阅读说明：本技术 一种三通流量分配阀 (Three-way flow distribution valve ) 是由 侯峰伟 吴斌 洪进元 章起华 洪佳福 张峻宾 陈磊 吕超 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种三通流量分配阀,包括下阀盖、阀体、上阀盖和阀杆,所述阀体包括入口、上出口和下出口,所述入口垂直于平行设置的上出口和下出口所在的平面,所述上出口和下出口呈中心对称设置且以入口的轴线为对称中心,所述上出口连通上阀腔,所述下出口连通下阀腔,组装好阀内件的上阀腔与组装好阀内件的下阀腔的呈对称设置；所述上阀腔与下阀腔的阀内件的中心与阀体形成连通的调节腔,所述阀杆设置在调节腔的中心,所述调节腔中设置有阀芯以进行流量分配。本发明实现流量的精准分配；阀芯上开有平衡孔,阀芯通过导向衬套进行导向,消除阀门在高压力调节过程中的不平衡载荷,减小操作驱动力,保证阀门进行准确快速流量调节。(The invention discloses a three-way flow distribution valve, which comprises a lower valve cover, a valve body, an upper valve cover and a valve rod, wherein the valve body comprises an inlet, an upper outlet and a lower outlet, the inlet is vertical to a plane where the upper outlet and the lower outlet which are arranged in parallel are located, the upper outlet and the lower outlet are arranged in a centrosymmetric manner and take the axis of the inlet as a symmetric center, the upper outlet is communicated with an upper valve cavity, the lower outlet is communicated with a lower valve cavity, and the upper valve cavity of an assembled valve internal part and the lower valve cavity of the assembled valve internal part are symmetrically arranged; the valve rod is arranged in the center of the adjusting cavity, and a valve core is arranged in the adjusting cavity to distribute flow. The invention realizes the accurate distribution of the flow; the valve core is provided with a balance hole and is guided by the guide bush, so that unbalanced load of the valve in the high-pressure adjusting process is eliminated, the operation driving force is reduced, and the valve is ensured to perform accurate and rapid flow adjustment.)

一种三通流量分配阀

技术领域

本发明涉及一种流量分配阀，尤其涉及一种三通流量分配阀。

背景技术

高超声速风洞运行时，为了消除凝结，满足试验需求，常采用蓄热式加热器对气流进行加热。蓄热式加热器可以用小功率达到加热气流的目的，运行比较经济，因此在高超声速风洞领域应用广泛。但是，加热的气流往往存在温度爬升和不稳定现象，并且多次车气流温度重复性较差。

针对蓄热式加热器运行特点，可以采用冷热气流掺混的方法实现风洞气流的温度控制，流量分配阀可以实现这一功能。流量分配阀常用结构有球阀式、调节阀式等，这些结构在工业上应用较多，可以用于空调、供水、供暖等系统的流体换向或流量控制，一般压力较低（10MPa），调节精度不高；但是，对于运行时间短（秒级），调节精度高的风洞试验，上述分配阀结构无法满足使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三通流量分配阀，采用对称式的结构设计，实现高精度的流量分配，在不影响风洞稳定段总压控制精度的前提下，冷热两股气流准确掺混，满足风洞在高压力、大流量工况下试验总温精确控制需求。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种三通流量分配阀，包括下阀盖、阀体、上阀盖和阀杆，所述阀体包括入口、上出口和下出口，所述入口垂直于平行设置的上出口和下出口所在的平面，所述上出口和下出口呈中心对称设置且以入口的轴线为对称中心，所述上出口连通上阀腔，所述下出口连通下阀腔，组装好阀内件的上阀腔与组装好阀内件的下阀腔的呈对称设置；所述上阀腔与下阀腔的阀内件的中心与阀体形成连通的调节腔，所述阀杆设置在调节腔的中心，所述调节腔中设置有阀芯以进行流量分配，所述阀芯固定在阀杆上，所述下阀盖设置在阀体的底部并封闭调节腔的底端，所述上阀盖设置在阀体的顶部并封闭调节腔的顶端。

进一步地，所述阀内件包括阀座、阀笼、导向衬套和压环，所述阀座、阀笼、导向衬套和压环在上阀腔中从下到上依次设置，所述阀座、阀笼、导向衬套和压环在下阀腔中从上到下依次设置。

进一步地，所述阀笼设有流量窗口，所述阀芯包括上阀芯和下阀芯，所述上阀芯位于上阀腔中，所述上阀芯通过控制上阀腔中阀笼的流量窗口的开启大小来控制上出口的流量；所述下阀芯位于下阀腔中，所述下阀芯通过控制下阀腔中阀笼的流量窗口的开启大小控制下出口的流量，所述阀杆带动上阀芯和下阀芯相对于阀笼移动进行上出口和下出口的流量调节以及启闭。

进一步地，所述阀笼为线性流量阀笼，所述阀笼的流量窗口为多个，多个所述的流量窗口沿阀笼的筒壁均匀分布，所述流量窗口为Y字形通孔。

进一步地，所述压环与阀芯的接触面上设有密封槽，所述密封槽中设置有平衡密封圈，所述阀芯上设置有平衡孔，所述平衡密封圈进行平衡孔的密封。

进一步地，所述阀芯与阀座的接触面为密封面，所述密封面为锥形面，所述阀芯的密封面堆焊硬质合金，所述阀座的密封面堆焊硬质合金。

进一步地，所述阀杆穿过阀芯中心的通孔，并在阀芯端部通过圆螺母和挡圈固定。

进一步地，还包括执行器，所述执行器通过支架安装在上阀盖上方；所述执行器连接到阀杆并控制阀杆移动。

进一步地，所述阀体的入口、上出口和下出口处都设有法兰，所述法兰与阀体螺纹连接。

进一步地，所述阀杆材质为17-4PH锻件不锈钢, 所述阀芯基体材质为410不锈钢。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的三通流量分配阀，在保证流量分配阀的两个出口实时流通面积之和不变的情况下，获得两个出口的不同通流面积比例，满足阀门的流量分配要求；上下阀腔内的阀内件均保持一致，满足流量分配阀内零部件互换的需要；阀芯上开有平衡孔，阀杆采用上下导向衬套进行导向，消除阀门在高压力调节过程中的不平衡载荷，减小操作驱动力，保证阀门进行准确快速流量调节；阀门采用锥面线密封结构，通过上下阀芯和上下阀座的紧密配合实现上下出口中的一个出口关断。

