本發(fā)明涉及流體流量閥門技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥。

背景技術(shù)：

真空電磁閥是指用于壓力小于正常大氣壓的真空負(fù)壓系統(tǒng)的電磁閥，適用于真空設(shè)備管路做二位式通斷切換執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它廣泛應(yīng)用于食品、冶金等行業(yè)真空系統(tǒng)管路上。其工作原理就是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使其對(duì)管路進(jìn)行電磁感應(yīng)式的控制，利用真空原理，對(duì)閥門內(nèi)部做出真空構(gòu)造，能夠有效地使真空電磁閥的工作效率提高，當(dāng)管路中的介質(zhì)在經(jīng)過真空電磁閥的附近管道的時(shí)候，介質(zhì)便會(huì)對(duì)真空電磁閥的感應(yīng)裝置發(fā)出信息，閥門便會(huì)通過信息，對(duì)管路中介質(zhì)的流速做出調(diào)整，效率非常高。

中國專利201420600537.7公開了一種真空電磁閥，包括閥體，閥體內(nèi)設(shè)有環(huán)形線圈，該環(huán)形圈內(nèi)依次穿設(shè)有靜鐵芯與動(dòng)鐵芯，閥體頂部固定連有螺母，該螺母開有通孔，靜鐵芯嵌合于環(huán)形線圈的頂部，該靜鐵芯中央開有與螺母通孔連通的第一通孔，動(dòng)鐵芯與環(huán)形線圈之間形成通道，閥體底部開有第二通孔，該第二通孔兩側(cè)的下方分別開有與其相通的斜通孔；中國專利201210577436.8公開了一種多級(jí)節(jié)流調(diào)節(jié)閥，包括：閥蓋、閥體、閥桿、閥芯、密封組件、閥芯套、出液管、進(jìn)液管；其中，閥芯套為中空的圓柱體，其兩端固定在閥體腔的上端和下端腔體壁上，閥芯套內(nèi)壁有多條肋，肋的內(nèi)徑與閥芯直徑匹配，在靠近閥芯套頂端處的徑向上開有進(jìn)水孔；閥芯為在一個(gè)圓柱體基體上加工出的多面體結(jié)構(gòu)，閥芯上端處有一凸臺(tái)，凸臺(tái)下斜面為密封面，密封面下每隔一定距離會(huì)有一個(gè)節(jié)流調(diào)節(jié)面。上述現(xiàn)有技術(shù)，在零壓差或真空、高壓等環(huán)境需要的功率較大時(shí)，必須進(jìn)行水平安裝，限定閥門的廣泛應(yīng)用。

因此，設(shè)計(jì)一種可以任意角度安裝的、無需外加其他動(dòng)力氣源、無需用大功率電磁線圈的真空閥成為技術(shù)問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的安裝角度限制、電磁功率限制的等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥，其特征在于：包括同軸閥部分和電磁閥部分，所述同軸閥部分以真空為動(dòng)力源，包括活塞式閥芯、氣缸筒、壓塊、密封塊、密封圈、密封閥座，所述電磁閥部分包括電磁控制裝置；所述活塞式閥芯為筒狀，套裝在氣缸筒內(nèi)并且可以往復(fù)移動(dòng)；所述氣缸筒的側(cè)壁具有通氣孔，所述氣缸筒的兩端安裝有密封塊，用于密封活塞式閥芯和氣缸筒之間的套裝間隙；所述密封塊外端安裝有壓塊，用來壓緊密封塊；在所述活塞式閥芯的出口端還安裝有密封閥座，用來密封活塞式閥芯的端口；所述電磁控制裝置通過管道一端與氣缸筒側(cè)壁連通，另一端與密封閥座外的壓塊連通；所述密封圈位于各部件之間的相互接觸面上。

在此基礎(chǔ)上，所述活塞式閥芯的外壁具有環(huán)狀臺(tái)階，所述臺(tái)階上具有環(huán)狀溝槽，所述環(huán)狀溝槽內(nèi)嵌套有活塞密封圈，所述活塞密封圈與氣缸筒的內(nèi)壁呈密封接觸；在活塞式閥芯進(jìn)口端的側(cè)壁上套有彈簧，所述彈簧一端抵在密封塊截面上，另一端抵在環(huán)狀臺(tái)階側(cè)面上。

在此基礎(chǔ)上，所述氣缸筒側(cè)壁具有兩個(gè)通氣孔，兩個(gè)通氣孔分別連通與活塞式閥芯環(huán)狀臺(tái)階兩側(cè)的空間，其中進(jìn)口端的通氣孔通過管道與電磁控制裝置連通，出口端的通氣孔與大氣相連通。

在此基礎(chǔ)上，所述密封塊為中間有孔的圓餅狀，所述圓餅的外壁具有環(huán)形溝槽，所述溝槽內(nèi)嵌套有彈性密封圈，所述彈性密封圈與壓塊內(nèi)壁呈彈性接觸密封；所述中間孔的內(nèi)壁具有環(huán)形溝槽，所述溝槽內(nèi)嵌套有彈性密封圈，所述密封塊套裝在所述活塞式閥芯兩端的外壁上，所述彈性密封圈與活塞式閥芯外壁呈彈性接觸密封；所述密封塊的截面與氣缸筒的端口相抵；出口端的密封塊的邊緣處還具有向外延伸的折邊。

