一种簧片式自适应流量恒定器的制作方法

本发明涉及一种用于流体输送的恒流量装置，特别是公开一种簧片式自适应流量恒定器，应用在对流量有恒定要求的场所，尤其适用于海水淡化系统中，自适应地实现维持流量的稳定性。

背景技术：

在工业生产制造中，对流体的流量恒定有着广泛的需求，例如，板式造水机等海水淡化设备的产水量就需要一个相对的稳定值，在淡化过程中需要各个部件的整体配合，流量不稳定意味着难以实现设备的额定产能，甚至无法达到设备的额定产能，这就势必要求原料海水的补水量是恒定的。

目前普遍的做法是安装手动截止阀进行随机调节，因为这种定型的产品配备的海水泵不同用户因吸程高度，吸口管道长度，出口管道长度，弯头数量，管道阻力，加上电压的稳定性，船舶的吃水量等多种因素，使得海水泵出水的流量千差万别，压力时常变化。为了调整流量达到稳定或恒定的要求，只能通过调节阀门开度来调节流量，压力高了适当关小阀门，压力低了适当开大阀门。这种通过观察压力表和流量计的指示值手动操作阀门，调节流量的方法，一方面调节不及时，另一方面调节不到位。轻则导致产水量不稳定，重则因补水量较少，水温过高，易造成钛板积垢，而造成不可逆转的产水能力下降。

对于类似问题，近年来，国内外的一些设备厂家在流量恒定和阀门改进上进行了研究和开发。但从行业市场，产品展会和相关报道上，能实现一定精度调节的流量调节阀一般都结构复杂，而结构简单的流量调节阀不仅调节精度较差，且通常还是需要人工进行调节控制，在流量自动恒定的研究上没有出现新的突破。同时，能自动化进行流量恒定控制的系统一般都需要配合电子元器件，制造成本和维护成本都居高不下，且由于需要比较大的安装空间和使用条件，在涉及流体输送的相关产品上的应用受到极大限制。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种簧片式自适应流量恒定器，无需人工干涉，可以在流体输送过程中自适应地维持稳定的流量，解决了人工调节阀门不及时、流量不准确的问题，还能节省现有技术需要配备流量自动定值控制系统产生的高额费用。

本发明是这样实现的：一种簧片式自适应流量恒定器，其特征在于：所述的流量恒定器包括设有内腔变径段的壳体、顺序设于壳体中段的内腔变径段处的弹性挡圈、调节环、组合式簧片组件和圆弧锥形的应流盘，所述的内腔变径段的锥形孔的锥度为135°。所述的组合式簧片组件由两组簧片组同心叠加铆接而成，所述的内腔变径段为设置于壳体中段且其大端的直径大小与组合式簧片组件及圆弧锥形的应流盘尺寸相配合的锥形孔，所述圆弧锥形的应流盘的锥形方向与内腔变径段的锥形孔方向一致，所述的组合式簧片组件经由调节环过度后通过弹性挡圈设于壳体的内腔变径段大端的位置处，其外切圆直径小于壳体内腔变径段的大端直径，所述的应流盘与组合式簧片组件相配合构成流体的缝隙通道，所述壳体设置弹性挡圈的一侧为流体进入端，弹性挡圈卡接于内腔变径段的大端，与壳体紧配合，所述的壳体在内腔变径段的两侧分别设有螺纹段，用于与流体输送管路的连接。所述的壳体在内腔变径段两侧用于与流体输送管路的连接的螺纹段为内螺纹段，直接与输送管路螺纹连接，或设置为外螺纹段，若干只流量恒定器旋装于同一法兰板的平面内，形成组合式流量恒定器。

所述的组合式簧片组件由两组四角星形簧片组同心叠加铆接而成，且相邻两角的角平分线互成45°，正视呈八角星形状，采用空心铆钉铆接，组合安装后的组合式簧片组件的中心形成通孔，所述的四角星形簧片组由若干大小厚度均相等的四角星形簧片四角对齐叠加而成，叠加的四角星形簧片数量为2～8件，所述四角星形簧片的四只角沿圆周均布，形成等分的四角星形状，四角星形簧片截面为弧形，表面弯曲呈球面状。

所述的圆弧锥形的应流盘中心部为通孔，周边为圆弧凹槽形腰的盘面，圆弧凹槽形腰为向组合式簧片组件一侧凹陷，所述应流盘与组合式簧片组件相配合构成的缝隙通道的大小在所述的组合式簧片组件由于流体压力变化而发生形变时也之变化。所述的流量恒定器可适应0.2～1.3mpa范围包括两端值的流量压差变化。

本发明采用了四角星形弹性簧片组合式叠加的设计，并将应流盘设计为的圆弧锥形盘状，两者相配合以与压力成反比的流动面积节流原理对流经管道的流体进行恒流，经壳体固定和对调节环的位置调节，使八角星形的组合式簧片组件和圆弧锥形的应流盘始终处于悬浮状态，只有在这种悬浮状态下，流体的缝隙通道才能自动按照压力或压差的变化进行调节，及时做出响应和调整，始终能抵消压力或压差的变化的影响，使流体管路中的流量保持恒定值。本发明恒流缝隙通道设计合理，能够缓冲压力或压差的快速波动，对流体流速瞬时值的影响，使得每个瞬时的流量和平均流量相近。本发明整体采用高性能耐强腐蚀合金材料制成，在流体输送过程中，能自适应的实现流量的稳定控制，应用于对流量有恒定要求的场所，可以解决人工调节阀门不及时、流量不准确的问题。

