專利名稱：噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于氣壓傳動與控制中的壓力閥，具體是一種控制空氣壓 力與閥的輸出壓力呈反比例關(guān)系的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥。
背景技術(shù)：
噴嘴擋板式比例壓力閥的控制方式主要有力馬達(dá)驅(qū)動和壓電晶體驅(qū)動兩種結(jié)構(gòu)， 其原理是噴嘴擋板機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生的先導(dǎo)氣壓作用在主閥膜片上，操縱主閥的輸出，并使主閥 達(dá)到力平衡，最后在閥的輸出口得到與輸入信號成一定比例關(guān)系的氣壓力。但現(xiàn)有的比例 壓力閥通常是輸入信號和輸出壓力成正比關(guān)系。在實(shí)際生產(chǎn)過程中的某些場合，需要用到 一種控制空氣壓力與閥的輸出壓力呈反比例關(guān)系的反比例壓力閥，而且這種壓力閥的需求 越來越大，但目前市場上尚未出現(xiàn)能夠滿足此種要求的壓力閥產(chǎn)品。另外，現(xiàn)有的比例壓力 閥由于用到電信號，其難以應(yīng)用于可燃?xì)怏w、水蒸氣或粉塵等危險(xiǎn)環(huán)境下。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)巧妙合理，靈 敏度高，控制空氣壓力與閥的輸出壓力呈反比例關(guān)系的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥，該 壓力閥能夠應(yīng)用于可燃?xì)怏w、水蒸氣或粉塵等危險(xiǎn)環(huán)境下，適用范圍較廣。按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案所述噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥包括閥體和閥 芯，其特征在于閥體內(nèi)設(shè)有上、中、下三個腔體；中腔體和下腔體通過閥芯導(dǎo)套相隔；閥芯 導(dǎo)套的法蘭圈上安放有彈簧，閥芯穿過彈簧豎直插設(shè)在閥芯導(dǎo)套內(nèi)并能在閥芯導(dǎo)套中上下 移動，閥芯上部位于中腔體內(nèi)，閥芯下部伸入下腔體內(nèi)，彈簧的上下端分別與閥芯上端部的 彈簧座和閥芯導(dǎo)套的法蘭圈相抵；上腔體通過上膜片和裝在上膜片上的噴嘴擋板分隔成第一控制空氣腔和第一排 氣腔；第一控制空氣腔壁上設(shè)置有用于通入控制空氣的第一控制空氣口，第一排氣腔壁上 設(shè)置有第一排氣孔，第一排氣孔與外界相通；第一排氣腔與中腔體之間設(shè)置有將它們連通 起來的噴嘴，噴嘴上端的噴口正對噴嘴擋板；中腔體通過中膜片、下膜片和閥芯擋板分隔成第二控制空氣腔、第二排氣腔和反 饋空氣腔，第二控制空氣腔通過噴嘴與第一排氣腔相連通，第二控制空氣腔與閥體上設(shè)有 的第二控制空氣口相連通；第二排氣腔壁上設(shè)有第二排氣孔，第二排氣孔與外界相通；閥 芯擋板裝在下膜片上，閥芯擋板上表面與中膜片下表面由膠粘接，閥芯擋板下表面壓住閥 芯頂端；所述閥芯頂端為錐形，閥芯擋板上開設(shè)有與閥芯的錐形頂端對應(yīng)相抵的內(nèi)孔，所述 內(nèi)孔通過支孔與第二排氣腔相連通；反饋空氣腔壁上設(shè)置有反饋空氣孔；下腔體包括相互連通的進(jìn)氣腔和出氣腔；進(jìn)氣腔與壓縮空氣輸入孔相連通，壓縮 空氣輸入孔同時與第二控制空氣口相連通；出氣腔與壓縮空氣輸出孔相連通，壓縮空氣輸 出孔與反饋空氣腔之間通過反饋空氣孔相連通；所述閥芯下部穿過出氣腔并伸入進(jìn)氣腔 口，閥芯底端為錐形，閥芯下移可封住進(jìn)氣腔口。
