[发明专利]一种流量特性可变的阀芯组件、调节阀及其调整方法

权利要求书

1.一种流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，包括外套筒（15）、内套筒（3）和阀芯（5）；

所述的外套筒（15）为中空柱状零件，其外壁上开设有沿圆周方向周期性排列的第一节流孔阵列，周期数为M，M≥1；

所述的内套筒（3）为中空柱状零件，其内套筒（3）安装于外套筒（15）内部且内套筒（3）的外壁面与外套筒（15）的内壁面贴合，内套筒（3）的外壁上开设有流体出入口和沿圆周方向周期性排列的第二节流孔阵列，周期数为M，M≥1；

所述第一节流孔阵列中的M个周期和第二节流孔阵列中的M个周期一一对应，其中一个阵列的每个周期中仅有一列节流孔A₀，另一个阵列的每个周期中具有N列节流孔A_i，N≥2；内套筒（3）和外套筒（15）在第一致动件驱动下绕轴线相对旋转，使得在每个周期中，均有一列节流孔A₀能够与所述N列节流孔A_i中的其中一列重合，以形成一列重合节流孔列；内套筒（3）和外套筒（15）相对旋转过程中，共能形成N种节流孔组合，每种节流孔组合由M列重合节流孔列组成，且N种节流孔组合中至少有两种节流孔组合的流量特性不同；

所述阀芯（5）为柱状零件，安装于内套筒（3）内部且阀芯（5）的外壁面与内套筒（3）的内壁面贴合，阀芯（5）在第二致动件驱动下沿内套筒（3）轴向相对滑动，以改变所述节流孔组合的开度；

外部流体从所述节流孔组合和所述流体出入口中择一种流入，从另一流出。

2.如权利要求1所述的流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，所述第一节流孔阵列的每个周期中仅有一列节流孔A₀，所述第二节流孔阵列的每个周期中具有N列节流孔A_i；2≤N≤4。

3.如权利要求1所述的流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，所述第一节流孔阵列中，每一列节流孔A₀的孔数相同，每个节流孔A₀的孔径也相同；所述第二节流孔阵列的每个周期中，N列节流孔A_i中每个节流孔A_i的孔径与节流孔A₀的相同，但至少有两列节流孔A_i的孔数不同，使得这两列节流孔A_i与一列节流孔A₀的重合孔数不同；所述第一节流孔阵列和第二节流孔阵列中，每一列节流孔中任意竖向相邻的两个节流孔的孔距均相等。

4.如权利要求3所述的流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，每种所述的节流孔组合中，M列重合节流孔列的重合孔数全部相同、部分相同或完全不同。

5.如权利要求1~4任一所述的流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，所述第二节流孔阵列中N=2，以一列奇数列的节流孔A₁和相邻的一列偶数列的节流孔A₂为一个周期；所述外套筒（15）和内套筒（3）上，相邻两列节流孔A₁的孔距以及相邻两列节流孔A₂的孔距均与相邻两列节流孔A₀的孔距相等，相邻的一列节流孔A₁和一列节流孔A₂的孔距为相邻两列节流孔A₀的孔距的一半。

6.如权利要求2所述的流量特性可变的阀芯组件，其特征在于，每列节流孔A₀与每列节流孔A₁中的节流孔数量、孔距均相等，两者形成的节流孔组合具有直线流量特性；每列节流孔A₀与每列节流孔A₂的节流孔孔距相等，但数量不等，两者形成的节流孔组合具有非直线流量特性。

7.一种流量特性可变的调节阀，其特征在于，包括阀盖（7）、阀体（2）和权利要求1~6任一所述的阀芯组件；所述阀盖（7）安装于阀体（2）上，在阀体（2）内部形成从阀门进口通向阀门出口的内部流道；所述的阀芯组件设置于内部流道中，从阀门进口流入的流体，流经内套筒（3）和外套筒（15）中重合的节流孔组合后，从阀门出口排出。