本发明的有益效果是：本发明安装在流体输送系统中对流量有恒定要求的流体输送管路上，采用由两组簧片组交叉叠加而成的组合式簧片组件形成的应变节流结构设计，可以自适应地实现的对流量的稳定控制，保证流体输送过程中流量的恒定，无需电气驱动和自动化控制元件，无需人工操作。本发明通过机械控制方式实现流道缝隙自动调节和恒流组件的悬浮变动，自动抵消压差对流量的影响，流量不再随压力或压差而变化，克服了流量调节精度等技术难题，降低了零部件加工工艺和装配精度要求，减少了机械磨损和运行阻力，提高了流量精度和使用寿命，满足产品系列化需求。本发明无需电气控制，机械结构简单，可靠性高，运行成本低，大大节省了流量自动恒定装置的投资和运营维护费用。

附图说明

图1是本发明流量恒定器正视结构示意图。

图2是本发明流量恒定器剖视结构示意图。

图3是图2中组合式簧片组件处的剖视结构放大图。

图4是本发明的组合式簧片组件正视结构示意图。

图5是图4的侧向剖视结构示意图。

图中：1、壳体；2、弹性挡圈；3、调节环；4、组合式簧片组件；5、应流盘；6、四角星形簧片组。

具体实施方式

根据附图1～5，本发明为一种簧片式自适应流量恒定器，包括设有内腔变径段的壳体1、顺序设于壳体1中段的内腔变径段处的弹性挡圈2、调节环3、组合式簧片组件4和圆弧锥形的应流盘5。所述的内腔变径段为设置于壳体1中段且其大端的直径大小与组合式簧片组件4及圆弧锥形的应流盘5尺寸相配合的锥形孔，所述圆弧锥形的应流盘5的锥形方向与内腔变径段的锥形孔方向一致。所述的组合式簧片组件4经由调节环3过度后通过弹性挡圈2设于壳体1的内腔变径段大端的位置处，其外切圆直径小于壳体1内腔变径段的大端直径，在正常流体输送工作中，组合式簧片组件4与应流盘5分别呈悬浮状态。所述壳体1设置弹性挡圈2的一侧为流体进入端，弹性挡圈2卡接于内腔变径段的大端，与壳体1紧配合，所述内腔变径段的锥形孔的锥度为135°。

根据附图2，所述的壳体1在内腔变径段的两侧分别设有螺纹段，用于与流体输送管路的连接，可以设置为内螺纹段，直接连接在输送管路上，也可设置成外螺纹段，根据实际使用需要，将几只流量恒定器旋装在一只法兰板的平面内，形成大流量、多规格的组合式流量恒定器，一般采用2～8件为宜。

根据附图1～5，所述的组合式簧片组件4由两组四角星形簧片组6同心叠加铆接而成，且相邻两角的角平分线互成45°，正视呈八角星形状，采用空心铆钉铆接，组合安装后的组合式簧片组件4的中心带有通孔，所述的通孔直径可根据流量的适用需求设计成不同大小，缓冲压力或压差突变的冲击力，兼副流道的作用。所述的四角星形簧片组6若干件大小和厚度均相等的四角星形簧片四角对齐叠加而成，叠加的四角星形簧片数量一般为2～8件，具体由所需控制的流量值确定。簧片采用哈氏合金c276或钛合金tc4，对弹性材料的特殊要求是具有优良的抗腐蚀性，在海水或强化学介质的场所能够长期适用。所述四角星形簧片的四只角沿圆周均布，形成等分的四角星形状，以增大了流道的分布面积，还可提高对经过的流体的反应灵敏度和流量控制的准确性。四角星形簧片截面为弧形，表面弯曲呈球面状，球面半径在50～200mm，以减缓压力和流体冲击，提高了八角星形的组合式簧片组件4的柔韧度，有效减缓压力突变对流量的影响，减小流量波动。

根据附图2和附图3，所述圆弧锥形的应流盘5中心部为通孔，周边为圆弧凹槽形腰的盘面，圆弧凹槽形腰为向组合式簧片组件4一侧凹陷，应流盘5与组合式簧片组件4相配合构成流体的缝隙通道，即恒流缝隙通道。当流体流经本发明流量恒定器时，组合式簧片组件4由于流体压力变化而发生形变，相应的所述缝隙通道也跟随压力的变化自动调节缝隙通道的大小，实现输送管道中流体的流量恒定的技术要求。

本发明的工作原理：当流体流经本发明流量恒定器，且压差在0.2～1.3mpa范围内（包括两端值）时，随着压差的升高，组合式簧片组件4变形增大，使组合式簧片组件4和应流盘5之间的缝隙通道减小，反之，随着压差的降低，组合式簧片组件4变形减小，使组合式簧片组件4和应流盘5之间的缝隙通道增大，抵消了压差对流量的影响，经过恒定器的流体流量维持不变。

本发明安装于流体输送管路上，恒流缝隙通道设计合理，能够缓冲压力或压差的快速波动，对流体流速瞬时值的影响，使得每个瞬时的流量和平均流量相近，能自适应的实现流量的稳定控制，应用于对流量有恒定要求的场所，可以解决人工调节阀门不及时、流量不准确的问题。