[发明专利]一种扭簧弹力式自动流量调节阀

权利要求书

1.一种扭簧弹力式自动流量调节阀，包括壳体和阀板，所述壳体是由三面平板连接而成，所述壳体顶端与连接法兰连接并固定在篦床下方，其特征在于，所述壳体内设有可调节通风窗口和固定通风窗口，所述可调节通风窗口处设有具有曲线形状通风孔的圆弧形通风板，所述圆弧形通风板与阀板配合实现阀体的总通风面积随风压自动调节，所述固定通风窗口通过人为设定挡风板的位置调节通风面积；

所述可调节通风窗口包括圆弧形通风板、阀板轴、扭簧及阀板，所述圆弧形通风板的两端与壳体连接，所述圆弧形通风板的圆心和阀板轴的轴心重合，所述阀板轴的两端固定在壳体上，所述扭簧套设在阀板轴上，所述阀板与扭簧同轴设置并与扭簧相接触，阀板转动同时带动扭簧转动；阀板底部边缘与圆弧形通风板的内侧壁保持微小距离但不接触，阀板受气流和扭簧共同作用沿圆弧形通风板圆周方向往复运动实现阀体的总通风面积自动调节从而控制通过流量阀的气体流量。

2.根据权利要求1所述的扭簧弹力式自动流量调节阀，其特征在于，所述固定通风窗口位于圆弧形通风板的一侧，所述固定通风窗口包括挡风板、挡风板转轴、若干个挡风板固定孔，所述挡风板的顶端通过挡风板转轴转动连接在壳体上，所述挡风板可绕挡风板转轴转动不同角度，并通过穿过挡风板固定孔的紧固件将挡风板固定在不同位置，以调节通过固定通风窗口的通风面积，从而调节总通风面积。

3.根据权利要求1所述的扭簧弹力式自动流量调节阀，其特征在于，所述圆弧形通风板上、及位于可调节通风窗口处的所述壳体的两个侧面分别设有按照阀板受力平衡计算得到的一定曲线形状的通风孔一和通风孔二，使阀板运动到不同位置得到不同的通风面积。

4.根据权利要求3所述的扭簧弹力式自动流量调节阀，其特征在于，所述通风孔一和通风孔二的曲线计算方法如下：

阀板受到气体压力带来的力矩T₁公式为：

T₁＝P×A×L/2

其中，P为气流在阀板两侧静压压差，A为阀板面积，L为阀板高度；

阀板受到扭簧带来的扭力力矩T₂公式为：

其中，E为扭簧材质的弹性模量，d为扭簧线的直径，α为扭簧转过的角度，n为扭簧缠绕的圈数，D为扭簧缠绕后形成柱体的中位直径；该式简化为T₂＝N×α；

两者力矩相等时为阀板固定在某一位置时，此时，气流在阀板两侧静压压差P与通风风量形成的气流风速有关，公式为：

其中，ξ为空气通过时的阻力系数，根据实验测试结果确定；ρ为空气密度，V为气流风速；

同时V＝Q/Ar，气流风速V由通过的气体流量Q与通风面积Ar确定，为保证气体流量Q相同，通风面积Ar设为根据扭簧转动角度得到的因变量参数：

将通风面积对扭簧转动角度求导可得：

即得到通风孔一和通风孔二的曲线。

5.根据权利要求1所述的扭簧弹力式自动流量调节阀，其特征在于，在圆弧形通风板下端边缘设置有用于限制阀板运动范围的限位挡板，壳体上部设有用于固定扭簧的挡块，限制阀板在一定范围内运动。

6.根据权利要求1所述的扭簧弹力式自动流量调节阀，其特征在于，所述阀板通过紧定螺钉与套置扭簧的扭簧轴套连接。