專利名稱：壓差閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種調節插頭，主要用來插入流動介質中的閥套或類似物中，調節插頭包括可調或可更換的用于調節和/或設定具有流動介質的裝置中的液體量的預設裝置，以便獨立于穿過該閥工作的壓差將介質的流量限制到預設的最大量，所述插頭還包括管狀調節件，該調節件在套中調節插頭的縱向上是可移動的，并位于彈簧元件上，從而當把管狀調節件打開或分別關閉多個沿套圓周分布的開口時，所述管狀調節件受到一個膜的影響從而實現調節。
背景技術：
目前有多種結構的調節閥，可根據各種目的插入流動介質中的閥套里。例如，美國專利US3422842所公開的調節閥，在外閥套里剛性調節閥組件覆蓋或未覆蓋開口。調節閥受到膜上壓力的作用而移動，膜位于閥套與組件之間，膜的中間部分固定到調節件上，膜的外部固定到閥套上。該閥具有預設裝置，借助被可調螺釘壓縮的彈簧進行工作，從而，彈簧壓力形成相對閥中流動介質產生壓力的負壓。
這種預設裝置承受的不利因素是，在大流量下需更大的力，所需的更大的力被泵所損耗。在來自預設裝置的更大彈力下，泵必須供給更大的能量，以使調節插頭以常規方式進行調節。
例如，在中央供暖裝置中，用來調節熱量的閥安裝在不同的地方，該供暖裝置是其中一種用這種閥裝備成的場所。在這方面，也包括與空氣調節連接的冷卻裝置。一操作這些閥，或者這些閥在一個或多個地方控制，整個設備中的壓力都改變了，從而很需要在回路中插入一個自控閥。
發明內容
根據本發明的調節閥的優選實施例，具有流體通過閥的預設裝置，所述實施例包括具有小孔的可更換圓盤，其中小孔適宜所需的流體流過。如果需要另一股通過該閥的流體，則插入具有小孔的圓盤狀的預設裝置，該裝置可使所需的流體以精確的流量流過該閥。
在調節插頭的流出端，具有多個開口，這些開口與調節件連接在一起，調節件具有套、輥子膜和引導件，可使調節插頭在很寬的壓差范圍內實現精確調節。
然而，這并不能保證實現完全精確的調節。避免調節件在套中不必要的振動也是很重要的。在這種情況下，可實現對通過調節插頭的流體更穩定的調節。
這可借助輥子膜來實現，所述輥子膜沿外徑固定到套的內表面，沿內徑固定到調節件的外表面，從而穿過膜的壓差產生的合力位于與下述表面相同的圓柱表面，該表面通過調節件大直徑和套的小直徑之間的滑動表面延伸。
這可通過調節件的最大直徑比輥子膜的最小直徑大，且通過套的最小直徑比輥子膜最大直徑小而實現。調節件最大直徑與套最小直徑之間的滑動表面的直徑大小，取決于輥子膜最大直徑和最小直徑之間的間隔。
套中的開口通過調節件的控制開閉，其形狀可以是同一尺寸或不同尺寸的孔，或同一尺寸或不同尺寸的槽。
如上所述孔的形狀，可以調整調節件的行程長度，從而可實現更精確的調節，而且也可減小調節件產生振動的風險。
套中的開口，通過調節件的控制開閉，其形狀可以是不同尺寸的圓孔，或狹長的孔，如槽。這些槽優選具有下述結構，它們在流向具有可增加或減小的橫截面。最后，套中的開口，可以包括具有增加或減小橫截面的開口以及沿套圓周分布的普通狹長開口。
通過這些具有不同尺寸的孔，流體本身的調節可獨立于壓差實現更平穩的調解或波動過程，否則由于可能引起的壓差變化使調節件存在向前和向后振動的風險，調節件開始打開或關閉開口的距離太短，以致不能取得平穩的調節。
通過在調節件與調節件引導件之間產生的槽，可減小調節中調節件產生的振動，通過該槽，介質可越過膜到達空腔或穿過膜離開空腔，這取決于調節件是否為流體打開或關閉。通過增加或減小調節件和調節件引導件之間的凹槽可增加或減小阻尼。
下面，將參考附圖對本發明的優選實施例進行說明，其中圖1所示的是根據本發明的調節插頭的截面圖；圖2所示的是安裝在閥套中的調節插頭的截面圖。
具體實施例方式
下面，將描述調節閥的優選實施例，該調節閥具有調節插頭1的形式，用于插入到管線裝置中的管中的閥套，其中閥可調節流過該裝置的介質，調節閥或調節插頭1包括管件2形式的調節件，該調節件以可移動的方式放置在套3中。優選的，套3在其與流向相對的一端具有預設裝置或圓盤，通過更換圓盤和在幾個圓盤孔之間選擇，可確保獲得流過閥的一定流量。