3所述上腔體的第一排氣腔頂壁上設(shè)置有與噴嘴擋 板相對的可旋入旋出的調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘與噴嘴擋板之間設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥體包括閥蓋、第一閥身、第二閥身和閥底， 閥蓋底部與第一閥身頂部之間形成上腔體，第一閥身底部、第二閥身與閥底頂部之間形成 中腔體，閥底內(nèi)開設(shè)下腔體；所述上膜片夾裝在閥蓋與第一閥身之間，中膜片夾裝在第一閥 身和第二閥身之間，下膜片夾裝在第二閥身和閥底之間。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述閥芯導(dǎo)套螺紋連接在下腔體開口處，閥芯導(dǎo) 套通過其上設(shè)有的法蘭圈支撐在下腔體開口邊沿，法蘭圈與下腔體開口邊沿之間設(shè)置有密 封墊。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)巧妙合理，設(shè)置有第一控制空氣腔 (控制空氣壓力為mbar級)和第二控制空氣腔(控制空氣壓力為bar級)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?控制空氣腔分別通入不同壓力的控制空氣后，控制空氣壓力越大，壓力閥的輸出壓力越小， 實(shí)現(xiàn)了控制空氣壓力與閥的輸出壓力的反比例控制。設(shè)置有調(diào)節(jié)螺栓和彈簧，可以靈活調(diào) 整噴嘴擋板與噴嘴噴口之間的距離，調(diào)整噴嘴處初始背壓的大小。設(shè)置有反饋空氣孔，在負(fù) 載突然改變時，反饋空氣孔起到穩(wěn)定輸出壓力的阻尼作用，有效避免振蕩現(xiàn)象發(fā)生，大大提 高了壓力閥的穩(wěn)壓精度，改善了壓力閥的動態(tài)性能。

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明1-閥體、Ia-閥蓋、Ib-第一閥身、Ic-第二閥身、Id-閥底、2-第一 控制空氣腔、3-上膜片、4-第一排氣腔、5-噴嘴、6-第二控制空氣腔、7-中膜片、8-第二排 氣孔、9-第二排氣腔、10-下膜片、11-反饋空氣腔、12-反饋空氣孔、13-壓縮空氣輸出孔、 14-安裝螺栓孔、15-出氣腔、16-進(jìn)氣腔、17-閥芯、18-壓縮空氣輸入孔、19-閥芯導(dǎo)套、 20-密封墊、21-彈簧、22-第二控制空氣口、23-閥芯擋板、23a-內(nèi)孔、23b-支孔、24-第一排 氣孔、25-第一控制空氣口、26-噴嘴擋板、27-調(diào)節(jié)彈簧、28-調(diào)節(jié)螺釘。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，實(shí)施例中的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥包括閥體1和閥芯17，閥體 1內(nèi)設(shè)有上、中、下三個腔體；中腔體和下腔體通過閥芯導(dǎo)套19相隔；所述閥體1主要由閥 蓋la、第一閥身lb、第二閥身Ic和閥底Id組成，閥蓋Ia底部與第一閥身Ib頂部之間形成 