阅读说明：本技术 一种流量压控阀 (Flow pressure control valve ) 是由 詹伟贤 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及管道阀门技术领域,尤其是一种流量压控阀。它包括形成有前级流道的前级导流管、形成有后级流道的后级导流管、在前级导流管内作弹性收缩运动以导通前级流道的前级弹性阀塞及在后级导流管内作弹性收缩运动以隔断后级流道的后级弹性阀塞。本发明利用前后级弹性阀塞在阀体内形成了两级流道启闭控制单元,使阀体只有在预设的压力范围内才能自动开启,有效地规避了传统管路阀门因采用手动式的启闭调节而导致阀门应用范围受限、操作繁琐、流体流量无法被有效掌控等问题,或者因采用液压、电磁等驱动式启闭调节而导致阀门制造及使用成本过高、管路系统布置复杂、管理及维护难度大等问题,为阀体的自动式启闭以及诸如节水应用等创造了条件。(The invention relates to the technical field of pipeline valves, in particular to a flow pressure control valve. The valve comprises a front stage draft tube with a front stage flow passage, a rear stage draft tube with a rear stage flow passage, a front stage elastic valve plug which makes elastic contraction movement in the front stage draft tube to conduct the front stage flow passage, and a rear stage elastic valve plug which makes elastic contraction movement in the rear stage draft tube to separate the rear stage flow passage. The invention utilizes the front-stage and rear-stage elastic valve plugs to form a two-stage flow channel opening and closing control unit in the valve body, so that the valve body can be automatically opened only within a preset pressure range, the problems that the application range of the valve is limited, the operation is complicated, the fluid flow cannot be effectively controlled and the like due to the adoption of manual opening and closing adjustment of the traditional pipeline valve are effectively avoided, or the problems that the manufacturing and using cost of the valve is overhigh, the arrangement of a pipeline system is complicated, the management and maintenance difficulty is high and the like due to the adoption of hydraulic pressure, electromagnetic and other driving type opening and closing adjustment of the valve are effectively avoided, and conditions are created for the automatic opening and closing of.)

一种流量压控阀

技术领域

本发明涉及管道阀门技术领域，尤其是一种流量压控阀。

背景技术

周知，滴灌技术是一种通过管道系统与安装于管路上的阀门和灌水器等管路配件，按照作物需水要求将水、养分等流体介质以浇滴渗漏或喷淋等方式施加给作物的新型灌溉技术，由于系统耗水量小、灌水周期短、节水效果显著等特点而被广泛应用于现代农业领域。

目前，现有的滴灌管道系统所采用的阀门(如流量调节阀、截止阀、导流阀、分流阀等等)主要有手动式和驱动式两种；其中，手动式阀门一般需要人为且逐一地操控阀柄和阀芯来实现阀门的启闭及开度调节等，对于管路系统相对繁杂且阀门数量众多的滴灌系统而言，手动式阀门无疑会极大地增加系统的管理成本和难度，而且对系统流体介质的流量分配无法实现精准的掌控，往往会出现灌水量不均匀的问题。驱动式阀门则是利用诸如电磁、电机、液压等方式自动实现对阀门的启闭及开度调节等功能，驱动式阀门在应用时一般需要配置较为复杂的控制系统或通信系统，以便实现对系统中所有阀门的统一管理和控制，如此不但会极大地增加系统的投资成本，也会增加阀门的维护难度。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种流量压控阀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种流量压控阀，它包括：

一前级导流管，所述前级导流管的周壁上设置有前级流体出口，所述前级流体出口与前级导流管的首端管口之间形成有前级流道；

一后级导流管，所述后级导流管的周壁上设置有后级流体出口，所述后级导流管的首端管口与前级流体出口相连通，且所述后级流体出口与前级流体出口之间形成有后级流道；

一前级弹性阀塞，所述前级弹性阀塞由前级导流管的尾端管口装设于前级导流管内，且所述前级弹性阀塞在流体压力的作用下沿前级导流管的轴向方向作弹性收缩运动以导通前级流道；

以及

一后级弹性阀塞，所述后级弹性阀塞由后级导流管的尾端管口装设于后级导流管内，且所述后级弹性阀塞在流体压力的作用下沿后级导流管的轴向方向作弹性收缩运动以隔断后级流道。

