[发明专利]一种小型流体流量控制阀

说明书

技术领域

本发明属于流体机械领域，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

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。

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。

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。

一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

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，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。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术方案予以实现：

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；

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；

所述的阀杆伸入阀套内的端面上加工有调节面；

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。

本发明还具有如下区别技术特征：

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。

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：

其中：

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；

R——阀杆插入阀套内部分的半径，m；

K——流量系数，取值范围为0.4～0.8，可通过实验确定；

W——狭缝阀孔宽度，m；

ΔP——阀前后压差，Pa；

ρ_oil——流体密度，kg/m³；

——调节旋钮的旋转角度，度；

——阀的流量调节曲线或调节特性，为线性函数，m³/s。

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：

其中：

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O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；

R——阀杆插入阀套内部分的半径，m；