一種用于流向切換及流量控制的裝置的制造方法
【專利摘要】本發明屬于流體控制技術領域，提供一種可用于流向切換及流量控制的裝置，包括閥芯、四端口閥座、端蓋和頂蓋；所述閥芯由外環、隔板、閥芯底板和閥芯軸組成，所述四端口閥座由開孔外環、縮頸部件和閥座底板、密封件組成。本發明具有以下優點：1.通過單個閥實現了流向切換及流量控制，極大地簡化了系統，2.采用分流而非節流方式，并通過開孔大小控制流噪聲，噪聲小，3.通過閥芯開孔的設置本裝置能產生恒定的流阻，不論處于何種工況、閥的轉角如何，流阻均相同，泵可工作在額定點附近，無偏工況運行。
【專利說明】
一種用于流向切換及流量控制的裝置
技術領域
[0001]本發明屬于流體控制技術領域，具體涉及一種可用于流向切換及流量控制的裝置。
【背景技術】
[0002]流向切換和流量控制是流體控制系統中的兩個重要功能，一般情況下，流向切換通過管路上的多個開關閥實現，流量控制通過調節閥實現。
[0003]圖1中所示為傳統的流向切換及流量控制系統，從A點向B點供水時，需要打開第三開關閥3和第一開關閥I，關閉第二開關閥2和第四開關閥4，調節閥5控制流量;從B點向A點供水時，如圖中所示流向，需要打開第二開關閥2和第四開關閥4，關閉第三開關閥3和第一開關閥I，調節閥5控制流量。
[0004]采用上述傳統方式實現的流體控制系統，一般管路和閥件較多，系統較為復雜，成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是為了克服上述現有技術中的不足之處，針對流向切換和流量調節時需要采用不同閥件導致系統復雜的問題，而提供一種兼具流向切換功能和流量調節功能的四端口控制裝置，從而極大地簡化系統。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明的目的是通過如下技術措施來實現的:一種用于流向切換及流量控制的裝置，包括閥芯、四端口閥座、端蓋和頂蓋;所述閥芯由外環、隔板、閥芯底板和閥芯軸組成，所述閥芯底板固定在閥芯底部，閥芯軸固定在閥芯底板上，所述外環被一對平行隔板分割成三個腔體，第一隔板、第二隔板在閥芯軸線兩側對稱分布，所述外環上設有開孔，外環的中間腔體上的開孔平行于第一隔板和第二隔板，垂直于閥芯軸線，在中間腔體上均布，所述外環的兩側腔體上的開孔均布于靠近隔板的兩個夾角區域內，開孔沿外環徑向，垂直于閥芯軸線，外環的兩側腔體上遠離隔板處沒有開孔，所述四端口閥座由開孔外環、縮頸部件和閥座底板、密封件組成，所述開孔外環的內徑大于外環的外徑，開孔外環和外環之間設有密封件，所述開孔外環上沿周向均勻地開有4個相同尺寸的長方形孔，長方形孔外設有縮頸部件，縮頸部件上設有與管路系統相連的法蘭，所述閥座底板上還設有與閥芯軸相配的軸承。
[0007]在上述技術方案中，所述密封件為軟密封，設置于四端口閥座上的長方形孔的外圍。
[0008]在上述技術方案中，所述端蓋與閥芯固連，端蓋上設有與閥芯軸同軸的連接軸，所述頂蓋可拆卸，頂蓋上設有與連接軸相配的軸承，連接軸穿過頂蓋上的軸承，頂蓋上的軸承與驅動機構相連。
[0009]在上述技術方案中，第一隔板、第二隔板上可敷設聲學阻尼材料，以避免機械共振。
[0010]在上述技術方案中，所述第一隔板、第二隔板與外環的相交線，以及兩側腔體上開孔區和不開孔區的分界線，將外環圓周等分成八個區域。
[0011]在上述技術方案中，所述外環上的開孔直徑不宜過小，避免流速過高如大于3m/s時產生過大的流噪聲。
[0012]本發明與現有技術相比具有以下優點:
1.本發明通過單個閥實現了流向切換及流量控制，極大地簡化了系統。
[0013]2.本發明采用分流而非節流方式，并通過開孔大小控制流噪聲，噪聲小。
[0014]3.通過閥芯上開孔的設置產生恒定的流阻，不論處于何種工況、閥的轉角如何，流阻均相同，栗可工作在額定點附近，無偏工況運行。
【附圖說明】
[0015]圖1為傳統的流向切換及流量控制系統。
[0016]圖2本發明裝置的結構示意圖。
[0017]圖3為本發明中閥芯部分的結構示意圖。
[0018]圖4本發明裝置在工況一的使用實例示意圖。
[0019]圖5本發明裝置的工況二的使用實例示意圖。
[0020]其中:1-4為開關閥，5為調節閥，6為栗組，7.閥芯、8.四端口閥座、9.端蓋、10.頂蓋、11.外環、12.隔板、13.閥芯底板、14.閥芯軸、15.開孔外環、16.縮頸部件、17.閥座底板、18.連接軸、19.用于流向切換及流量控制的裝置、20.栗。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的描述。
[0022]如圖2、3所示，本發明實施例提供一種用于流向切換及流量控制的裝置，包括閥芯
