衡一定的壓力，且已知，彈性部件具有壓力越大，反彈力越強(qiáng)的基本屬性，顯然，對(duì)于彈性膜片12，高低壓側(cè)壓強(qiáng)差越大，就越會(huì)是彈性膜片的移動(dòng)量增大，這種平衡能力就越能夠獲得體現(xiàn)。在上述的結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)理解，本文分隔孔板19與關(guān)斷盤17之間的間隙形成的通道可以用開度來(lái)表示，核心在于壓力控制，開度大，低壓腔側(cè)的壓力就越大。當(dāng)涉及開度時(shí)，通常會(huì)有開度為零的位置，如圖I所示的結(jié)構(gòu)，是有O開度設(shè)置的，在這種應(yīng)用中，是彈性膜片12的低壓側(cè)占完全的優(yōu)勢(shì)，關(guān)斷盤17完全封堵分割孔板19，據(jù)此可知，高壓系統(tǒng)不工作或意外事故突然停止運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)阻斷高壓流體動(dòng)態(tài)、靜態(tài)壓力，防止高壓流體壓力作用于低壓流體系統(tǒng)。開度配置，對(duì)應(yīng)于低壓管網(wǎng)的主流道，具有相對(duì)較大的流道截面積，堵塞基本上不會(huì)發(fā)生，且這種彈性膜片的壓力差控制，響應(yīng)速度比較快，不會(huì)卡住，且通過匹配的如啟閉彈簧13的調(diào)整實(shí)現(xiàn)靈活調(diào)整的目的。在一些較佳的實(shí)例中，所述自平衡機(jī)構(gòu)還包括位于分隔孔板高壓側(cè)的高壓部分，該高壓部分則通過平行于分隔孔板的第一彈性膜片隔離成連通低壓腔或匹配的低壓通道的第三部分和與高壓腔一體的第四部分；
相應(yīng)地，所述執(zhí)行部分進(jìn)一步包括接合在第一彈性膜片分隔孔板側(cè)的調(diào)節(jié)罩9，該調(diào)節(jié)罩的罩內(nèi)空間全部或者部分容納關(guān)斷盤；
且第一彈性膜片在調(diào)節(jié)罩的相對(duì)側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧10及其調(diào)節(jié)裝置。那么，在一些應(yīng)用中，可以具有以下調(diào)整方式
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，所述第一部分接受來(lái)如自加壓水泵的較高壓力，驅(qū)動(dòng)彈性膜片12向上移動(dòng)，彈性膜片12驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿16、關(guān)斷盤17向上移動(dòng)，打開分隔孔板19，高壓腔30內(nèi)的流體，如水流通過分隔孔板19減壓進(jìn)入低壓腔31。 當(dāng)高壓流量動(dòng)態(tài)變化，如減小時(shí)，低壓腔31內(nèi)的液體壓力升高通過如低壓導(dǎo)管7作用于第一彈性膜片，如彈性膜片8，彈性膜片8驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)罩9向下移動(dòng)，使調(diào)節(jié)罩9與分隔孔板19之間液體通道截面積減小，增大阻力系數(shù)，維持低壓導(dǎo)管兩端壓力平衡，適應(yīng)變流量需要，從而維持室內(nèi)高壓管道與低壓管道之間的動(dòng)態(tài)平衡。為響應(yīng)高壓腔30或低壓腔31內(nèi)的壓力變化，如圖I所示，可以采用如圖I左上部分所示的低壓導(dǎo)管7直接連通低壓腔31的方式，也可以配置獨(dú)立的低壓管道進(jìn)行連接。另夕卜，應(yīng)當(dāng)注意，液力傳動(dòng)具有一定的延遲，因此，所需要的連通距離越短，且彎管數(shù)目越少越好。進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)裝置為一端構(gòu)成調(diào)節(jié)彈簧之彈簧座的調(diào)節(jié)螺栓。