本發(fā)明涉及閥設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓差平衡閥。

背景技術(shù)：

在采暖、空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用膜片壓差平衡閥，可以起到吸收系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)外擾，削弱被控部分內(nèi)擾的作用，使系統(tǒng)壓差(指的是供水管路與進(jìn)水管路的水流壓力差)保持設(shè)定值，從而保證系統(tǒng)的水力平衡。由于膜片壓差平衡閥具有自動(dòng)恒定被控制環(huán)路壓差的功能，因而，無論系統(tǒng)壓力如何變化，也無論被控環(huán)路以外的支路如何調(diào)節(jié)，膜片壓差平衡閥都能維持被控環(huán)路的壓差恒定。外網(wǎng)壓力發(fā)生變化時(shí)，膜片壓差平衡閥通過調(diào)節(jié)自身的開度，吸收外界壓力變換，改變流體通過膜片壓差平衡閥的壓差以維持被控環(huán)路的壓差恒定，從而隔離被控環(huán)路以外的壓力變化對(duì)被控環(huán)路造成的影響。膜片壓差平衡閥也可以減弱被控環(huán)路內(nèi)部各支路負(fù)載間的相互影響。但是膜片是橡膠材質(zhì)，不耐高溫易磨損進(jìn)而使得壽命較短。

綜上所述，如何解決傳統(tǒng)的膜片壓差平衡閥壽命較短的問題，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種平衡調(diào)節(jié)閥，以解決背景技術(shù)所述的膜片壓差平衡閥壽命較短的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種壓差平衡閥，包括閥體、安裝于所述閥體的閥腔內(nèi)的閥芯以及操作部；其中，所述閥腔包括密封隔開的進(jìn)水腔和出水腔；所述閥芯包括與所述閥體固定相連的外筒；滑動(dòng)地設(shè)置于所述外筒中，且相互疊置的內(nèi)筒和閥錐；其中，所述外筒具有與所述進(jìn)水腔相連通的進(jìn)水口、與所述出水腔連通的出水口，所述外筒的內(nèi)腔為連通所述進(jìn)水口和所述出水口的水流通道；所述內(nèi)筒設(shè)置有與所述進(jìn)水口連通的避讓孔；所述閥錐能夠在所述 內(nèi)筒的帶動(dòng)下相對(duì)于所述外筒軸向移動(dòng)以調(diào)節(jié)所述出水口的開度；

所述內(nèi)筒具有感壓板；所述壓差平衡閥還包括固定于所述感壓板，且伸入所述水流通道內(nèi)的中心柱，所述中心柱的頂端設(shè)置有閥座；所述閥座與所述感壓板之間夾設(shè)有第一彈性部件；所述閥座固定于所述外筒，且與所述中心柱滑動(dòng)密封配合；

所述感壓板與所述外筒以及所述閥體的閥體底蓋形成感壓腔；所述感壓腔與所述水流通道分別位于所述感壓板的兩側(cè)，且與供水管道連通。

所述操作部用于確定所述中心柱隨所述內(nèi)筒移動(dòng)的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述操作部包括手輪、閥軸、螺母和第二彈性部件；其中，所述手輪設(shè)置在所述閥體的閥體頂蓋上，且與所述閥體頂蓋形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述閥軸的一端與所述手輪固定相連；另一端伸入至所述閥腔中；所述螺母與所述閥體頂蓋的內(nèi)腔周向限位，且與所述閥軸螺紋配合；所述中心柱的頂端外伸于所述閥座，且固定有支架；所述閥軸與所述中心柱之間具有避讓間隙；

所述第二彈性部件夾設(shè)于所述螺母與所述支架之間，以對(duì)所述閥軸施加預(yù)設(shè)彈力。

優(yōu)選的，所述第二彈性部件為調(diào)節(jié)彈簧，且套設(shè)在所述閥軸上。

優(yōu)選的，所述手輪包括手輪內(nèi)套筒、手輪外套筒以及預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)；

所述手輪內(nèi)套筒套設(shè)在所述閥體頂蓋，且能夠相對(duì)于所述閥體頂蓋轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述手輪外套筒固定于所述閥體頂蓋，且具有手輪頭；所述手輪外套筒與所述手輪內(nèi)套筒之間具有間隙；所述預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)與所述手輪內(nèi)套筒螺紋配合，且與所述手輪外套筒在所述手輪內(nèi)套筒的轉(zhuǎn)動(dòng)周向限位配合；所述手輪外套筒具有沿所述閥軸的軸向延伸的視窗，所述視窗的一側(cè)設(shè)置有壓力刻度，所述預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)用于指示所述壓力刻度。