管件2大約呈圓柱形，在其下端具有較大的厚度，從而管件2外徑的最下端比管件2的其它外側的外徑大。
在管件2或調節件的上側部分，設置有預設裝置，它有幾種便利的結構，但其最簡單的形式包括一個具有固定孔5的可更換的圓盤4。通過在調節件中放置圓盤4，該圓盤4具有相應于預定流量的孔5，從而調節插頭1適于對其進行調節的系統中的某一流量。在調節件2于流向相對方向的一端，圓盤4位于調節件內部的凸起上，并可用密封6將圓盤4的外側緊固在調節件2上。圓盤4通過鎖緊環7或類似物固定。如果需要通過閥1的另一流量，則插入具有小孔5的圓盤4形式的預設裝置，它適于精確控制通過閥1的流體流量。
調節件2在套3中移動，所述套3具有底部8，套3的側部從底部8沿與流向相反的方向延伸，并環繞調節件2的下部。在套3的上部和底部8之間，沿套3的外圍有多個開口9，通過開口9，流動介質流出閥外。套3的上部與引導部10連接，引導部10和套3一起形成滑動表面11、12，以分別在套3和引導部10中實現調節件2的穩定運動。引導部10還具有調節件的擋塊，從而使調節件不能壓出套3外。彈簧元件13以下述方式在套3和調節件2之間工作來自彈簧元件的彈力在與流體流動相反的方向起作用，借此，調節件2可實現平衡。
在滑動表面11、12，少量的流體可通過引導部件10和調節件2，以及套3和調節件2之間。具有這種結構的閥，通過升高或降低由上滑動表面11形成的槽，可調節調節件2的阻尼。這也可通過更換引導部10來實現，從而改變組成上滑動表面11的引導部10上部的內徑。在調節件2上，滑動表面11和12支撐調節件2的區域之間，輥子膜14的一端被緊固。例如，用夾緊環15來完成上述緊固，還可用多個調節件2外側、沿輥子膜14圓周分布的點固定件。輥子膜14的另一端固定在套3和引導部10之間。一定量的水在調節件2和上滑動表面11的引導部10之間進入，從而向膜14的上側施加壓力，所述壓力源于圓盤4中孔5前面介質中的壓力，并在流動方向向調節件2施加壓力。彈力和源于壓力的力，在圓盤4中的孔5之后，作用在調節件2的最大直徑，在相反的方向施壓，這將在穿過圓盤4的孔5的壓力中產生一個恒量，從而可維持恒定流量。
為確保流體通過閥1而不環繞套3流動，套3沿其圓周具有密封16以便密封到閥套18中壁。套3的底部8沿其與套3相對的邊緣具有環狀凸起17。邊緣17在插頭20的相應凹孔19中用作固定凸緣。
圖2所示的是閥套18，其整體用作一個加熱或冷卻裝置的管線中。閥套18具有入口，該入口處具有借助通道22連接出口23的圓柱形空穴21，其中在通道22中放置插頭或調節插頭1。容納調節插頭1的通道22，在其相對入口21和出口23的一端具有插頭20形式的蓋子，可打開來插入調節插頭1。在閥套18中，還有開口24，在操作狀態下關閉。
流動介質被引到閥中，并流入圓柱形空腔21中，在空腔中介質接觸到裝配插頭1的上部，該插頭包括內部的管狀調節件或具有圓形橫截面的活塞2和外部杯狀的套3，所述套3具有多個開口9，沿著套3下部的圓周分布。
當閥插頭1插入閥套18時，插頭1的底部8與插頭20上的突出部分19相接觸，所述突出部分19緊卡住該插頭底部8上的邊緣17周圍，并環繞沿底部8的圓周一部分的邊該緣17，該突出部分短于或等于該圓周周長的一半。
通過使用圓盤部分作為預設裝置4，可以獲得短長度的調節件2。利用本實施例，可得到用來固定調節插頭1的較小尺寸，其對閥套18的尺寸的限制要求也較小，其中調節插頭1插入到法逃18中。
調節插頭1也可直接插入一段直管道。在這種情況下，管道的尺寸可使流動介質流過管道的內側壁與調節插頭外圓周之間。在管道內側和調節插頭1的外側之間，放置一個常規的密封16，從而流動介質不通過調節插頭1就不能通過。
調節插頭1分成三個主要部分套3，管狀的調節件2，預設裝置4。在套3底部和調節件2之間置有彈簧13(圖1所示)，彈簧向著流體流動的相反方向擠壓調節件2，從而朝著流動介質壓力相反的方向起作用。套3和調節件2之間，也就是，套3的上部和調節件2圓柱表面區域之間，有一個輥子膜14，該膜使閥外側(之前)的壓力和閥內側的壓力(在調節件2中，預設裝置4之后)產生差異。