优选地，所述前级弹性阀塞包括一设置于前级导流管内并位于前级流体出口的上游侧的前级限位镂空板、一由前级导流管的尾端管口插套于前级导流管内并位于前级流体出口的下游侧的前级管口密封塞、一由前级管口密封塞的首端侧沿前级导流管的轴向方向开设于前级管口密封塞内的前级行程轴孔、一叠置并覆盖于前级限位镂空板的下游侧表面上的前级阀塞板、一尾端部滑动地插装于前级行程轴孔内且首端与前级阀塞板连为一体的前级导向阀杆以及一套设前级于导向阀杆上且首端抵接于前级阀塞板上、尾端抵接于前级行程轴孔的尾端面上的前级限压弹簧。

优选地，所述前级阀塞板包括一叠置并覆盖于前级限位镂空板的下游侧表面上的密封板、一与密封板呈同轴分布且周壁与前级导流管的内管壁相贴附的导向板、一置于密封板与导向板之间并将密封板和导向板连为一体的衔接柱以及一包覆于密封板上的橡胶套，所述前级导向阀杆的首端与导向板连为一体并与衔接柱呈同轴分布。

优选地，所述前级弹性阀塞包括一前级限压弹簧、一由前级导流管的尾端管口插套于前级导流管内并位于前级流体出口的下游侧的前级管口密封塞、一由前级管口密封塞的首端侧沿前级导流管的轴向方向开设于前级管口密封塞内的前级行程轴孔、一外周壁与前级导流管的内管壁相贴附的前级阀塞板以及一尾端部滑动地插装于前级行程轴孔内且首端与前级阀塞板连为一体的前级导向阀杆，所述前级行程轴孔的内周壁上形成有第一限位环，所述前级导向阀杆的尾端外周壁上形成有用于与第一限位环相抵的第二限位环，所述前级限压弹簧置于前级行程轴孔内并夹持于前级导向阀杆的尾端面与前级行程轴孔的尾端面之间。

优选地，所述前级管口密封塞包括一插套于前级导流管的尾端部内并开设有前级行程轴孔的密封塞柱、一置于前级行程轴孔的尾端部内并与密封塞柱作轴向直线滑动连接的弹簧预紧座以及一轴向截面形状呈类“T”形的前级调节旋钮，所述前级调节旋钮的横向部叠置于密封塞柱的尾端面上、纵向部贯穿密封塞柱的尾端后与弹簧预紧座作螺纹插套连接，所述前级限压弹簧的尾端抵接于弹簧预紧座的首端面上。

优选地，所述后级弹性阀塞包括一由后级导流管的尾端管口插套于后级导流管内且主***于后级流体出口的下游侧的后级管口密封塞、一设置于后级导流管内并位于后级流体出口的上游侧的后级限位镂空板、一贯穿于后级限位镂空板分布且尾端部与后级管口密封塞作同轴连接的后级导向阀杆、一滑动地套设于后级导向阀杆上并位于后级限位镂空板的上游侧的后级阀塞板以及一套设于后级导向阀杆上且首端抵接于后级阀塞板上、尾端抵接于后级管口密封塞的首端面上或连接于后级导向阀杆的尾端部上的后级限压弹簧。

优选地，所述后级阀塞板为一球体结构，所述后级限位镂空板为一环形板状或柱状结构体，且所述后级限位镂空板的上游侧表面开设有用于供后级阀塞板对位嵌合的嵌位球槽。

优选地，所述后级导流管的内管壁上且位于后级限位镂空板的上游侧区域开设有若干条沿后级导流管的轴向方向分布的导流槽。

优选地，所述后级管口密封塞包括一外径小于后级导流管的内径且首端部位于后级限位镂空板的下游侧的行程导向套管、一封盖于后级导流管的尾端管口上并与行程导向套管一体成型的密封套盖以及一轴向截面形状呈类“T”形且纵向部贯穿密封套盖后同轴地插装于行程导向套管内、横向部叠置于密封套盖的外端面上的后级调节旋钮；