如圖I所示，調(diào)節(jié)彈簧10通過調(diào)節(jié)螺栓11對(duì)彈性膜片8進(jìn)行調(diào)整，從而，可以通過調(diào)節(jié)彈簧的壓縮，或者說通過調(diào)節(jié)螺栓的軸向位移方便的調(diào)整彈性膜片8的預(yù)壓力，調(diào)整更方便。在大多數(shù)的應(yīng)用中，由于不同的高層建筑的高度不一樣，調(diào)節(jié)螺栓變得非常必要，加以匹配，而具有更好的通用性。在工業(yè)上，用作彈性部件的膠柱彈性模量更大，且相對(duì)不容易發(fā)生機(jī)械斷裂，因此，在本文中，可以使用膠柱替換彈簧。為了防止失穩(wěn)，可以采用空心膠柱，配置導(dǎo)向裝置。如圖I中部所示，所述分隔孔板19為單孔分隔孔板，相應(yīng)地，所述關(guān)斷盤17相應(yīng)于其在分隔孔板上投影的單孔周邊設(shè)置有密封圈18，結(jié)構(gòu)緊湊性比較好，且其他部件的制造設(shè)計(jì)都會(huì)比較簡(jiǎn)單。顯然，據(jù)此可知，分隔孔板也可以使用多孔板，多孔板不會(huì)影響密封，也不會(huì)影響如導(dǎo)向桿的設(shè)置。在大多數(shù)的應(yīng)用中，所述關(guān)斷盤17為圓形關(guān)斷盤，相應(yīng)地，所述分隔孔板19為圓形分隔孔板，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較緊湊，并且也與當(dāng)前管道多為圓形斷面的結(jié)構(gòu)相匹配。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，如圖I所示，結(jié)構(gòu)上可能會(huì)比較復(fù)雜，為此，加以匹配的分隔孔板19結(jié)構(gòu)可以是圓形、多邊形、橢圓形或者異形。如兩個(gè)流孔并列的情形，可以配置為矩形，然后兩段弧過度，工藝上更可行。若四個(gè)流孔，呈正方形陣列，然后頂角做圓角處理。關(guān)于彈性膜片，可選擇的材質(zhì)比較多，主要考慮的因素是防腐、彈性模量大，如可采用金屬或金屬材料制品、或非金屬、或非金屬材料制品、或金屬與非金屬材料合成制品、或金屬與非金屬材料組成品。所述膜片為單層片、或多層片；所述膜片為兩側(cè)為平面、或皺褶、或凹形、或凸形、或其它異形。在圖I所示的結(jié)構(gòu)中，對(duì)所述導(dǎo)向桿16導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)為一導(dǎo)向支架，該導(dǎo)向支架包括位于分隔孔板19側(cè)以形成支撐的限位支架14和固裝在該限位支架中心并與所述導(dǎo)向桿構(gòu)成軸孔配合的限位滑槽15，其中所述彈性部件為設(shè)置在限位支架14與第一彈性膜片之間的啟閉彈簧13。導(dǎo)向桿在這樣的結(jié)構(gòu)中形成行程約束，保證運(yùn)行的可靠性。其中采用軸孔配合，以保證運(yùn)行的平穩(wěn)性。在圖I所示的結(jié)構(gòu)中，限位支架14整體也可以構(gòu)造為減壓孔板，顯然，在圖I所示的結(jié)構(gòu)中，限位支架14具有流通間隙。如前所述，一種較佳的選擇是所述高壓腔30和低壓腔31形成在一直管狀的主殼體I內(nèi)，其中高壓腔側(cè)形成有進(jìn)水管4，低壓腔側(cè)形成有出水管5。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但在實(shí)際使用中，如存在三通、四通等接頭形式，顯然，包括三通、四通等接頭形式也可以應(yīng)用在本方案中構(gòu)造為主殼體，如三通，一個(gè)管接頭作為進(jìn)水管，另外兩個(gè)管接頭作為出水管，選擇兩 個(gè)出水管公共的部分構(gòu)造低壓腔，也可以選擇一個(gè)出水管構(gòu)造低壓腔，另一出水管從該低壓腔接出，就可以實(shí)現(xiàn)三通結(jié)構(gòu)下的應(yīng)用。同時(shí)作為接頭，存在彎管，如90度彎管，這種結(jié)構(gòu)同樣可以作為本文中所提及的主殼體。那么結(jié)合以下內(nèi)容，會(huì)有更清楚地描述
