專利名稱：可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在流體輸送管路中的直動式(不具有導閥裝置)可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置，具有可自動節(jié)流的調(diào)節(jié)用流路。
在該種依靠來自作業(yè)流體狀態(tài)(入口流路壓力、出口流路壓力以及出口側(cè)液面水平的變化等)的作用力進行動作的直動式可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置中，將閥構(gòu)件的組合構(gòu)成為能使閥軸的軸推力保持平衡的結(jié)構(gòu)，從而使用于閥操作的動力大大減小，而且該種裝置無論是大型還是小型的，都容易制造。本發(fā)明還具有這樣的機能，即通過自我掃除動作來防止因砂土、灰塵等造成的堵塞。該種裝置還具有使用領(lǐng)域廣和規(guī)格范圍寬的特點。
在本說明書中，“水”這一用語代表液體的總稱。
背景技術(shù)：
以往，一般來說存在如下的問題，在單純作為開關(guān)閥使用時，例如使用蝶閥、閘閥等閥裝置在高壓水等苛刻條件下進行流量調(diào)節(jié)時，由于該種閥的開口形狀一般都不整齊，所以容易使水流通過開口時產(chǎn)生嚴重的偏流或紊流，從而引發(fā)嚴重的噪音和振動以及沖擊現(xiàn)象，甚而容易導致閥主要部位受到侵蝕和破損。與此相反，升閥裝置雖然由于其開口形狀整齊而具有產(chǎn)生紊流少的優(yōu)點，但如不加注意使閥部壓力產(chǎn)生偏差的話，就會發(fā)生閥關(guān)上后難于打開的問題，因而無法使用。所以，在以往，或者通過采用復(fù)座式使閥部的軸推力保持平衡，或者采用單座式升閥，但設(shè)置與閥軸共為一體的平衡活塞部以減輕軸推力，等等，通過采用上述辦法來使用。
然而，以往的升閥裝置還存在一些問題。如前所述，在高壓環(huán)境下使用以及大型化時，其用于減輕軸推力的機構(gòu)復(fù)雜，制造費用高，而且在壓力變動大的管路內(nèi)進行流量控制時也很難勝任。另外還有一個難題是，與其它形式的閥一樣，在調(diào)節(jié)到小水流時容易受到砂土和灰塵等的堵塞。
本發(fā)明的目的在于，克服上述以往升閥裝置的缺陷，提供一種可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置，該種閥裝置流量控制性能穩(wěn)定，用于閥操作的動力極其小，并具有依靠流量調(diào)節(jié)閥和自動節(jié)流閥的自我清掃動作來防止堵塞的功能。
對發(fā)明的詳細說明本發(fā)明屬于可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置的技術(shù)領(lǐng)域，所述閥裝置是直動式，具有可自動節(jié)流的調(diào)節(jié)用流路。該種閥裝置流路的形狀整齊，采用在進行流量調(diào)節(jié)時不容易產(chǎn)生紊流和偏流的提升式閥，裝置的主要構(gòu)造是，具有可變流量調(diào)節(jié)閥，與該閥相向地組裝著自動節(jié)流流路用的滑動閥，在閥箱內(nèi)部沿著流動方向區(qū)分為入口流路、緩流(中間)室和出口流路共3個室。
流量調(diào)節(jié)閥和滑動閥在流路關(guān)閉之前相互碰接為一體，構(gòu)成為能夠保持軸推力均衡的結(jié)構(gòu)，在利用該流量調(diào)節(jié)閥進行流量設(shè)定時，所需動力非常小。
在用于液面控制等時，可減輕所使用的用于啟動的浮動裝置，并能進行與液面變化相協(xié)調(diào)的具有綫性特性的流量調(diào)節(jié)。