所述后级导向阀杆包括贯穿于后级限位镂空板分布的主杆部、设置于主杆部的首端以供后级阀塞板抵靠的限位端帽、形成于主杆部的尾端并与行程导向套管作同轴直线滑动连接的导向柱以及由导向柱的尾端面的轮廓边沿作轴向延伸后形成并与后级调节旋钮的纵向部作螺纹连接的螺纹套管，所述后级限压弹簧套设于主杆部上，且所述后级限压弹簧的首端抵接于后级阀塞板上、首端抵接于导向柱的首端面上。

由于采用了上述方案，本发明利用前后级弹性阀塞在阀体内形成了两级流道启闭控制单元，使阀体可根据流体压力的变化在预设的压力范围内进行自动启闭及开度调节，有效地规避了传统管路阀门因采用手动式的启闭调节而导致阀门应用范围受限、操作繁琐、流体流量无法被有效掌控等问题，或者因采用液压、电磁等驱动式启闭调节而导致阀门制造及使用成本过高、管路系统布置复杂、管理及维护难度大等问题，为阀体应用于诸如农业节水滴灌、流量均匀分配等领域创造了条件。

附图说明

图1是本发明实施例的结构装配参考示意图；

图2是本发明第一种实施例在自然状态下的截面结构示意图；

图3是本发明第一种实施例在完全开启状态下的截面结构示意图；

图4是本发明第一种实施例在局部开启状态下的截面结构示意图；

图5是本发明第一种实施例的结构分解示意图；

图6是本发明第一种实施例的前级限位镂空板的结构布置示意图；

图7是本发明第二种实施例在自然状态下的截面结构示意图；

图8是本发明第二种实施例在完全开启状态下的截面结构示意图；

图9是本发明第二种实施例在局部开启状态下的截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图9所示，本实施例提供的一种流量压控阀，它包括：

一前级导流管10，主要用于与输送诸如水、燃气等气态或液态流体介质的管路进行连接以便流体介质的输入，其周壁上设置有前级流体出口11(其具体结构构造可以以诸如管孔或管体等形式存在)，在前级流体出口11与前级导流管10的首端管口之间形成有前级流道a；

一后级导流管20，主要用于与诸如喷头等流体输出装置进行连接以便流体介质的输出，其周壁上设置有后级流体出口21(其具体结构构造可以以诸如管孔或管体等形式存在)，后级导流管20的首端管口与前级流体出口11相连通(可根据实际情况采用诸如螺纹套接、卡扣卡接、抱箍紧固连接等方式将两者作对接连通；当然，为保证两者之间连接区域的密封性以防止发生流体泄漏或者对整个阀体的控压效果造成负面影响，可在两者之间设置诸如密封垫等配件)，并且在后级流体出口21与前级流体出口11之间形成有后级流道b；

一前级弹性阀塞30，主要起到在流体压力的作用下沿前级导流管10的轴向方向作弹性收缩运动以导通前级流道a的作用，其由前级导流管10的尾端管口装设于前级导流管10内；

以及

一后级弹性阀塞40，主要起到在流体压力的作用下沿后级导流管20的轴向方向作弹性收缩运动以隔断后级流道b的作用，其由后级导流管20的尾端管口装设于后级导流管20内。

由此，利用前级弹性阀塞30在前级导流管10内的弹性伸缩效应以及后级弹性阀塞40在后级导流管20内的弹性伸缩效应，使整个阀体在流体介质流动的方向上形成至少两级可在流体压力的作用下对流体流道进行启闭控制的单元，通过对前级弹性阀塞30和后级弹性阀塞40的具体弹力大小或弹性模量大小的选择或预设，可使阀体只有在预设的压力范围内才能够自动启闭以形成一完整的流体流道，从而为阀体的自动式启闭以及诸如节水应用等创造了条件，有效地规避了传统管路阀门因采用手动式的启闭或开度调节而容易导致阀门应用范围受限、操作繁琐、流体流量无法被有效掌控等问题，或者因采用液压、电磁等驱动式启闭或开度调节而容易导致阀门制造及使用成本过高、管路系统布置复杂、管理及维护难度大等问题。