優(yōu)選的，所述進(jìn)水腔的設(shè)置有阻斷閥，所述阻斷閥用于將所述進(jìn)水腔的水流部分引入進(jìn)水壓力檢測(cè)裝置中。

優(yōu)選的，所述出水腔設(shè)置有用于檢測(cè)回水壓力的測(cè)壓嘴。

優(yōu)選的，所述感壓腔通過導(dǎo)壓接頭及導(dǎo)壓管與所述供水管道連通。

優(yōu)選的，所述避讓孔為多個(gè)，且沿著所述內(nèi)筒的圓周方向分布；所述避讓孔為V形缺口。

優(yōu)選的，所述內(nèi)筒與所述閥錐通過螺紋固定相連。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的壓差平衡閥中，感壓腔與供水管道連通，進(jìn)水口及水流通道與進(jìn)水腔連通，當(dāng)供水管道內(nèi)的水流壓力或者進(jìn)水管道的水流壓力發(fā)生變化時(shí)，感壓板的受力平衡就會(huì)被打破，進(jìn)而使得內(nèi)筒帶動(dòng)閥錐發(fā)生移動(dòng)，以改變壓差平衡閥的阻力來調(diào)節(jié)上述平衡，進(jìn)而保證供水管道的水流壓力與進(jìn)水管道的水流壓力的差值保持平衡，即為定值。本發(fā)明提供的壓差平衡閥能夠確保供水管道與進(jìn)水管道的壓差的前提下，由于不存在使用膜片，而是采用感壓板、閥錐等部件來實(shí)現(xiàn)，因此也就解決了傳動(dòng)的膜片壓差平衡閥存在的壽命較短的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓差平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)筒的受力示意圖。

附圖標(biāo)記說明；

1-手輪頭、2-閥體頂蓋、3-支架、4-阻斷閥、5-中心柱、6-外筒、7-閥體、8-內(nèi)筒、9-閥體底蓋、10-導(dǎo)壓接頭及導(dǎo)壓管、11-壓簧、12-閥錐、13-密封環(huán)、14-測(cè)壓嘴、15-閥座、16-調(diào)節(jié)彈簧、17-閥軸、18-螺母、19-手輪內(nèi)套筒、20-手輪外套筒、21-預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)、61-進(jìn)水口、62-出水口、81-避讓孔、82-感壓板。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例提供了一種壓差平衡閥，用于保證進(jìn)水腔與供水管道之間的壓差維持在預(yù)設(shè)值。該壓差平衡閥包括閥體7、閥芯和操作部。

其中，閥體7通常具有閥體頂蓋2和閥體底蓋9，閥體頂蓋2和閥體底蓋9可拆卸固定，便于閥芯的安裝。當(dāng)然，閥體頂蓋2和閥體底蓋9均密封安裝。

閥芯設(shè)置在閥體7的閥腔中，閥腔包括密封隔離的進(jìn)水腔和出水腔，進(jìn)水腔與進(jìn)水管道連通，出水腔用于與回水管道連通。本實(shí)施例中，閥芯安裝到閥體7的閥腔中的隔板之后通過一些列密封實(shí)現(xiàn)進(jìn)水腔與出水腔的密封隔絕。

閥芯包括外筒6、內(nèi)筒8和閥錐12，三者均為筒狀結(jié)構(gòu)。外筒6與閥體7固定相連，通?？梢酝ㄟ^螺紋配合實(shí)現(xiàn)固定。外筒6具有進(jìn)水口61和出水口62，外筒6的內(nèi)腔為連通進(jìn)水口61和出水口62的水流通道。進(jìn)水口61與進(jìn)水腔連通，出水口62與出水腔連通，水流依次經(jīng)過進(jìn)水腔、進(jìn)水口61、水流通道、出水口62流至出水腔。

內(nèi)筒8和閥錐12滑動(dòng)地設(shè)置在外筒6中，且相互疊置，通常內(nèi)筒8與閥錐12通過螺紋固定相連。所述內(nèi)筒8設(shè)置有避讓孔81，避讓孔81與進(jìn)水口61相連通。閥錐12能夠在內(nèi)筒8的帶動(dòng)相對(duì)于外筒6軸向移動(dòng)，進(jìn)而來調(diào)節(jié)出水口62的開度。具體的，外筒6上設(shè)置有環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封環(huán)13，閥錐12移動(dòng)至極限位置時(shí)與密封環(huán)13密封對(duì)接，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)出水口62的關(guān)閉，最終實(shí)現(xiàn)壓差平衡閥的關(guān)閉。當(dāng)然，閥錐12的側(cè)壁與外筒6的側(cè)壁之間可以設(shè)置密封圈以保證密封。具體的，避讓孔81可以為多個(gè)，多個(gè)避讓孔81沿著內(nèi)筒8的圓周方向分布。更為優(yōu)選的，避讓孔為V形缺口。

