一种可自动平衡压差的可调流量用自力式平衡阀的制作方法

本发明涉及闭式流体输配系统中的水力平衡，具体涉及一种可自动平衡压差的可调流量用自力式平衡阀。

背景技术：

1、在暖通空调、集中供热等闭式流体输配系统中，由于各支路长度、管径、局部阻力及末端设备运行状态存在差异，系统运行过程中容易产生水力失调现象，表现为近端流量过大、远端流量不足、冷热不均、设备运行效率下降以及水泵能耗增加等问题。尤其是在变流量系统中，当部分末端设备启停或调节阀开度发生变化时，管网压力将重新分配，使其他支路流量随之波动，进一步加剧系统运行的不稳定性。

2、目前工程中应用最广泛的水力平衡方案主要采用静态平衡阀、压差平衡阀以及动态调节阀相互配合的方式实现。静态平衡阀属于一次性调节装置，其调节结果依赖于系统调试时的运行状态。当系统负荷发生变化、末端设备启停、控制阀频繁动作或管网压力重新分配时，静态平衡阀无法自动补偿压差变化，原有设定流量容易发生偏离，需要重新检测并再次调试，维护工作量较大，不适用于负荷变化较大的变流量系统。实验研究表明，静态平衡阀的流量特性受阀前后压差影响较为明显，在不同压差条件下，其流量控制精度会发生变化。

3、为克服静态平衡阀不能适应动态工况的问题，现有技术进一步采用自力式压差平衡阀（压差控制阀）。该类阀门通常利用膜片、弹簧及阀芯等机构感知阀门两端压差，并根据压差变化自动调整节流面积，使阀门两端压差维持在预设范围内，从而减小由于系统其他支路流量变化所带来的影响，提高支路运行稳定性。压差平衡阀能够在一定程度上消除管网压力波动，实现压差自动平衡，因此广泛应用于大型暖通系统和区域供热系统。

4、另一方面，为满足建筑节能和智能控制需求，动态调节阀（包括电动调节阀、压力无关控制阀picv等）也得到广泛应用。该类阀门能够根据温度、负荷或控制系统输出信号实时改变阀门开度，实现末端设备流量连续调节。当动态调节阀与压差平衡机构组合时，可在一定范围内保持流量不受系统压力波动影响，实现压力无关流量控制，提高系统调节精度和节能效果。目前已有部分产品采用动态平衡阀与电动调节阀组合的一体式结构，使调节阀在不同压差条件下仍能够维持设定流量。

5、尽管现有技术已经分别实现了静态平衡、压差控制以及动态流量调节等功能，但工程实际中多数仍采用多个独立阀门串联安装的方式完成整体控制。例如，在要求较高的变流量系统中，通常需要依次安装静态平衡阀、自力式压差控制阀以及动态调节阀，各阀门分别承担初始流量分配、压差稳定和运行调节等不同功能。该方案虽然能够实现系统控制目标，但由于功能分散于多个阀体，整体结构复杂，占用安装空间较大，管路连接点数量增加，安装及维护工作量较高，同时也增加了系统泄漏风险和施工成本。

6、此外，多阀串联方案在控制协调方面仍存在一定不足。由于静态平衡阀、压差平衡阀和动态调节阀分别具有各自独立的调节特性，其参数通常需要分别设定和调试。当动态调节阀改变流量时，会引起压差重新分配；压差控制机构动作后，又可能改变静态平衡阀原有的阻力分配关系，从而导致多个控制环节之间产生耦合影响，使系统调试过程较为复杂，重复调整次数较多，现场调试效率较低。当系统规模较大或运行工况频繁变化时，这种多阀协同控制方式还可能产生响应滞后、控制稳定性下降以及节能效果不理想等问题。

7、综上所述，现有技术虽然分别具备静态流量分配、自力式压差平衡以及动态流量调节等成熟技术方案，但仍主要依赖多个独立阀门共同实现系统控制，存在结构复杂、安装空间占用大、采购及维护成本较高、调试工作繁琐、控制功能之间相互耦合以及系统响应协调性不足等问题。

8、因此，如何在一个阀体内集成静态流量分配、压差自动平衡及动态流量调节三种功能，实现三种控制机构之间的协同工作，在保证系统稳定运行的同时降低安装空间、减少连接部件、简化调试过程并提高控制精度，已成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的在一个阀体内集成静态流量分配、压差自动平衡及动态流量调节三种功能，实现三种控制机构之间的协同工作的问题，本发明提供了一种可自动平衡压差的可调流量用自力式平衡阀。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种可自动平衡压差的可调流量用自力式平衡阀，包括左阀体，所述左阀体螺纹连接右阀体，所述左阀体上固定连接有阀盖，还包括：

4、可调流量组件，所述可调流量组件包括固定于所述左阀体的固定孔板，所述固定孔板转动连接可调孔板，所述固定孔板与可调孔板配合面配置有能够防止异物干扰转动连接的防尘迷宫；