上腔體，第一閥身Ib底部、第二閥身Ic與閥底Id頂部之間形成中腔體，閥底Id內(nèi)開設(shè)下 腔體；所述閥芯導(dǎo)套19螺紋連接在下腔體開口處，閥芯導(dǎo)套19通過其上設(shè)有的法蘭圈支撐 在下腔體開口邊沿，法蘭圈與下腔體開口邊沿之間設(shè)置有密封墊20 ；閥芯導(dǎo)套19的法蘭圈 上安放有彈簧21，閥芯17穿過彈簧21豎直插設(shè)在閥芯導(dǎo)套19內(nèi)并能在閥芯導(dǎo)套19中上 下移動，閥芯17上部位于中腔體內(nèi)，閥芯17下部伸入下腔體內(nèi)，彈簧21的上下端分別與閥 芯17上端部的彈簧座和閥芯導(dǎo)套19的法蘭圈相抵。如圖1所示，所述上腔體通過上膜片3和裝在上膜片3上的噴嘴擋板26分隔成第 一控制空氣腔2和第一排氣腔4，上膜片3夾裝在閥蓋Ia與第一閥身Ib之間；第一控制空
4氣腔2壁上設(shè)置有用于通入控制空氣的第一控制空氣口 25，第一排氣腔4壁上設(shè)置有第一 排氣孔24，第一排氣孔24與外界相通；第一排氣腔4與中腔體之間設(shè)有噴嘴安裝孔，噴嘴 5螺紋安裝在噴嘴安裝孔內(nèi)，第一排氣腔4與中腔體通過噴嘴5相連通，噴嘴5上端的噴口 正對噴嘴擋板26。如圖1所示，所述中腔體通過中膜片7、下膜片10和閥芯擋板23分隔成第二控制 空氣腔6、第二排氣腔9和反饋空氣腔11，中膜片7夾裝在第一閥身lb和第二閥身lc之 間，下膜片10夾裝在第二閥身lc和閥底Id之間；第二控制空氣腔6通過噴嘴5與第一排 氣腔4相連通，第二控制空氣腔6與閥體1上設(shè)有的第二控制空氣口 22相連通；第二排氣 腔9壁上設(shè)有第二排氣孔8，第二排氣孔8與外界相通；閥芯擋板23裝在下膜片10上，閥 芯擋板23上表面與中膜片7下表面相頂觸，閥芯擋板23下表面壓住閥芯17頂端；所述閥 芯17頂端為錐形，閥芯擋板23上開設(shè)有與閥芯17的錐形頂端對應(yīng)相抵的內(nèi)孔23a，所述內(nèi) 孔23a通過支孔23b與第二排氣腔9相連通；反饋空氣腔11壁上設(shè)置有反饋空氣孔12。如圖1所示，所述下腔體包括相互連通的進(jìn)氣腔16和出氣腔15 ；進(jìn)氣腔16與壓 縮空氣輸入孔18相連通，壓縮空氣輸入孔18同時與第二控制空氣口 22相連通；出氣腔15 與壓縮空氣輸出孔13相連通，壓縮空氣輸出孔13與反饋空氣腔11之間通過反饋空氣孔12 相連通；所述閥芯17下部穿過出氣腔15并伸入進(jìn)氣腔16 口，閥芯17底端為錐形，閥芯17 下移可封住進(jìn)氣腔16 口。如圖1所示，所述上腔體的第一排氣腔4頂壁上設(shè)置有與噴嘴擋板26相對的可旋 入旋出的調(diào)節(jié)螺釘28，調(diào)節(jié)螺釘28與噴嘴擋板26之間設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧27。所述閥底Id的 底部設(shè)置有用于固定安裝本實(shí)用新型的安裝螺栓孔14。本實(shí)用新型的工作原理及工作過程如下工作時，首先通過調(diào)整噴嘴擋板26與噴嘴5噴口之間的距離來調(diào)整噴嘴5處初始 背壓的大小，初始背壓大小決定了第一控制空氣腔2控制空氣的最低初始壓力值，該值為 調(diào)節(jié)彈簧27彈力、上膜片3張力和背壓壓力的代數(shù)和。調(diào)整方式為第一控制空氣腔2不 通入控制空氣，第二控制空氣腔6經(jīng)由壓縮空氣輸入通道18和與第二控制空氣口 22通入 壓縮空氣作為控制空氣，通過旋入或旋出調(diào)節(jié)螺釘28，調(diào)整調(diào)節(jié)彈簧27的壓縮量，也即調(diào) 整了噴嘴擋板26與噴嘴5之間的距離。