內(nèi)筒8具有感壓板82，感壓板82與外筒6以及閥體7的閥體底蓋9形成感應(yīng)腔，感應(yīng)腔與水流通道分別位于感壓板82的兩側(cè)。感壓腔通常通過導(dǎo)壓接頭及導(dǎo)壓管10與供水管道連通。

本實(shí)施例提供的壓差平衡閥還包括中心柱5、閥座15和第一彈性部件；其中，中心柱5與感壓板82固定相連，且伸入至水流通道內(nèi)。閥座15設(shè)置在中心柱5的頂端，第一彈性部件夾設(shè)于閥座15與感壓板82之間。閥座15固定于外筒6，且與中心柱5滑動(dòng)密封配合。第一彈性部件可以為壓簧11。

操作部用于確定中心柱5隨內(nèi)筒8的移動(dòng)區(qū)間，即中心柱5的上止點(diǎn)和下止點(diǎn)。

請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D1，本實(shí)施例提供了一種具體操作部的結(jié)構(gòu)，所提供的操作部包括手輪、閥軸17、螺母18和第二彈性部件。第二彈性部件通常為調(diào)節(jié)彈 簧16。手輪設(shè)置在閥體7的閥體頂蓋2上，且與閥體頂蓋2形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；閥軸17的一端與手輪固定相連；另一端伸入至閥腔中；螺母18與閥體頂蓋2的內(nèi)腔周向限位，且與閥軸17螺紋配合；中心柱5的頂端外伸于閥座15，且固定有支架3；閥軸17與中心柱5之間具有避讓間隙；第二彈性部件夾設(shè)于螺母18與支架3之間，以對(duì)閥軸17施加預(yù)設(shè)彈力。上述優(yōu)選方案中，螺母18、閥體頂蓋2和閥軸17形成絲杠機(jī)構(gòu)，隨著手輪驅(qū)動(dòng)閥軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)使得螺母18沿著閥軸17移動(dòng)進(jìn)而使得螺母18壓縮第二彈性部件，進(jìn)而使得第二彈性部件通過支架3向中心柱5施加彈力，隨著第二彈性部件的變形程度來實(shí)現(xiàn)供水管道與進(jìn)水管道的水流壓力差值的設(shè)定。

下面基于上述優(yōu)選方案來說明本發(fā)明實(shí)施例提供的壓差平衡閥的平衡原理：

本實(shí)施例提供的壓差平衡閥安裝在采暖、空調(diào)系統(tǒng)的回水管路上，在采暖、空調(diào)系統(tǒng)的供水系統(tǒng)中，與出水腔連通的回水管道的水流壓力是固定，是圖1中的P3；感壓腔與供水管道連通，那么感壓腔內(nèi)的水流壓力為圖1中的P1；進(jìn)水腔與進(jìn)水管道連通，進(jìn)水腔中的水流壓力為圖1中的P2。通常，P3不會(huì)隨管網(wǎng)系統(tǒng)的外界越來波動(dòng)而發(fā)生變化，發(fā)生改變的是P2和P1。本發(fā)明實(shí)施例提供的壓差平衡閥的平衡作用在于保證P1與P2之間的差值為定值。

請(qǐng)參考圖2，下面對(duì)安裝在回水管路上的壓差平衡閥的內(nèi)筒8為例進(jìn)行受力分析說明，內(nèi)筒8受力平衡時(shí)存在以下平衡：

P1·S＝P2·S++F1+F2 (1)

其中；S-感壓套筒感應(yīng)有效面；F1-調(diào)節(jié)彈簧預(yù)緊力 K1-調(diào)節(jié)彈簧彈性系數(shù)；^ΔL1-調(diào)節(jié)彈簧壓縮量；F2-壓簧彈力；K2-壓簧彈性系數(shù)；^ΔL2-壓簧壓縮量。

即：

^ΔP＝P1-P2＝(F2+F1)/S＝(K2·^ΔL2+K1·^ΔL1)/S (2)