在圖I所示的結(jié)構(gòu)中，所述自平衡機(jī)構(gòu)的軸線與所述主殼體I的軸線正交，這種結(jié)構(gòu)制造相對(duì)比較容易，其他部件的配置相對(duì)簡(jiǎn)單，在另一些實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)的兩軸線存在一定的角度，30度到90度之間，此時(shí)，構(gòu)造分隔孔板安裝基體的部分會(huì)比較簡(jiǎn)單，這種類型的四通結(jié)構(gòu)也有存在，這種結(jié)構(gòu)也不影響自平衡機(jī)構(gòu)的設(shè)置。當(dāng)主殼體為彎管時(shí)，彎管體軸線可形成定位一平面，一該平面為基準(zhǔn)，以其法向?yàn)檩S構(gòu)造所述自平衡機(jī)構(gòu)。應(yīng)知，依據(jù)以上內(nèi)容構(gòu)造的自平衡機(jī)構(gòu)，其參考?jí)毫Φ膩?lái)源比較直接，在前述的內(nèi)容中有所述及，參考?jí)毫σ簿褪侨绲蛪簩?dǎo)管7引入的壓力，一般都采用管路引入，因此，自平衡機(jī)構(gòu)的布局對(duì)主殼體的結(jié)構(gòu)要求并不高。一種極限的情況是，主殼體軸線與自平衡機(jī)構(gòu)的軸線完全同軸，這種結(jié)構(gòu)也不影響如低壓導(dǎo)管7的引出，通過旁路可以連通高壓腔。只是這種結(jié)構(gòu)需要把如低壓導(dǎo)管延伸至主殼體內(nèi)部，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)制造難度偏大。為方便調(diào)整，如圖I所示，所述主殼體匹配平衡機(jī)構(gòu)的軸線開有接口，并設(shè)有接口法蘭，其中，所述第二彈性膜片通過封帽壓接在對(duì)應(yīng)的所述接口法蘭上。方便彈性膜片8和彈性膜片12的更換，后期維護(hù)比較簡(jiǎn)單，且整體設(shè)計(jì)制造也比較容易。
圖I是出了一種較佳的實(shí)施例，在圖中，主殼體I與封帽2之間被彈性膜片8密封隔絕；主殼體I與封帽3之間被彈性膜片12密封隔絕；封帽2上設(shè)有導(dǎo)流通道20，以連接底壓腔或者獨(dú)立的低壓管道；封帽3上設(shè)有導(dǎo)流通道21 ;封帽2上有開口與低壓導(dǎo)管7連接；封帽3上的開口，即高壓導(dǎo)管6與高壓驅(qū)動(dòng)管24連接；低壓導(dǎo)管通過管道單獨(dú)或同時(shí)連接低壓腔31及主殼體外的低壓管道。實(shí)例圖2為連接低壓腔31，高壓導(dǎo)管通過管道單獨(dú)或同時(shí)連接高壓腔30及主殼體外的高壓管道，實(shí)例圖2為連接高區(qū)加壓泵出水口。彈性膜片8兩側(cè)連接有調(diào)節(jié)罩9、調(diào)節(jié)彈簧10、調(diào)節(jié)螺桿11 ;彈性膜片12連接著導(dǎo)向桿16、啟閉彈簧13、導(dǎo)向桿16、關(guān)斷盤17 ;導(dǎo)向桿17設(shè)有限位支撐，限位支撐包括限位支架14和限位滑槽15 ;限位支架14和限位滑槽15直接或間接固定在主殼體I或分隔孔板19上；限位滑槽外支啟閉彈簧13，內(nèi)套導(dǎo)向桿16。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，加壓水泵啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵出口處高壓驅(qū)動(dòng)管24傳遞到水力自平衡裝置的高壓導(dǎo)管6，在彈性膜片12上產(chǎn)生較高壓強(qiáng)，克服啟閉彈簧13應(yīng)力驅(qū)動(dòng)彈性膜片12向上位移，帶動(dòng)導(dǎo)向桿15、關(guān)斷盤17同步向上移動(dòng)，使高壓腔30與低壓腔31之間的分隔孔板19打開，高壓腔30高壓水流通過分隔孔板17減壓后流向低壓腔31。