以将本实施例的压控阀应用于农业滴灌技术领域为例，可根据实际情况或者滴灌系统的滴灌水量的需求，预先选择或设置前级弹性阀塞30和后级弹性阀塞40在发生弹性形变时的承压能力(亦可理解为是弹性模量，如将前级弹性阀塞30的弹性模量预设为3Mpa(即：上限压力阈值)、后级弹性阀塞40的弹性模量预设为2Mpa(即：下限压力阈值))，当经由滴灌系统管路输送的流体的压力大于上限压力阈值时，前级弹性阀塞30因受压收缩而将前级流道a导通，从而使水流经前级流道a进入后级流道b内(反之，当压力小于上限压力阈值时则相当于可在阀体的进水端将整个流体流道截断)，当后级流体流道b内的流体压力小于下限压力阈值时，由于流体压力不足以使后级弹性阀塞40发生弹性收缩，从而使得后级流道b始终处于导通状态，进而使流体从后级流体出口21输出(如最终从滴灌喷头中喷出)；反之，一旦后级流体流道b内的流体压力大于下限阈值时，则后级弹性阀塞40会因受压收缩而将后级流道b截断，从而避免流体输出。综上所述，整个压控阀只有在流体压力处于“前级大于上限压力阈值、后级小于下限压力阈值”的范围内时，才会完整开启。基于此，当将多个压控阀应用于诸如农业滴灌领域时，由于滴灌主管路的水压是一定的，通过对每个阀体的前后两级密封阀塞的承压能力的选择或预设，可便于根据不同农作物的需水量等特性来合理分配相应的水流量，从而达到节水、流量均匀分配、自动启闭、开度自动调节等功能。

为更为合理地利用前级导流管10的管体空间，保证前级弹性阀塞30对前级流道a的启闭转换效果，本实施例的前级弹性阀塞30可根据实际情况优选如下两种结构构造，具体为：

1、如图2至图6所示，前级弹性阀塞30包括一设置于前级导流管10内并位于前级流体出口11的上游侧的前级限位镂空板31(其可根据实际情况采用诸如格栅状、筛网状、空洞状的板体结构)、一由前级导流管10的尾端管口插套于前级导流管10内并位于前级流体出口11的下游侧的前级管口密封塞32(主要作用是封堵前级导流管10的尾端管口，使前级导流管10形成轴向方向上的单端口管体构造)、一由前级管口密封塞32的首端侧沿前级导流管10的轴向方向开设于前级管口密封塞32内的前级行程轴孔c、一叠置并覆盖于前级限位镂空板31的下游侧表面上的前级阀塞板33(主要用于封堵前级限位镂空板31上的孔位)、一尾端部滑动地插装于前级行程轴孔c内且首端与前级阀塞板33连为一体的前级导向阀杆34以及一套设前级于导向阀杆34上且首端抵接于前级阀塞板33上、尾端抵接于前级行程轴孔c的尾端面上的前级限压弹簧35。

由此，利用前级管口密封塞32不但可以将前级导流管10的尾端管口进行封堵，又可以为其他组成部件提供结构装配空间；当流体压力大于上限压力阈值时，因前级阀塞板33受流体的压力作用在使前级限压弹簧35因受压而被进行轴向压缩蓄能的同时，其与前级限位镂空板31相分离，从而使前级流道a导通；反之，则前级限压弹簧35处于正常状态或者恢复原状，以将前级密封阀塞33紧密地抵靠在前级限位镂空板31的下游侧表面上，从而实现对前级流道a的截断；在此过程中，由于受前级阀塞板33在轴向方向的位移行程的影响，流体压力在大于上限压力阈值的范围内，不同的流体压力会对前级流道a的开度产生影响，直至前级阀塞板33抵靠在前级管口密封塞32的首端端面上。