5、压差平衡组件，所述压差平衡组件包括与所述阀盖固定连接的隔板，所述阀盖内滑动连接有活塞，所述活塞将所述隔板与阀盖形成的腔体分为上腔体与下腔体两部分，所述下腔体与所述左阀体配置有左管路，所述上腔体与所述右阀体配置有右管路，所述活塞固定连接有与左阀体相配合的锥塞，所述上腔体内配置有与活塞相配合的压力感应调节组件；

6、传动组件，所述传动组件能够与所述活塞相配合，所述传动组件还能够与所述可调孔板相配合，所述活塞与压力感应调节件配合时，向上或向下滑动能够通过所述传动组件带动可调孔板转动实现流量调整；

7、所述左阀体与右阀体螺纹连接处转动连接有球形阀芯。

8、本技术方案中，提供一能够实现可自动平衡压差的可调流量用自力式平衡阀，利用上、下腔体的压力变化同步调整本平衡阀的供水流量，实现管网在压力波动时确保阀体两侧压力稳定，管网系统供水稳定。

9、优选的，所述防尘迷宫为相配合的凹环与凸环，所述凹环设置于所述固定孔板上，所述凸环固定于所述可调孔板上，所述固定孔板与所述可调孔板通过轴承转动连接时，所述凸环能够与凹环相配合。

10、本技术方案中，对固定孔板与可调孔板的转动连接处设置防尘迷宫，进一步避免杂质进入转动连接处造成转动失效的现象发生。

11、优选的，所述固定孔板与所述左阀体配合处固定有密封环，所述固定孔板通过止退环与所述左阀体固定连接，所述止退环与所述左阀体为可拆卸连接。

12、本技术方案中，对固定孔板的固定方式提供一技术可行的固定方案，利用密封环实现防止固定孔板处漏水，利用止退环实现固定孔板的固定。

13、优选的，所述压力感应调节组件包括与所述活塞相连接的第一弹簧，所述第一弹簧远离活塞的一端连接有压板，所述阀盖远离左阀体的一端固定连接有固定板，所述压板固定有辅助杆，所述辅助杆穿出阀盖后与固定板螺纹连接。

14、本技术方案中，通过第一弹簧压缩长度的调整，提供活塞稳定工作时，活塞受压力变化发生动态变化的技术方案。

15、优选的，所述锥塞固定连接有滑杆，所述滑杆的另一端穿过隔板与活塞固定连接。

16、本技术方案中，对阀体内锥塞开度与活塞的联动提供一可行的技术方案。

17、优选的，所述传动组件包括齿轮，所述滑杆固定连接与齿轮相啮合的齿条，所述齿轮固定连接有中间轴，所述中间轴另一端穿出左阀体后固定连接第一锥齿轮，所述中间轴与左阀体转动连接，所述可调孔板转动连接锥齿轮组，所述锥齿轮组与第一锥齿轮传动连接。

18、本技术方案中，对活塞上下活动时利用齿轮齿条实现上下的直线运动转化为旋转运动。

19、优选的，所述左阀体转动连接传动杆，所述传动杆位于左阀体外侧的一端固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，所述传动杆位于左阀体内部的一端与可调孔板相配合设置有用于传动的锥齿轮组，所述传动杆固定有指针，所述左阀体固定有能够与指针相配合的刻度环。

20、本技术方案中，通过活塞的上下移动转换的旋转运动，利用第二锥齿轮与第一锥齿轮、锥齿轮组配合下，实现阀体内过水流量的动态调整，以适应管网压力变化，达到上、下腔体的压力平衡，实现供水流量稳定。

21、优选的，所述传动杆固定连接有固定环，所述第二锥齿轮套设于传动杆，所述第二锥齿轮仅能沿传动杆上下滑动，所述固定环与所述第二锥齿轮之间配置有第二弹簧，所述第二弹簧能够使第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。

22、本技术方案中，对阀体供水流量的初始调节提供一切实可行的技术方案，利用第二锥齿轮与第一锥齿轮的分离，实现单独调整阀体的初始供水流量。

23、优选的，所述滑杆的外圆周面上加工有上下布置的上卡孔和下卡孔，所述第二锥齿轮滑动连接有卡杆，所述卡杆的滑动轴线与传动杆的轴线垂直，所述卡杆滑入上卡孔时，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮保持啮合。

24、本技术方案中，利用上卡孔、下卡孔的设置，为第二锥齿轮与第一锥齿轮的分离提供便于操作的技术改进，能够减轻调整阀体的初始供水流量时的操作困难。

25、优选的，所述球形阀芯固定连接有转轴，所述转轴穿出左阀体后固定连接电控器，所述右阀体固定配置有压力传感器、流量计，所述压力传感器、流量计与电控器电连接。

26、本技术方案中，对管网系统的压力、流量提供一实时监测的技术方案，避免管网系统的压力、流量失控。

27、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

28、1、本发明无需外部动力，仅依靠传动组件的配合实现活塞与可调孔板的同步联动，能够实现管网系统的供水压力、流量的同步调整，具有集成化高，减少管路连接的特点，便于后续维护保养。