從圖1可以理解，來自預設裝置4之前緊鄰區域的介質，朝著套3中膜14提供的工作區擠壓，借此，通過調節件2一起壓縮彈簧13，從而調節件2的開放邊緣將逐漸關閉套3上形成的開口9。通常，出于技術本身的原因，在計算通過膜14起作用的力時，要考慮輥子膜14的平均直徑，可表示成輥子膜最大直徑和與輥子膜的最小直徑的和的一半，但在實踐中，力施加在整個輥子膜14上，包括輥子膜14在套3和調節件2之間延伸的那部分。
為確保增加的壓差下流體恒定流動，除了改變彈簧元件13的彈性和孔5，也可在閥的制造過程中考慮調節件2的活塞區域，在這一方式下制造的閥，在達到最小泵壓或操作壓力時具有平穩波動過程和增加壓差下的恒流。
套3的出口9可制成圓形開口，以相同間隔沿套一端的圓周分布。出口9可根據增加或減小的尺寸沿圓周分布。
在出口9的一個優選實施例中，這些出口的形狀部分呈拋物線狀，其拋物線的頂點遠離入口。
在另一實施例中，套3中出口9構造為縱向的、槽形開口，其橫截面沿流動方向減小。
而且，出口9的橫截面在管件2調節運動開始時在流動方向增大，在管件2調節運動結束時截面的在流動方向變小。
在一個未示出的實施例中，在套3上制造均一的出口9，調節件2的邊可制成不規則的方式，以避免出口9的截面太突然地關閉，而造成部分不穩定的調節過程。
權利要求
1.調節插頭，主要用于插入流動介質中的閥套或類似物中，包括用于調節和/或設定具有流動介質的裝置中液體量的預設裝置，以便獨立于穿過該閥的壓差將介質的流量限制到預設的最大量，所述插頭還包括管狀調節件(2)，該調節件在套(3)中調節插頭(1)的縱向上是可更換的，并位于彈簧元件(13)上，從而在通過其外側邊緣分別打開或分別關閉多個套(3)中的開口(9)而更換取代管狀調節件(2)時，所述管狀調節件(2)受到膜(14)的影響而進行調節，其特征在于，膜是輥子膜(14)，輥子膜(14)沿外徑固定到套(3)的內表面上，沿內徑固定到調節件(2)的內表面上，從而源于壓差的穿過膜(14)的合力作用于與下述表面相同的圓柱表面，該表面通過調節件(2)的最大直徑與套(3)最小直徑間的滑動表面延伸。
2.根據權利要求1所述的調節插頭，其特征在于，調節件(2)的最大直徑與套(3)最小直徑間的滑動表面(12)的直徑，相應于輥子膜(14)的平均直徑。
3.根據權利要求2所述的調節插頭，其特征在于，調節件(2)的最大直徑與套(3)最小直徑間的滑動表面(12)的直徑，大于輥子膜(14)的平均直徑。
4.根據權利要求1所述的調節插頭，其特征在于，調節件(2)的最大直徑與套(3)最小直徑間的滑動表面(12)的直徑，小于輥子膜(14)的平均直徑。
5.根據權利要求1-4任一項所述的調節插頭，其特征在于，套(3)具有出口(9)，從流動方向看去，出口(9)的橫截面在管狀組件(2)開始進行調節運動時減小。
6.根據權利要求1-4中任一項所述的調節插頭，其特征在于，套(3)上形成的出口(9)是沿套(3)一端的圓周分布的圓孔。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的調節插頭，其特征在于，套(3)上形成的出口(9)部分是拋物線形狀的，其頂點遠離入口。
8.根據權利要求5-7中任一項所述的調節插頭，其特征在于，出口(9)具有不同的尺寸。
全文摘要
調節插頭，主要用于插入流動介質中的閥套或類似物中，包括用于調節和/或設定具有流動介質的裝置中液體量的預設裝置，以便獨立于穿過該閥的壓差將介質的流量限制到預設的最大量，所述插頭還包括管狀調節件，該調節件在套中調節插頭的縱向上是可更換的，并位于彈簧元件上，從而在通過其外側邊緣分別打開或分別關閉多個套中的開口而更換取代管狀調節件時，所述管狀調節件受到膜的影響而進行調節，其中，膜是輥子膜，輥子膜沿外徑固定到套的內表面上，沿內徑固定到調節件的內表面上，從而源于壓差的穿過膜的合力作用于與下述表面相同的圓柱表面，該表面通過調節件的最大直徑與套最小直徑間的滑動表面延伸。
文檔編號G05D7/01GK1575390SQ02821222
公開日2005年2月2日 申請日期2002年10月25日 優先權日2001年10月25日
發明者奧勒·約恩森 申請人:弗雷澤阿爾馬特公共有限責任公司