一种小型流体流量控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于流体机械领域，涉及流量控制阀，具体涉及一种小型流体流量控 制阀。
【背景技术】
[0002] 石化、地矿等行业的野外作业以及军队野外训练等，经常需要数天甚至数十天时 间，涉及在北方地区冬季野外宿营的取暖问题，因此一般会携带取暖设备，如火炉、小型锅 炉或者其他非电力驱动取暖设备。野外取暖用设备一般采用固体和液体燃料，固体燃料主 要是木柴、焦炭和煤炭等，其中木柴由于发热量低，燃烧时间短，取暖人员需要不断添加，焦 炭和煤炭虽然发热量高，燃烧时间长，但是携带不方便，此外在封闭空间内使用固体燃料容 易引起一氧化碳中毒，为了防止意外，需要派人员夜间值守。液体燃料主要是汽油、柴油、煤 油以及乙醇等，具有发热量大，燃烧稳定的优点，但是需要控制液体燃料稳定持续地进入取 暖设备，确保液体燃料稳定燃烧，同时防止进入取暖设备的燃料过多而导致的燃料无法不 充分燃烧而冒黑烟，燃料外溢引起火灾等情况发生。
[0003] 为了方便携带，野外取暖设备一般体积较小，同时需要供暖的面积小，因此野外取 暖设备发热量小，持续进入取暖设备燃料的流量非常小，此外野外环境情况复杂，宿营地点 涉及高原和平原地区，海拔和环境温度差异大，这就要求燃料控制阀具备较宽的流量调节 范围，同时其流量调节特性受海拔影响小。
[0004] 综上所述，用于野外燃料取暖设备的燃料控制阀需要具备一下几个要求。第一，小 流量、宽范围的调节能力；第二，受海拔和燃料存储容器安装位置影响小；第三，具备防护 功能，防止燃料外溢引起火灾，防止燃料进入过多或过少导致燃料燃烧不充分而冒黑烟或 提供热量无法满足取暖要求。
[0005] -般的阀门很难满足其要求，例如针阀为了满足取暖设备的小流量与宽范围的调 节能力，与针阀阀针配合的阀体上的孔口直径非常小，液体燃料内的杂质很容易造成堵塞， 从而导致针阀失去调节流量的功能。野外取暖时，燃料存储容器一般高于取暖设备，实现燃 料自动从容器流入取暖设备中，针阀串联在供油管上，由于海拔不同地区的重力加速度有 一定差异，受到供油管的燃料液柱影响，针阀的流量调节特性发生变化，影响使用者依据针 阀外部显示的刻度调节取暖设备的供热量，同样燃料存储容器的安装位置也影响针阀的流 量调节特性。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种小型流体流量控 制阀，解决现有的流量调节阀的调节范围与孔口开口之间的矛盾，现有流量阀调节曲线受 海拔影响大以及为了实现流量按照预定调节曲线可调导致流量调节阀的结构复杂，加工成 本高的技术问题。
[0007] 为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
[0008] 一种小型流体流量控制阀，包括阀套，阀套内安装有阀杆，阀套安装在带有阀盖的 阀体内；
[0009] 所述的阀套的侧壁上沿着轴向加工有贯通阀套侧壁的狭缝阀孔；
[0010] 所述的阀杆伸入阀套内的端面上加工有调节面；
[0011] 阀杆相对阀套转动，使得调节面的外边线与狭缝阀孔形成的流通面发生改变，实 现流量控制。
[0012] 本实用新型还具有如下区别技术特征：
[0013] 进一步地，所述的调节面的外边线使得流量与阀杆的转动角度之间呈线性关系。
[0014] 优选的，所述的调节面为二维切割加工面，所述的调节面的外边线关于XOy平面 对称，外边线上的任意一点的坐标（X，y)满足如下函数：
[0015]
[0016] 其中：
[0017] xOy坐标系的y轴为阀杆的中心轴线，y轴的正方向为远离调节面的方向；X轴经 过调节面上在y轴上的投影最远离y轴正方向的点，X轴的正方向使得调节面落在X轴上 的点远离X轴的正方向；
[0018] R一一阀杆插入阀套内部分的半径，m;
[0019] K 流量系数，取值范围为CL 4~0· 8,可通过实验确定；
[0020] W--狭缝阀孔宽度，m ;
[0021] ΔΡ--阀前后压差，Pa;
[0022] Poll--流体密度，kg/m3;
[0023] ψ一一调节旋钮的旋转角度，度；
[0024] 4--阀的流量调节曲线或调节特性，I二/7O)，为线性函数，m3/s。
[0025] 优选的，所述的调节面为三维加工面，所述的调节面的外边线上的任意一点的坐 标（X，y，z)满足如下函数：
[0026]
[0027] 其中：
[0028] xOyz坐标系的y轴为阀杆的中心轴线，y轴的正方向为远离调节面的方向；X轴经 过调节面上在y轴上的投影最远离y轴正方向的点，X轴的正方向使得调节面落在X轴上 的点远离X轴的正方向；z轴为经过X轴与y轴的交叉原点0并且垂直于xOy平面的轴，z 轴的正方向为满足右手规则的方向；
[0029] R一一阀杆插入阀套内部分的半径，m;
[0030] K 流量系数，取值范围为0. 4~0. 8,可通过实验确定；
[0031] W--狭缝阀孔宽度，m;
[0032] Δ p 阀如后压差，Pa;
[0033] Poll--流体密度，kg/m3;
[0034] Ψ 一一调节旋钮的旋转角度，度；
[0035] q--阀的流量调节曲线或调节特性，4 =厂⑷)9为线性函数，m3/s。
[0036] 进一步地，所述的阀杆伸出阀套外的端部上安装有调节旋钮。