在此基础上，为保证前级阀塞板33对前级限位镂空板31的封堵效果，本实施例的前级阀塞板33包括一叠置并覆盖于前级限位镂空板31的下游侧表面上的密封板33-1、一与密封板33-1呈同轴分布且周壁与前级导流管10的内管壁相贴附的导向板33-2、一置于密封板33-1与导向板33-2之间并将密封板33-1和导向板33-2连为一体的衔接柱33-3以及一包覆于密封板33-1上的橡胶套33-4，而前级导向阀杆34的首端则与导向板33-2连为一体并与衔接柱33-3呈同轴分布。从而可使得前级导向阀杆34与前级阀塞板33共同形成一轴向截面形状呈类“干”字形的结构体，利用导向板33-2与前级导流管10之间的结构关系保证前级导向阀杆34和前级阀塞板33能够平稳地沿前级导流管10的轴向方向进行直线往复运行，而利用橡胶套33-4作为对前级限位镂空板31进行封堵的易损耗部件。

2、如图7至图9所示，前级弹性阀塞30包括一前级限压弹簧35、一由前级导流管10的尾端管口插套于前级导流管10内并位于前级流体出口11的下游侧的前级管口密封塞32、一由前级管口密封塞32的首端侧沿前级导流管10的轴向方向开设于前级管口密封塞32内的前级行程轴孔c、一外周壁与前级导流管10的内管壁相贴附的前级阀塞板33以及一尾端部滑动地插装于前级行程轴孔c内且首端与前级阀塞板33连为一体的前级导向阀杆34；其中，在前级行程轴孔c的内周壁上形成有第一限位环36，相应地，在前级导向阀杆34的尾端外周壁上形成有用于与第一限位环36相抵的第二限位环37，前级限压弹簧35置于前级行程轴孔c内并夹持于前级导向阀杆34的尾端面与前级行程轴孔c的尾端面之间。由此，利用前级阀塞板33与前级导流管10的内管壁相贴附的特点(当然，为确保密封性，前级阀塞板33可由诸如橡胶、硅胶等柔性材料制成或者直接在其上套设诸如前述的橡胶套33-4等易损耗部件)，可直接实现对前级导流管10的管体空间的隔离封堵以导通或截断前级流道a；利用第一限位环36与第二限位环37的配合关系可在前级行程轴孔c内形成可供前级限压弹簧35进行伸缩运动的结构空间，从而可有效避免弹簧因受到流体的腐蚀而影响其弹力效应。另外，前级阀塞板33亦可参考前述结构形式进行选择设置并配置相应的前级限位镂空板31。

基于综上所述的两种优选的前级弹性阀塞30的结构，为便于对其承压能力进行适时调节，从而使整个阀体能够适用于不同的管路压力，本实施例的前级管口密封塞32包括一插套于前级导流管10的尾端部内并开设有前级行程轴孔c的密封塞柱32-1、一置于前级行程轴孔c的尾端部内并与密封塞柱32-1作轴向直线滑动连接的弹簧预紧座32-2(如通过沿轴向方向设置于前级行程轴孔c的内周壁上的诸如轨槽等结构来保证弹簧预紧座32-2只能进行直线滑动而无法进行相对转动)以及一轴向截面形状呈类“T”形的前级调节旋钮32-3；其中，前级调节旋钮32-3的横向部叠置于密封塞柱32-1的尾端面上、纵向部则贯穿密封塞柱32-1的尾端后与弹簧预紧座32-2作螺纹插套连接，前级限压弹簧35的尾端抵接于弹簧预紧座32-2的首端面上。由此，利用前级调节旋钮32-3与弹簧预紧座32-2之间的螺纹连接关系以及弹簧预紧座32-2在前级行程轴孔c内的直线滑动连接关系，诸如调试人员或使用人员可通过选拧前级调节旋钮32-3来调节弹簧预紧座32-2在前级行程轴孔c内的位置，从而通过改变前级限压弹簧35的轴向程度来实现对整个阀塞的承压能力大小的调节(即：对前述的上限压力阈值进行调整)。另外，为确保前级管口密封塞32与前级导流管10之间的结构稳定性并为相关部件的拆装维护创造有利的结构条件，可在密封塞柱32-1的尾端面设置或形成可与前级导流管10的尾端管口相抵的连接耳结构(图中未标注)，以便利用诸如螺丝、卡箍等部件将两者牢固地且可拆装地装配为一体。当然，也可同时在两者之间设置诸如密封垫等密封配件。