7、四端口閥座8、端蓋9和頂蓋10;所述閥芯7由外環11、隔板12、閥芯底板13和閥芯軸14組成，所述閥芯底板13固定在閥芯底部，閥芯軸14固定在閥芯底板13上，所述外環11被一對平行隔板分割成三個腔體a、b、c，第一隔板、第二隔板在閥芯軸線兩側對稱分布，所述外環11上設有開孔，外環的中間腔體a上的開孔平行于第一隔板和第二隔板，垂直于閥芯軸線，在中間腔體a上均布，所述外環的兩側腔體b、c上的開孔均布于靠近隔板的兩個夾角區域d內，外環的兩側腔體上遠離隔板區域e處沒有開孔，兩個開孔區域d被中間所夾的不開孔區域e分開。所述第一隔板、第二隔板與外環的相交線，兩側腔體上開孔區和不開孔區的分界線，將外環圓周等分成八個區域。
[0023]與管路系統連接后，所述閥芯I上的開孔和四端口閥座2相配合，可在所需多個工況對應的轉角下產生恒定的總流阻。所述腔體a、b、c上的孔數與孔徑相配合，保證流阻相同，如a上孔數與對應孔徑阻力系數之乘積，等于d上孔數與對應孔徑阻力系數之乘積的兩倍。
[0024]所述四端口閥座由開孔外環15、縮頸部件16和閥座底板17、密封件組成，所述開孔外環15的內徑大于外環11的外徑，開孔外環15和外環11之間設有密封件，所述開孔外環15上沿周向均勻地開有4個相同尺寸的長方形孔，長方形孔外設有縮頸部件16，縮頸部件16通過焊接、螺栓等形式固連在開孔外環15上，縮頸部件16上設有與管路系統相連的法蘭，所述閥座底板17上還設有與閥芯軸14相配的軸承。
[0025]所述密封件為彈性密封，設置于四端口閥座上的長方形孔的外圍，用來封閉長方形孔的兩邊，該密封防止相鄰端口通過開孔外環15和外環11間的環形間隙互通。
[0026]所述端蓋9與閥芯7固連，端蓋9上設有與閥芯軸14同軸的連接軸18，所述頂蓋1可拆卸，頂蓋10上設有與連接軸18相配的軸承，與閥芯底板13相連的閥芯軸14向外伸出，與閥座底板17上的軸承相配，類似地，與端蓋9相連的連接軸18向外伸出，穿過頂蓋10上的軸承，頂蓋10上的軸承與驅動機構相連。驅動機構驅動連接軸旋轉從而調節閥芯的旋轉角度。
[0027]特別地，第一隔板、第二隔板上可敷設聲學阻尼材料，以避免機械共振。
[0028]特別地，所述外環上的開孔直徑應保證不會產生過大的流噪聲。
[0029]圖4、圖5為本發明裝置的使用實例示意圖。工況一，從A點向B點供水時，本發明裝置通過驅動機構調節閥芯的轉角，保證所需流量從右側端口進入上部端口，再從下部端口進入左側端口，由于隔板并未完全封死上、下端口，多余流量從下部端口回到上部端口；工況二，從B點向A點供水時，本發明裝置通過驅動機構調節閥芯的轉角，保證所需流量從左側端口進入上部端口，再從下部端口進入右側端口，由于隔板并未完全封死上、下端口，多余流量從下部端口進入上部端口。
[0030]本發明應用于船舶流體控制系統時效果良好。
[0031]本發明包括但不限于以上實施例，凡是在本發明的精神和原則之下進行的任何等同替換或局部改進，如調整孔的形狀和數量，再如改變不同部件之間的連接或密封形式，都將視為在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于流向切換及流量控制的裝置，其特征在于:包括閥芯、四端口閥座、端蓋和頂蓋;所述閥芯由外環、隔板、閥芯底板和閥芯軸組成，所述閥芯底板固定在閥芯底部，閥芯軸固定在閥芯底板上，所述外環被一對平行隔板分割成三個腔體，第一隔板、第二隔板在閥芯軸線兩側對稱分布，所述外環上設有開孔，外環的中間腔體上的開孔平行于第一隔板和第二隔板，垂直于閥芯軸線，在中間腔體上均布，所述外環的兩側腔體上的開孔均布于靠近隔板的兩個夾角區域內，開孔沿外環徑向，垂直于閥芯軸線，外環的兩側腔體上遠離隔板處沒有開孔，所述四端口閥座由開孔外環、縮頸部件和閥座底板、密封件組成，所述開孔外環的內徑大于外環的外徑，開孔外環和外環之間設有密封件，所述開孔外環上沿周向均勻地開有4個相同尺寸的長方形孔，長方形孔外設有縮頸部件，縮頸部件上設有與管路系統相連的法蘭，所述閥座底板上還設有與閥芯軸相配的軸承。2.根據權利要求1所述的用于流向切換及流量控制的裝置，其特征在于:所述密封件為軟密封，設置于四端口閥座上的長方形孔的外圍。3.根據權利要求1所述的用于流向切換及流量控制的裝置，其特征在于:所述端蓋與閥芯固連，端蓋上設有與閥芯軸同軸的連接軸，所述頂蓋可拆卸，頂蓋上設有與連接軸相配的軸承，連接軸穿過頂蓋上的軸承，頂蓋上的軸承與驅動機構相連。4.根據權利要求1所述的用于流向切換及流量控制的裝置，其特征在于:所述第一隔板、第二隔板上敷設聲學阻尼材料。5.根據權利要求1所述的用于流向切換及流量控制的裝置，其特征在于:所述第一隔板、第二隔板與外環的相交線，以及兩側腔體上開孔區和不開孔區的分界線，將外環圓周等分成八個區域。
【文檔編號】F16K11/052GK105937635SQ201610484483
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】秦子明, 俞健, 謝江輝, 蔡標華, 肖龍洲, 石兆存, 王曉東, 王楠, 李偉, 白亞鶴, 張德滿, 嚴智遠, 陳國鋒, 尚進, 唐昉, 李斌, 胡洋, 胡秋旭, 李紅信
【申請人】中國船舶重工集團公司第七〇九研究所, 中國船舶重工集團公司第七一九研究所