[0037] 更进一步地，所述的阀杆的轴向位置通过调节螺杆进行调节。
[0038] 具体的，所述的阀套外壁上加工有环槽，环槽上安装有弹簧挡圈，阀套上套有以弹 簧挡圈为支撑的垫片；
[0039] 所述的阀杆伸入阀体内的侧壁上固结有轴肩，阀套和阀杆之间安装有弹簧，弹簧 的一端顶在垫片上，弹簧的另一端顶在轴肩上；
[0040] 阀盖上安装有调节螺杆，调节螺杆的端部顶在轴肩上。
[0041] 本实用新型与现有技术相比，有益的技术效果是：
[0042] 本实用新型的流量调节阀的阀杆和阀套之间通过转动方式调节流量，不通过轴向 的相对运动调节流量，并且能够实现流量与转动角度的线性调节，通过调节螺杆调节阀杆 在轴向的初始位置来调节初始流量，调节范围宽度大。
[0043] 本实用新型的流量调节阀的流量调节阀的结构简单，通过二维的切割加工形成的 调节面与狭缝阀孔即可实现流量线性调节，加工成本低，结构简单，造价低，易于工业推广。
[0044] 本实用新型的流量调节阀能够控制与调节进入取暖设备的液体燃料流量，实现不 同地域环境下取暖设备长时间正常运转，防止取暖设备内燃料外溢引起火灾，实现夜间无 需专人值守，同时使取暖设备具备在较宽供热量范围内任意可调，受海拔高度影响小，满足 复杂野外环境下宿营取暖的需要。
【附图说明】
[0045] 图1是本实用新型的整体结构剖视图。
[0046] 图2是阀套的正视结构示意图。
[0047] 图3是阀套的左剖视结构示意图。
[0048] 图4是调节面为二维切割加工面的阀杆整体结构示意图。
[0049] 图5是调节面为二维切割加工面的阀杆正视结构示意图。
[0050] 图6是调节面为二维切割加工面的函数模型图。
[0051] 图7是调节面为二维切割加工面的调节旋钮面板示意图。
[0052] 图8是调节面为三维加工面的阀杆整体结构示意图。
[0053] 图9是调节面为三维加工面的阀杆正视结构示意图。
[0054] 图10是调节面为三维加工面的函数模型图。
[0055] 图11是调节面为三维加工面的调节旋钮面板示意图。
[0056] 图12是实施例1中不同档位下通过流量阀的流量图。
[0057] 图13是实施例2中不同档位下通过流量阀的流量图。
[0058] 图14是实施例3中不同档位下通过流量阀的流量图。
[0059] 图中各个标号的含义为：1-阀体，2-阀盖，3-阀套，4-阀杆，5-狭缝阀孔，6-调节 面，（6-1)-二维切割加工面，（6-2)-三维加工面，7-调节旋钮，8-调节螺杆，9-环槽，10-弹 簧挡圈，11-垫片，12-轴肩，13-弹簧。
[0060] 以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
【具体实施方式】
[0061] 遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新 型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新 型的保护范围。下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0062] 实施例1 :
[0063] 本实施例给出一种小型流体流量控制阀，如图1至图3所示，包括带有阀盖2的阀 体1，阀体1内安装有阀套3,阀套3内安装有阀杆4,所述的阀套3的侧壁上沿着轴向加工 有贯通阀套3侧壁的狭缝阀孔5 ;
[0064] 所述的阀杆4伸入阀套3内的端面上加工有调节面6 ;
[0065] 阀杆4相对阀套3转动，使得调节面6的外边线与狭缝阀孔5形成的流通面发生 改变，实现流量控制。
[0066]调节面6的外边线使得流量与阀杆4的转动角度之间呈线性关系，以保证流量能 够平稳可控调节。
[0067] 阀杆4伸出阀套3外的端部上安装有调节旋钮7,便于旋转调节，根据不同的需要 设计不同的调节旋钮7,调节旋钮7上的档位均匀等分设置。
[0068] 本实用新型的流量调节阀的阀杆和阀套之间通过转动方式调节流量，不通过轴向 的相对运动调节流量，并且能够实现流量与转动角度的线性调节，通过调节螺杆调节阀杆 在轴向的初始位置来调节初始流量，调节范围宽度大。
[0069] 本实用新型的流量调节阀的流量调节阀的结构简单，通过二维的切割加工形成的 调节面与狭缝阀孔即可实现流量线性调节，加工成本低，结构简单，造价低，易于工业推广。
[0070] 阀杆4的轴向位置通过调节螺杆8进行调节。调节阀杆4在轴向的初始位置来调 节初始流量，使得调节范围宽度增大，适用的工况更广泛。
[0071] 具体的调节机构为：所述的阀套3外壁上加工有环槽9,环槽9上安装有弹簧挡圈 10,阀套3上套有以弹簧挡圈10为支撑的垫片11 ;
[0072] 所述的阀杆4伸入阀体1内的侧壁上固结有轴肩12,阀套3和阀杆4之间安装有 弹簧13,弹簧13的一端顶在垫片11上，弹簧13的另一端顶在轴肩12上；
[0073] 阀盖2上安装有调节螺杆8,调节螺杆8的端部顶在轴肩12上。
[0074] 控制阀使用中，旋转开关旋钮至"开"位置，液体燃料从存储容器中进入控制阀阀 体1的内腔，旋转调节旋钮7带动阀杆4 一起旋转，阀杆4下端部的调节面6相对于狭缝阀 孔5的位置改变，从而改变流通面，控制燃料流量，调节旋钮7上的档位越高，流量越大。调 整调节螺杆8伸出阀盖2的长度，可以改变控制阀可调的最小和最大流