为最大限度地优化整个阀体的结构，提升其实用性能，如图2至图9所示，本实施例的后级弹性阀塞40包括一由后级导流管20的尾端管口插套于后级导流管20内且主***于后级流体出口21的下游侧的后级管口密封塞41、一设置于后级导流管20内并位于后级流体出口21的上游侧的后级限位镂空板42、一贯穿于后级限位镂空板42分布且尾端部与后级管口密封塞41作同轴连接的后级导向阀杆43、一滑动地套设于后级导向阀杆43上并位于后级限位镂空板42的上游侧的后级阀塞板44以及一套设于后级导向阀杆43上且首端抵接于后级阀塞板44上、尾端抵接于后级管口密封塞41的首端面上或连接于后级导向阀杆43的尾端部上的后级限压弹簧45。由此，利用后级阀塞板42与后级导向阀杆43之间的滑动连接关系以及其位于后级限位镂空板42的上游侧的布置关系，当进入后级流道b内的流体压力小于前述的下限压力阈值时，后级限压弹簧45处于正常状态，一旦流体压力大于下限压力阈值并逐渐增大时，后级阀塞板44即会因受压而对后级限压弹簧45形成压缩力，并逐步朝后级管口密封塞41的方向进行轴向移动并最终实现对后级限位镂空板42的封堵，从而截断后级流道a(当然，在形成此功能动作的过程中，需要保证后级阀塞板44的外径小于后级导流管20位于后级限位镂空板42的上游侧的管径、大于后级限位镂空板42的孔径)。

在此基础上，本实施例的后级阀塞板44可采用类似于前级阀塞板33所采用的板状结构体，后级限位镂空板42亦可采用类似于前级限位镂空板31的结构形式；但作为优选方案，为充分利用整个阀体的结构空间，增强阀体的结构紧凑性，本实施例的后级阀塞板44优选为一直径小于后级导流管20的首端部的管内径的球体结构，相应地，后级限位镂空板42则为一环形板状或柱状结构体，并且在后级限位镂空板42的上游侧表面开设有用于供后级阀塞板44对位嵌合的嵌位球槽(图中未标注)。由此，利用后级阀塞板44的结构形态以及其与嵌位球槽之间的对位关系，可有效地保证对后级限位镂空板42的封堵效果。

为保证在后级弹性阀塞40处于开启的状态下，流体能够在后级流道b内顺畅地流动，在后级导流管20的内管壁上且位于后级限位镂空板42的上游侧区域开设有若干条沿后级导流管20的轴向方向分布的导流槽22。

基于与前级弹性阀塞30同样具备承压能力可调的原理，本实施例的后级管口密封塞41包括一外径小于后级导流管20的内径且首端部位于后级限位镂空板42的下游侧的行程导向套管41-1、一封盖于后级导流管20的尾端管口上并与行程导向套管41-1一体成型的密封套盖41-2(其可采用诸如螺丝、卡箍等部件与后级导流管20装配为一体，并且可在两者之间设置诸如密封垫等密封配件)以及一轴向截面形状呈类“T”形且纵向部贯穿密封套盖41-2后同轴地插装于行程导向套管41-1内、横向部叠置于密封套盖41-2的外端面上的后级调节旋钮41-3；而后级导向阀杆43则包括贯穿于后级限位镂空板42分布的主杆部43-1、设置于主杆部43-1的首端以供后级阀塞板44抵靠的限位端帽43-2、形成于主杆部43-2的尾端并与行程导向套管41-1作同轴直线滑动连接的导向柱43-3(如通过沿轴向方向设置于行程导向套管41-1的内周壁上的诸如轨槽等结构来保证后级导向阀杆43只能进行直线滑动而无法进行相对转动)以及由导向柱43-3的尾端面的轮廓边沿作轴向延伸后形成并与后级调节旋钮41-3的纵向部作螺纹练级的螺纹套管43-4，后级限压弹簧45套设于主杆部43-1上，并且后级限压弹簧45的首端抵接于后级阀塞板44上、首端抵接于导向柱43-3的首端面上。由此，利用导向柱43-3与行程导向套管41-1之间的轴向直线滑动关系，通过选拧后级调节旋钮41-3可实现对后级限压弹簧45的轴向长度的调节，即相当于对后级限压弹簧45的承压能力的调整。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。