附图说明

图1为本发明实施例中三通流量分配阀结构示意图；

图2为本发明实施例中三通流量分配阀仰视图；

图3为本发明实施例中阀笼的剖视图。

图中：

1.下阀盖；4.阀体；5.压环；6.阀芯；7.平衡密封圈；8.导向衬套；9.阀座；10.阀笼；11.阀杆；13.上阀盖；16.支架；17.执行机构；20.入口；21.上出口；22.下出口；23.上阀腔；24.下阀腔；25调节腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明实施例中三通流量分配阀结构示意图；图2为本发明实施例中三通流量分配阀仰视图。

请参见图1和图2，本发明实施例的三通流量分配阀，包括下阀盖1、阀体4、上阀盖13和阀杆11，所述阀体4包括入口20、上出口21和下出口22，所述入口20垂直于平行设置的上出口21和下出口22所在的平面，所述上出口21和下出口22呈中心对称设置且以入口20的轴线为对称中心，所述上出口21连通上阀腔23，所述下出口22连通下阀腔24，组装好阀内件的上阀腔23与组装好阀内件的下阀腔25的呈对称设置；所述上阀腔23与下阀腔25的阀内件的中心与阀体4形成连通的调节腔25，所述阀杆11设置在调节腔25的中心，所述调节腔25中设置有阀芯6以进行流量分配，所述阀芯6固定在阀杆11上，所述下阀盖1设置在阀体4的底部并封闭调节腔25的底端，所述上阀盖13设置在阀体4的顶部并封闭调节腔的顶端。

具体地，本发明实施例的三通流量分配阀，阀内件包括阀座9、阀笼10、导向衬套8和压环7，所述阀座9、阀笼10、导向衬套8和压环7在上阀腔23中从下到上依次设置，所述阀座9、阀笼10、导向衬套8和压环7在下阀腔24中从上到下依次设置。所述阀笼10设有流量窗口，所述阀芯6包括上阀芯和下阀芯，所述上阀芯位于上阀腔23中，所述上阀芯通过控制上阀腔23中阀笼10的流量窗口的开启大小来控制上出口21的流量；所述下阀芯位于下阀腔24中，所述下阀芯通过控制下阀腔24中阀笼10的流量窗口的开启大小控制下出口22的流量，所述阀杆11带动上阀芯和下阀芯相对于阀笼10移动进行上出口21和下出口22的流量调节以及启闭。在保证两个出口实时流通面积之和不变的情况下，获得两个出口的不同通流面积比例，满足阀门的流量分配要求。

具体地，本发明实施例的三通流量分配阀，还包括执行器17，所述执行器17通过支架16安装在上阀盖上方；所述执行器17连接到阀杆11并控制阀杆11移动。阀体4的入口20、上出口21和下出口22处都设有法兰，所述法兰与阀体4螺纹连接。

请参见图3，本发明实施例的三通流量分配阀，阀笼10为线性流量阀笼，所述阀笼的流量窗口为多个，多个所述的流量窗口沿阀笼的筒壁均匀分布，所述流量窗口为Y字形通孔。通过线性流量阀笼进行流量调节，使得两个出口的气体流量呈线性变化，高精度快速调节型执行器(响应时间优于0.5s，定位精度优于1‰)驱动阀杆11上下移动，阀笼10流通面积，控制两股气流流出比例，实时控制风洞气流温度。

具体地，本发明实施例的三通流量分配阀，压环6与阀芯6的接触面上设有密封槽，所述密封槽中设置有平衡密封圈7，所述阀芯6上设置有平衡孔，所述平衡密封圈7进行平衡孔的密封；消除阀门在高压力调节过程中的不平衡载荷，减小操作驱动力，保证阀门进行准确快速流量调节。所述阀杆11穿过阀芯6中心的通孔，并在阀芯6端部通过圆螺母和挡圈固定。

优选地，本发明实施例的三通流量分配阀，阀芯6与阀座9的接触面为密封面，所述密封面为锥形面，所述阀芯6的密封面堆焊硬质合金，所述阀座9的密封面堆焊硬质合金。通过阀芯6和阀座9的紧密配合实现上下出口中的一个出口关断。

优选地，阀杆11材质为17-4PH锻件不锈钢, 强度和硬度高、塑性好、耐冲刷；所述阀芯6基体材质为410不锈钢，硬度高、耐冲刷；抵抗阀门工作时高压气流的强烈冲刷和磨蚀，使得阀门经久耐用。

综上所述，本发明实施例的三通流量分配阀，在保证流量分配阀的两个出口实时流通面积之和不变的情况下，获得两个出口的不同流通面积比例，满足阀门的流量分配要求；上下阀腔内的阀内件均保持一致，满足流量分配阀内零部件互换的需要；阀芯6上开有平衡孔，阀芯6通过导向衬套8进行导向，消除阀门在高压力调节过程中的不平衡载荷，减小操作驱动力，保证阀门进行准确快速流量调节；阀门采用线密封结构，密封面在阀芯6和阀座9上直接加工，通过阀芯6和阀座9的紧密配合实现上下出口中的一个出口关断。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。