[發明專利]一種具有雙級流量調節功能的蝶閥及其方法

有效

• 申請號: 202010675351.8
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111795159B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 金志江;于龍杰;錢錦遠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16K1/22
• 分類號: F16K1/22;F16K31/53
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種具有雙級流量調節功能的蝶閥及其方法，蝶閥包括閥體、閥芯組件和驅動組件，閥芯組件位于閥體的中空流道內部，包括同軸套設的圓形內圈閥板和環形外圈閥板；驅動組件包括固定套設有主動齒輪的主動轉軸、固定套設有外圈齒輪的外圈轉軸和固定套設有內圈齒輪的內圈轉軸；外圈閥板以外圈轉軸為中心旋轉，內圈閥板以內圈轉軸為中心旋轉；主動齒輪轉動時，主動齒輪上的輪齒先與內圈齒輪的輪齒嚙合傳動，脫離內圈齒輪的輪齒后再與外圈齒輪的輪齒嚙合傳動，使內圈閥板和外圈閥板順次打開。在小流量情況下，僅內圈閥板開啟進行流量調節；在大流量下，外圈閥板和內圈閥板均開啟進行流量調節。

技術領域

本發明屬于閥門技術領域，具體涉及一種具有雙級流量調節功能的蝶閥及其方法。

背景技術

蝶閥的結構長度和總體高度較小，開啟和關閉速度較快，且具有良好的流體控制特性。蝶閥在完全開啟時，具有較小的流阻。當開啟在大約30°～70°之間時，又能進行靈敏的流量控制，因而在大口徑的調節領域，蝶閥的應用非常普遍。因為蝶閥的“開度-流量”曲線在流量為30％～75％區間上基本呈線性，因此在中高開度下，蝶閥適用于流量調節。而當要求蝶閥作控制流量使用時，小流量的工況則會產生不良工況。

因此，蝶閥調節閥不能在小開度下工作，這是由于在小開度工作時存在著急劇的流阻、流速、壓力等變化，若采用蝶閥調節閥在該種工況下進行工作，會帶來如下問題：1)開度小，閥芯密封面離節流口近，有損于閥芯密封面；2)此時的蝶閥調節閥節流間隙最小、流速最大，因此被水流的沖刷最厲害，嚴重影響閥的使用壽命；3)急劇的流速、壓力變化時很容易超過閥的剛度，導致閥穩定性差，甚至產生嚴重振蕩；4)對于流閉狀態下工作的閥，會產生跳躍關閉或跳躍啟動現象。所以，亟需提供一種使用壽命長、穩定性高、能在小流量工況下正常調節水流流量的蝶閥。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，并提供一種具有雙級流量調節功能的蝶閥及其方法，不僅可以使蝶閥滿足大流量下的流通能力需求，還能進行小流量下的流量調節。

本發明所采用的具體技術方案如下：

一種具有雙級流量調節功能的蝶閥，其包括閥體、閥芯組件和驅動組件，閥體為中空筒狀結構；

所述閥芯組件位于閥體的中空流道內部，能將閥體流道的徑向橫截面封閉；閥芯組件包括同軸套設的圓形內圈閥板和環形外圈閥板，內圈閥板和外圈閥板能分別在閥體內轉動，內圈閥板和外圈閥板的連接處能夠密閉，外圈閥板和閥體的連接處能夠密閉；

所述驅動組件包括固定套設有主動齒輪的主動轉軸、固定套設有外圈齒輪的外圈轉軸和固定套設有內圈齒輪的內圈轉軸；所述主動轉軸豎直布設且一段位于所述閥體的外部作為控制段，所述控制段上套設主動齒輪；所述外圈轉軸與所述外圈閥板固定，能使外圈閥板以外圈轉軸為中心旋轉；所述內圈轉軸與所述內圈閥板固定，能使內圈閥板以內圈轉軸為中心旋轉；外圈齒輪、內圈齒輪和主動齒輪均為部分帶齒，外圈齒輪和內圈齒輪分別能與所述主動齒輪嚙合連接；初始狀態下，內圈閥板和外圈閥板封閉閥體的流道；主動齒輪轉動時，主動齒輪上的輪齒先與內圈齒輪的輪齒嚙合傳動，脫離內圈齒輪的輪齒后再與外圈齒輪的輪齒嚙合傳動，使內圈閥板和外圈閥板順次打開。

作為優選，所述控制段的頂部還設有轉輪，通過轉輪帶動所述主動轉軸同步轉動。

作為優選，所述內圈閥板通過螺釘安裝固定于所述內圈轉軸上，所述外圈閥板通過螺釘安裝固定于所述外圈轉軸上。

作為優選，所述內圈閥板能以內圈轉軸為中心轉動90°，所述外圈閥板能以外圈轉軸為中心轉動90°。

作為優選，所述內圈閥板和外圈閥板的厚度相同。

作為優選，所述主動轉軸的中軸線經過所述閥芯組件的中心。

作為優選，所述內圈轉軸和外圈轉軸均以閥芯組件的中心線為中心偏心設置，內圈轉軸和外圈轉軸的偏心方向相反且位于所述閥芯組件的兩側。