另外，在本發(fā)明中，設(shè)有供流量調(diào)節(jié)閥后退滑動用的間隙部，在該流量調(diào)節(jié)閥受到堵塞時，可借助流體壓力的變化從閥座向后退，與滑動閥一樣能進行自我清掃動作，具有防止堵塞的機能，因而對用于處理不干凈的液體的設(shè)備很適用。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明第1實施例中的可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置的斷面圖。圖2是本發(fā)明的另一個實施例的斷面圖。圖3是應(yīng)用于液面控制時的該閥裝置的斷面圖。
本發(fā)明的最佳實施例現(xiàn)結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。在圖1中，在由具有入口流路a和出口流路e的閥箱1、和閥箱蓋2構(gòu)成的閥箱內(nèi)，在流量調(diào)節(jié)閥閥座3和與其對應(yīng)的流量調(diào)節(jié)閥7之間形成有流量調(diào)節(jié)閥開口b，在滑動閥的閉鎖面部4和與其對應(yīng)的滑動閥10之間形成有滑動閥開口d。此外，緩流室c構(gòu)成為夾持在開口b和開口d之間。
因此，在閥箱1之中，由流量調(diào)節(jié)閥和滑動閥沿著流動方向分隔成入口流路→緩流室→出口流路這3個流路部分，并構(gòu)成為在流量調(diào)節(jié)閥開口b和滑動閥開口d處收縮的形狀。
另外，通過密封構(gòu)件14，在滑動閥端面部11和閥箱蓋2之間包圍形成了袋狀室f，借助連通路17將該袋狀室f與入口流路a連通，同時，通過插裝平衡彈簧13在滑動閥開口d構(gòu)成了自動節(jié)流調(diào)節(jié)流路。流量調(diào)節(jié)閥7被流量調(diào)節(jié)閥彈簧9壓向閥軸臺階部6q側(cè)，保持有后退滑動間隙g，并被水密地、滑動自如地嵌裝在閥軸6上。
流量調(diào)節(jié)閥7與滑動閥端面部11之間形成的受壓面積關(guān)系是，基本上相等，但滑動閥端面部11側(cè)稍大些，當該閥7大體關(guān)閉、流量接近零時，流量調(diào)節(jié)閥轂部8和滑動閥轂部12便碰接。在碰接的時候，作用在該兩個閥相對應(yīng)的兩個受壓面上的入口壓力大體均衡。加上在流量調(diào)節(jié)動作中作用于閥軸的作用力很小，因此，在整個閥的開關(guān)過程中，用于閥操作的動力非常小。
現(xiàn)結(jié)合圖1說明本實施例裝置的作用。在流量調(diào)節(jié)閥7處于全開狀態(tài)時，從入口流路a到出口流路e，流動的順序是入口流路a→流量調(diào)節(jié)閥開口b→緩流室c→滑動閥開口d→出口流路e。在這種狀態(tài)中，平衡彈簧13向閥開口d的開啟方向施的力被作用于滑動閥端面部11前后受壓面的、袋裝室f即入口流路a與緩流室c之間的壓力差所抵銷，所述壓力差當然是起因于流量調(diào)節(jié)閥開口b的流路阻抗。
為進行流量調(diào)節(jié)，當流量調(diào)節(jié)閥7接近閥座3時，隨著該閥開口b的阻抗的增加，緩流室c的壓力降低，平衡彈簧13的平衡受到破壞，滑動閥10與閥閉鎖面部4接近，成為與其調(diào)節(jié)的流量相對應(yīng)的自動節(jié)流調(diào)節(jié)流路并穩(wěn)定下來。在該狀態(tài)時，向流量調(diào)節(jié)閥7的下游、即向圖中的上方作用的偏壓力，相當于流量調(diào)節(jié)閥開口b處的微小的流路阻抗，對閥軸6的作用力是輕微的。
在流量調(diào)節(jié)閥7關(guān)閉前夕乃至關(guān)閉時，緩流室c的內(nèi)壓力下降到與出口壓力接近，流量調(diào)節(jié)閥轂部8與滑動閥轂部12碰接，如上述，軸推力取得平衡。因此，通過這些作用，使得在整個行程中用于閥操作的動力很輕微。