當(dāng)供水管道的水流壓力P1增加時(shí)，該瞬間，回水管道的水流壓力P3不變，管網(wǎng)的供水壓差(P1-P3)增大，此時(shí)內(nèi)筒8帶動(dòng)閥錐12向著關(guān)閉出水口62的方向移動(dòng)，此時(shí)整個(gè)壓差平衡閥的阻力增大，即(P2-P3)增大，由于P3不變，那么P2增大；同理反之，即當(dāng)供水管道的水流壓力P1減小時(shí)，該瞬間， 回水管道的水流壓力P3不變，管網(wǎng)的供水壓差(P1-P3)減小，內(nèi)筒8則會(huì)帶動(dòng)閥錐12向著開啟出水口62的方向移動(dòng)，此時(shí)壓差平衡閥的阻力減小，(P2-P3)減小，由于P3不變，那么P2則減小。通過公式(1)和(2)并結(jié)合上述分析可知，在P1發(fā)生變化時(shí)，內(nèi)筒8、第一彈性部件及第二彈性部件的作用下，能夠使得P2隨之發(fā)生變化，最終使得P1與P2的差值不變，即為設(shè)定值。因此，在本實(shí)施例提供的壓差平衡閥的工作壓差范圍內(nèi)，能夠保證P1-P2為設(shè)定值。

當(dāng)管網(wǎng)的被控環(huán)路內(nèi)部的阻力發(fā)生變化時(shí)，例如某一支路關(guān)斷，該被控環(huán)路的總阻力增大，該瞬間，P2增大，內(nèi)筒8會(huì)帶動(dòng)閥錐12向著壓差平衡閥開啟的方向移動(dòng)，使得此時(shí)整個(gè)壓差平衡閥的阻力減小，最終使得P2又減小，由于阻力發(fā)生在被控環(huán)路的內(nèi)部，因此供水管道的水流壓力P1不變，整個(gè)壓差平衡閥自身對(duì)被控環(huán)路的內(nèi)部阻力實(shí)施調(diào)節(jié)，進(jìn)而能夠使得P2未發(fā)生變化，最終使得P1-P2之間的差值不變。因此，在本實(shí)施例提供的壓差平衡閥的工作壓差范圍內(nèi)，能夠保證P1-P2為設(shè)定值。

優(yōu)選的，第二彈性部件為調(diào)節(jié)彈簧16，調(diào)節(jié)彈簧16套設(shè)在閥軸17。調(diào)節(jié)彈簧16套設(shè)在閥軸17能夠保證調(diào)節(jié)彈簧16的伸縮穩(wěn)定。

請(qǐng)?jiān)俅螀⒖几綀D1，本實(shí)施例提供了一種具體的手輪結(jié)構(gòu)，所提供的手輪包括手輪內(nèi)套筒19、手輪外套筒20以及預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21；所述手輪內(nèi)套筒19套設(shè)在所述閥體頂蓋2，且能夠相對(duì)于所述閥體頂蓋2轉(zhuǎn)動(dòng)；所述手輪外套筒20固定于所述閥體頂蓋2，且具有手輪頭1；所述手輪外套筒20與所述手輪內(nèi)套筒19之間具有間隙；預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21與所述手輪內(nèi)套筒19螺紋配合，且與所述手輪外套筒20在所述手輪內(nèi)套筒19的轉(zhuǎn)動(dòng)周向限位配合；所述手輪外套筒20具有沿閥軸17的軸向延伸的視窗，所述視窗的一側(cè)設(shè)置有壓力刻度，所述預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21用于指示所述壓力刻度。上述手輪外套筒20、手輪內(nèi)套筒19和預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21形成絲杠機(jī)構(gòu)，隨著工作人員旋鈕手輪頭1進(jìn)而使得預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21移動(dòng)進(jìn)而指向不同部位的壓力刻度，進(jìn)而使得設(shè)定壓力差的預(yù)設(shè)刻度。操作人員可以通過讀取預(yù)設(shè)壓力指示標(biāo)21讀取本實(shí)施例提供的壓差平衡閥的設(shè)定壓差，即P1與P2的設(shè)定差值。

本實(shí)施例提供的壓差平衡閥還可以包括阻斷閥4，阻斷閥4用于將進(jìn)水腔的水流部分引入進(jìn)水壓力檢測(cè)裝置中，進(jìn)而檢測(cè)進(jìn)水管道的水流壓力，即P2。另外，出水腔可以設(shè)置有用于檢測(cè)回水壓力的測(cè)壓嘴14，即P3。

以上只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。