調(diào)整噴嘴擋板26與噴嘴5之間的距離后，即可在第一控制空氣腔2通入控制空 氣，上膜片3伸展帶動噴嘴擋板26下移，噴嘴5與噴嘴擋板26之間的距離減小，引起噴嘴 5處背壓增大，第二控制空氣腔6內(nèi)壓力增大，中膜片7和下膜片10伸展帶動閥芯擋板23 下移，閥芯擋板23又推動閥芯17下移，壓縮空氣輸入孔18與壓縮空氣輸出孔13之間的通 流面積減小，閥的輸出壓力減小。第一控制空氣腔2內(nèi)控制空氣壓力越大，噴嘴5與噴嘴擋板26之間的距離越小， 噴嘴5處背壓就越大，從而第二控制空氣腔6內(nèi)壓力越大，閥芯擋板23推動閥芯17下移的 距離越大，壓縮空氣輸入孔18與壓縮空氣輸出孔13之間的通流面積越小，即閥的輸出壓力 越小。反之，控制空氣壓力越小，通流面積則越大，閥的輸出壓力則越大。由以上工作過程 可知，控制空氣壓力與閥的輸出壓力成反比例關(guān)系。本實(shí)用新型中的反饋空氣孔12作用是提高壓力閥的穩(wěn)壓精度，改善壓力閥的動 態(tài)性能。比如當(dāng)負(fù)載突然變化引起輸出壓力變大時，反饋空氣腔11內(nèi)的壓力也增大，使得
5閥芯擋板23突然上移，閥芯擋板23的內(nèi)孔23a與閥芯17的錐形頂端脫離相抵，反饋空氣腔 11內(nèi)的部分空氣經(jīng)閥芯擋板23的內(nèi)孔23a、支孔23b進(jìn)入第一排氣腔4，然后從第一排氣口 24排入外界，使得輸出壓力降低，從而起到穩(wěn)定輸出壓力的阻尼作用，避免振蕩現(xiàn)象發(fā)生。
權(quán)利要求噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥，包括閥體(1)和閥芯(17)，其特征在于閥體(1)內(nèi)設(shè)有上、中、下三個腔體；中腔體和下腔體通過閥芯導(dǎo)套(19)相隔，閥芯導(dǎo)套(19)的法蘭圈上安放有彈簧(21)，閥芯(17)穿過彈簧(21)豎直插設(shè)在閥芯導(dǎo)套(19)內(nèi)并能在閥芯導(dǎo)套(19)中上下移動，閥芯(17)上部位于中腔體內(nèi)，閥芯(17)下部伸入下腔體內(nèi)，彈簧(21)的上下端分別與閥芯(17)上端部的彈簧座和閥芯導(dǎo)套(19)的法蘭圈相抵；上腔體通過上膜片(3)和裝在上膜片(3)上的噴嘴擋板(26)分隔成第一控制空氣腔(2)和第一排氣腔(4)；第一控制空氣腔(2)壁上設(shè)置有用于通入控制空氣的第一控制空氣口(25)，第一排氣腔(4)壁上設(shè)置有第一排氣孔(24)，第一排氣孔(24)與外界相通；第一排氣腔(4)與中腔體之間設(shè)置有將它們連通起來的噴嘴(5)，噴嘴(5)上端的噴口正對噴嘴擋板(26)；中腔體通過中膜片(7)、下膜片(10)和閥芯擋板(23)分隔成第二控制空氣腔(6)、第二排氣腔(9)和反饋空氣腔(11)，第二控制空氣腔(6)通過噴嘴(5)與第一排氣腔(4)相連通，第二控制空氣腔(6)與閥體(1)上設(shè)有的第二控制空氣口(22)相連通；第二排氣腔(9)壁上設(shè)有第二排氣孔(8)，第二排氣孔(8)與外界相通；閥芯擋板(23)裝在下膜片(10)上，閥芯擋板(23)上表面與中膜片(7)下表面由膠粘接，閥芯擋板(23)下表面壓住閥芯(17)頂端；所述閥芯(17)頂端為錐形，閥芯擋板(23)上開設(shè)有與閥芯(17)的錐形頂端對應(yīng)相抵的內(nèi)孔(23a)，所述內(nèi)孔(23a)通過支孔(23b)與第二排氣腔(9)相連通；反饋空氣腔(11)壁上設(shè)置有反饋空氣孔(12)；下腔體包括相互連通的進(jìn)氣腔(16)和出氣腔(15)；進(jìn)氣腔(16)與壓縮空氣輸入孔(18)相連通，壓縮空氣輸入孔(18)同時與第二控制空氣口(22)相連通；出氣腔(15)與壓縮空氣輸出孔(13)相連通，壓縮空氣輸出孔(13)與反饋空氣腔(11)之間通過反饋空氣孔(12)相連通；所述閥芯(17)下部穿過出氣腔(15)并伸入進(jìn)氣腔(16)口，閥芯(17)底端為錐形，閥芯(17)下移可封住進(jìn)氣腔(16)口。
2.如權(quán)利要求1所述的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥，其特征在于所述上腔體的第 一排氣腔(4)頂壁上設(shè)置有與噴嘴擋板(26)相對的可旋入旋出的調(diào)節(jié)螺釘(28)，調(diào)節(jié)螺釘 (28)與噴嘴擋板(26)之間設(shè)有調(diào)節(jié)彈簧(27)。
3.如權(quán)利要求1所述的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥，其特征在于所述閥體(1)包 括閥蓋(la)、第一閥身(lb)、第二閥身(Ic)和閥底(ld)，閥蓋(Ia)底部與第一閥身(Ib) 頂部之間形成上腔體，第一閥身(Ib)底部、第二閥身(Ic)與閥底(Id)頂部之間形成中腔 體，閥底(Id)內(nèi)開設(shè)下腔體；所述上膜片(3)夾裝在閥蓋(Ia)與第一閥身(Ib)之間，中膜 片(7)夾裝在第一閥身(Ib)和第二閥身(Ic)之間，下膜片(10)夾裝在第二閥身(Ic)和 閥底(Id)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥，其特征在于所述閥芯導(dǎo)套(19)螺紋連接在下腔體開口處，閥芯導(dǎo)套(19)通過其上設(shè)有的法蘭圈支撐在下腔體開口 邊沿，法蘭圈與下腔體開口邊沿之間設(shè)置有密封墊(20)。
5.如權(quán)利要求1所述的氣控反比例壓力閥，其特征在于所述閥底(Id)的底部設(shè)置有 安裝螺栓孔(14)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種噴嘴擋板式氣控反比例壓力閥。其包括閥體和閥芯，閥體內(nèi)設(shè)有上、中、下三個腔體；中腔體和下腔體通過閥芯導(dǎo)套相隔，閥芯豎直插設(shè)在閥芯導(dǎo)套內(nèi)并能在閥芯導(dǎo)套中上下移動，閥芯上部位于中腔體內(nèi)，閥芯下部伸入下腔體內(nèi)；閥芯上套裝有彈簧，彈簧的上下端分別連接閥芯和閥芯導(dǎo)套。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙合理，靈敏度高，控制空氣輸入壓力與閥的輸出壓力呈反比例關(guān)系。設(shè)置有反饋空氣孔，在負(fù)載突然改變時，反饋空氣孔起到穩(wěn)定輸出壓力的阻尼作用，有效避免振蕩現(xiàn)象發(fā)生，大大提高了壓力閥的穩(wěn)壓精度，改善了壓力閥的動態(tài)性能。該壓力閥能夠應(yīng)用于可燃?xì)怏w、水蒸氣或粉塵等危險(xiǎn)環(huán)境下，適用范圍較廣。
文檔編號F16K17/00GK201764042SQ201020502970
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月21日
發(fā)明者張連仁, 方清華, 王春麗 申請人:無錫氣動技術(shù)研究所有限公司