在本發(fā)明的閥裝置中，當調(diào)節(jié)到小水量時，在由于流量調(diào)節(jié)閥開口b縮窄而發(fā)生砂土、灰塵堵塞時，緩流室的內(nèi)壓力便會因此在瞬間內(nèi)下降，滑動閥10便下降，并在后退滑動間隙g的范圍內(nèi)將該調(diào)節(jié)閥7下壓，使該閥開口b擴闊，從而自動將堵塞物沖洗掉。
流量調(diào)節(jié)閥7的開關(guān)操作方法有多種，在圖1所示的一個例子是內(nèi)螺紋式結(jié)構(gòu)，將閥座的螺紋部6s與軸承20螺合之后用手柄18對該閥7進行操作。
5w是在密封構(gòu)件14上使用隔膜時，能防止該構(gòu)件因高壓等原因被壓接到隔壁構(gòu)件5上的支承板的一個例子。
另外，如果采用將閥軸6安裝到閥箱蓋2的相反側(cè)而不是嵌裝到滑動閥10上的結(jié)構(gòu)，這對本發(fā)明的閥裝置的動作不會有任何障礙。
圖2示出了本發(fā)明的另一個實施例。在本實施例中，流量調(diào)節(jié)閥7位于閥座3的下游側(cè)，其它的可變定流量調(diào)節(jié)機能與圖1的實施例大體相同，緩流室c構(gòu)成為夾持在流量調(diào)節(jié)閥開口b和滑動閥開口d之間。其流量調(diào)節(jié)閥的作用效果與圖1的實施例大體相同。
在本實施例中，在被閥支承構(gòu)件15支承著的閥軸6上組裝著流量調(diào)節(jié)閥7，該流量調(diào)節(jié)閥7在保持有滑動間隙g的同時，被平衡彈簧13推向固定螺栓16側(cè)。
流量調(diào)節(jié)閥7與滑動閥端面部11之間形成的受壓面積關(guān)系是，基本上相等，但流量調(diào)節(jié)閥7側(cè)稍大些。因此，在流量調(diào)節(jié)閥7關(guān)閉前夕，流量調(diào)節(jié)閥轂部8和滑動閥轂部12便碰接，軸推力取得平衡。
當流量調(diào)節(jié)閥7發(fā)生砂土、灰塵堵塞時，緩流室c的內(nèi)壓力便會在瞬間內(nèi)下降，向上推動該閥7并使該閥開口b擴闊，從而將堵塞物沖洗掉。
另外，在圖2中示出了流量調(diào)節(jié)閥7開關(guān)操作方法的另一個實施例，采用的是外螺紋式結(jié)構(gòu)，閥座6的螺紋部6s與手柄18螺合，并借助鍵槽6k使之固定止動，通過轉(zhuǎn)動手柄18對流量調(diào)節(jié)閥7進行開關(guān)操作圖3所示的是，為了將圖1的實施例中的裝置用于液面控制而連接了一個浮體21，以作為驅(qū)動閥軸6的附加外力。其流量調(diào)節(jié)閥的動作與圖1的裝置大體相同。在本實施例中，由于流量能夠隨著液面水平的變化而進行綫性增減，因此，即使入口流路的壓力高，排出水流也很穩(wěn)定，具有不會使供水過大的優(yōu)點。
此外，本實施例示出的是將浮體與閥軸直接連接的結(jié)構(gòu)，該浮體與閥軸之間的連接方法除此之外還可以通過連接構(gòu)件或杠桿等方法進行，以往技術(shù)中的種種適用方法均可采用。
以上結(jié)合圖1至3對本發(fā)明的各種實施例進行了說明。在實施本發(fā)明時，還可以將閥軸設(shè)置成橫向，密封構(gòu)件可以采用O形環(huán)、油封、隔膜、波形隔膜等，總之，在本發(fā)明的宗旨范圍內(nèi)可以作出種種設(shè)計變更，并不限于以上的實施例。