實(shí)例圖2是高層建筑高區(qū)系統(tǒng)高壓回水經(jīng)過水力自平衡裝置減壓后可以與低區(qū)回水管網(wǎng)直接連接。高區(qū)系統(tǒng)水流量動(dòng)態(tài)變化時(shí)，如變小時(shí)，低壓腔31壓強(qiáng)增大通過低壓導(dǎo)管7傳遞到封帽2內(nèi)的彈性膜片8上，打破彈性膜片8與調(diào)節(jié)彈簧10應(yīng)力之間的平衡關(guān) 系，破使彈性膜片8向下位移驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)罩9向下移動(dòng)，關(guān)小高壓腔30與低壓腔31之間的水流通道，增加局部阻力系數(shù)，維持低壓腔31內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力穩(wěn)定。反之，如流量變大時(shí)，變化過程則相反，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，如加壓水泵22停止，高壓導(dǎo)管5內(nèi)高壓液體壓頭減小，彈性膜片12通過啟閉彈簧13及自身彈性和重力自動(dòng)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向桿16向下移動(dòng)，使關(guān)斷盤18與分隔孔板19緊密結(jié)合在一起，使高壓腔30與低壓腔31隔斷，切斷高壓腔30與低壓腔31液體流動(dòng)通道，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)切斷，避免高壓水系統(tǒng)壓力作用于低壓水系統(tǒng)。依據(jù)以上內(nèi)容，構(gòu)造簡(jiǎn)單、安全可靠、不會(huì)堵塞、不會(huì)卡殼、調(diào)節(jié)靈活，特別適合國(guó)內(nèi)集中供熱水質(zhì)較差的現(xiàn)狀。利用水力自身特性，采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)水流順向而非逆向的自動(dòng)開關(guān)，集自動(dòng)開啟、自動(dòng)關(guān)閉、自動(dòng)減壓穩(wěn)壓、自動(dòng)適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)動(dòng)態(tài)變化、維持水力平衡于一體。解決了高、低壓兩種參數(shù)動(dòng)態(tài)變化液體流直接連接時(shí)水力失調(diào)問題，維護(hù)管網(wǎng)水力平衡。同時(shí)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)自動(dòng)阻斷動(dòng)態(tài)、靜態(tài)壓力，防止高區(qū)液體動(dòng)態(tài)、靜態(tài)壓力作用于低壓液體管網(wǎng)。
權(quán)利要求
1.一種水力自平衡裝置，其特征在于，包括高壓腔(30)，用于連接高壓流體源；低壓腔(31)，通過分隔孔板(19)與所述高壓腔連通，以提供低壓流體；以及自平衡機(jī)構(gòu)，配置在分隔孔板(19)的法向，并包括低壓部分和執(zhí)行部分；其中低壓部分位于分隔孔板(19)法向的低壓腔側(cè)，通過平行于分隔孔板的第二彈性膜片隔離成連通高壓腔和/或匹配的高壓通道的第一部分和與低壓腔一體的第二部分；執(zhí)行部分則包括連接于所述第二彈性膜片并在分隔孔板法向延伸入分隔孔板高壓側(cè)且在該方向上被導(dǎo)向的導(dǎo)向桿(16)，以及設(shè)置在導(dǎo)向桿延伸端并平行于所述分隔孔板的關(guān)斷盤(17)；其中，所述關(guān)斷盤(17)在所述分隔孔板上的投影覆蓋分隔孔板上的孔，而所述導(dǎo)向桿 (16)則配置有反作用于所述第二彈性膜片的彈性部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述自平衡機(jī)構(gòu)還包括位于分隔孔板高壓側(cè)的高壓部分，該高壓部分則通過平行于分隔孔板的第一彈性膜片隔離成連通低壓腔或匹配的低壓通道的第三部分和與高壓腔一體的第四部分；相應(yīng)地，所述執(zhí)行部分進(jìn)一步包括接合在第一彈性膜片分隔孔板側(cè)的調(diào)節(jié)罩(9)，該調(diào)節(jié)罩的罩內(nèi)空間全部或者部分容納關(guān)斷盤；且第一彈性膜片在調(diào)節(jié)罩的相對(duì)側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧(10)及其調(diào)節(jié)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)裝置為一端構(gòu)成調(diào)節(jié)彈簧之彈簧座的調(diào)節(jié)螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述分隔孔板(19) 為單孔分隔孔板，相應(yīng)地，所述關(guān)斷盤(17)相應(yīng)于其在分隔孔板上投影的單孔周邊設(shè)置有密封圈(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的水力自平衡裝置，其特征在于，對(duì)所述導(dǎo)向桿(16) 導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)為一導(dǎo)向支架，該導(dǎo)向支架包括位于分隔孔板側(cè)以形成支撐的限位支架(14)和固裝在該限位支架中心并與所述導(dǎo)向桿構(gòu)成軸孔配合的限位滑槽(15)，其中所述彈性部件為設(shè)置在限位支架(14)與第一彈性膜片之間的啟閉彈簧(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述關(guān)斷盤(17)為圓形關(guān)斷盤，相應(yīng)地，所述分隔孔板(19)為圓形分隔孔板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述高壓腔(30)和低壓腔 (31)形成在一直管狀的主殼體(I)內(nèi)，其中高壓腔側(cè)形成有進(jìn)水管(4)，低壓腔側(cè)形成有出水管(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述自平衡機(jī)構(gòu)的軸線與所述主殼體(I)的軸線正交。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的水力自平衡裝置，其特征在于，所述主殼體匹配自平衡機(jī)構(gòu)的軸線開有接口，并設(shè)有接口法蘭，其中，所述第二彈性膜片通過封帽壓接在對(duì)應(yīng)的所述接口法蘭上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水力自平衡裝置，包括高壓腔；低壓腔；以及自平衡機(jī)構(gòu)；其中低壓部分位于分隔孔板法向的低壓腔側(cè)，通過平行于分隔孔板的第二彈性膜片隔離成連通高壓腔和/或匹配的高壓通道的第一部分和與低壓腔一體的第二部分；執(zhí)行部分則包括連接于所述第二彈性膜片并在分隔孔板法向延伸入分隔孔板高壓側(cè)且在該方向上被導(dǎo)向的導(dǎo)向桿，以及設(shè)置在導(dǎo)向桿延伸端并平行于所述分隔孔板的關(guān)斷盤；其中，所述關(guān)斷盤在所述分隔孔板上的投影覆蓋分隔孔板上的孔，而所述導(dǎo)向桿則配置有反作用于所述第二彈性膜片的彈性部件。依據(jù)本發(fā)明不會(huì)導(dǎo)致低壓系統(tǒng)水力失調(diào)。
文檔編號(hào)G05D16/02GK102929304SQ201210439039
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者姜玉璞, 楊友波, 汪愛華 申請(qǐng)人:濟(jì)南格士高層供暖節(jié)能技術(shù)有限公司