實用性本發(fā)明發(fā)揮了不易發(fā)生紊流和偏流的升閥結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，將直動式閥裝置構(gòu)成為能使軸推力取得平衡的結(jié)構(gòu)，將用于閥操作的動力降低，能夠適用于高壓環(huán)境并能實現(xiàn)大型化，克服了以往的閥裝置存在的問題。因此，具有良好的定流量特性的同時，還由于能夠以浮體的浮力或太陽能系統(tǒng)的弱電作為動力源而使用于閥操作的動力有更廣泛的選擇。而且，由于具有防止閥開口部出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象的功能，所以在擔心被砂土和灰塵堵塞的農(nóng)業(yè)用水、土木工程用水等領(lǐng)域均能應(yīng)用。所以可以在各個行業(yè)的流量調(diào)節(jié)閥中加以應(yīng)用并能獲得很大成果。
權(quán)利要求
1.一種可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置，與設(shè)在閥裝置上游側(cè)(入口側(cè))的流量調(diào)節(jié)閥部相對應(yīng)，在其下游側(cè)(出口側(cè))設(shè)有進行自動節(jié)流動作的滑動閥部，在其中間形成有緩流室(c)，其特征在于，在閥箱(1)的隔壁構(gòu)件(5)上，通過密封構(gòu)件(14)，密封地、并且滑動自如地嵌裝著滑動閥(10)，在該滑動閥(10)和與其對峙的滑動閥閉鎖面部(4)之間形成有滑動閥開口(d)，在滑動閥端面部(11)和流量調(diào)節(jié)閥(7)之間，與閥軸(6)平行地安裝著總是以設(shè)定的力對上述閥開口(d)向開啟方向作用的平衡彈簧(13)，同時，通過連通路(17)將在滑動閥端面部(11)和閥箱蓋(2)之間包圍形成的袋狀室(f)與入口流路(a)連通，從而在上述閥開口(d)形成自動節(jié)流調(diào)節(jié)流路；還構(gòu)成為流量調(diào)節(jié)閥(7)與滑動閥端面部(11)的受壓面積大體相等，并具有在流量調(diào)節(jié)閥(7)關(guān)閉的前夕，流量調(diào)節(jié)閥轂部(8)能與滑動閥轂部(12)碰接的結(jié)構(gòu)；而且，所述流量調(diào)節(jié)閥(7)還構(gòu)成為隨著上述緩流室(c)的內(nèi)壓力的變化而容許從流量調(diào)節(jié)閥閥座(3)后退的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置，其特征在于，連接著一個浮體以作為閥軸的驅(qū)動力源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能從作業(yè)流體的狀態(tài)(入口流路壓力、出口流路壓力以及出口側(cè)液面水平的變化等)中獲取作用力進行動作的直動式自動控制的可變定流量調(diào)節(jié)升閥裝置。通過采用能使具有升閥結(jié)構(gòu)的流量調(diào)節(jié)閥的閥軸軸推力取得平衡的結(jié)構(gòu)，使得即使應(yīng)用于大口徑的閥裝置，也僅需要極小的動力便能進行用于設(shè)定定流量值的閥操作，這種前所未有的優(yōu)點是本發(fā)明的第1個特點。此外，在流量調(diào)節(jié)閥部和進行自動節(jié)流調(diào)整的滑動閥部中，當發(fā)生起因于砂土和灰塵的堵塞時，該閥部便會根據(jù)內(nèi)壓力的變化而打開，將堵塞物沖洗掉，發(fā)揮自我清掃的機能。基于上述2個特點，本發(fā)明能夠應(yīng)用于廣泛的工業(yè)領(lǐng)域中。
文檔編號G05D7/01GK1129974SQ9419317
公開日1996年8月28日 申請日期1994年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月23日
發(fā)明者橫田博, 橫田伸五, 小倉邦雄 申請人:株式會社橫田制作所