在此基礎(chǔ)上，所述壓塊位于所述密封塊的外側(cè)，所述壓塊內(nèi)部具有圓柱形流體通道，所述壓塊內(nèi)部具有臺(tái)階，構(gòu)成成2-3段不同直徑的圓柱形通道；所述氣缸筒、密封塊均套裝在壓塊的筒徑內(nèi)；所述進(jìn)口端的壓塊最內(nèi)部的臺(tái)階與活塞式閥芯的端口相抵；所述出口端的壓塊側(cè)壁具有氣孔，通過管道與電磁控制裝置相連通；所述左右壓塊塊之間通過螺栓連接緊固。

在此基礎(chǔ)上，所述密封閥座為圓餅狀，其截面邊緣處與密封塊的折邊端面相抵，在圓餅狀截面中心處具有圓形的彈性密封墊，其直徑大于或等于活塞式閥芯的直徑，并與活塞式閥芯的出口端構(gòu)成彈性密封；作為本發(fā)明一種可選的實(shí)施方式，所述的彈性密封墊為圓餅狀，其直徑大于活塞式閥芯的外徑；作為本發(fā)明另一種可選的實(shí)施方式，所述的彈性密封墊為圓環(huán)狀，其圓環(huán)截面覆蓋活塞式閥芯端口的截面；所述密封閥座在彈性密封墊的外緣處還分布有若干通孔，所述通孔對(duì)應(yīng)分布在活塞式閥芯與氣缸筒之間環(huán)狀截面上。

在此基礎(chǔ)上，所述活塞式閥芯出口端為內(nèi)錐形，在端口的外壁邊緣處形成刀口，構(gòu)成環(huán)狀密封刀，所述環(huán)狀密封刀與密封閥座中央的彈性密封墊相抵呈彈性密封。

在此基礎(chǔ)上，所述電磁控制裝置包括：兩位三通電磁閥、電磁閥彈簧、電磁閥閥芯；所述兩位三通電磁閥一端口與大氣相連通，一端口與氣缸筒進(jìn)口端端的通氣孔連通，一端與出口端的壓塊的通氣孔連通。

在此基礎(chǔ)上，所述同軸閥開啟時(shí)，所述氣缸筒出口端的通氣孔通過管路、兩位三通電磁閥與出口端的壓塊連通；所述同軸閥關(guān)閉時(shí)，所述氣缸筒進(jìn)口端的通氣孔通過管路、兩位三通電磁閥與大氣連通。

在此基礎(chǔ)上，所述氣體或其他介質(zhì)具備雙向流動(dòng)控制，進(jìn)口端管道內(nèi)的流體為正向壓力或真空負(fù)壓；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，可承受真空及正壓壓力而不泄漏。

與與傳統(tǒng)的真空電磁閥相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)無需外接動(dòng)力氣源，以真空為動(dòng)力源，即無需大功率的電磁線圈控制同軸閥的開啟與關(guān)閉，而是用小功率的兩位三通電磁閥即可控制真空負(fù)壓的傳遞與否，從而實(shí)現(xiàn)同軸閥的開啟與關(guān)閉，消耗動(dòng)力小，操作方便快捷。

2)本發(fā)明的技術(shù)方案，根據(jù)真空泵流量大小，可以設(shè)計(jì)制造大流量的真空同軸閥。而傳統(tǒng)的真空電磁閥，制造大流量的真空同軸閥，非常困難，而且操作控制成本高。

3)本發(fā)明的技術(shù)方案，進(jìn)口和出口之間采用了平衡式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)口端所連接的管道或其他內(nèi)腔可以是正向壓力或者真空負(fù)壓。

4)傳統(tǒng)的真空電磁閥，閥門功能受安裝角度的影響，而本發(fā)明的技術(shù)方案解決了這個(gè)技術(shù)問題，適合任意角度及位置安裝，不會(huì)影響閥體內(nèi)流體的導(dǎo)通。

5)本發(fā)明的技術(shù)方案，閥體軸向受力平衡，無須考慮分流壓力和壓差因素，可控制高真空或高壓。

6)本發(fā)明的技術(shù)方案，氣體或其他介質(zhì)可雙向流動(dòng)控制，閥門關(guān)閉時(shí)，可承受真空及正壓壓力而不泄漏，而現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，只能實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)流動(dòng)控制。

附圖說明

圖1是以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥開啟時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥關(guān)閉時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記如下：電磁閥部分a和同軸閥部分b，兩位三通電磁閥線圈1、兩位三通電磁閥彈簧2、兩位三通電磁閥閥芯3、左壓塊4、左密封塊5、密封塊內(nèi)密封圈6、密封塊外密封圈7、壓塊密封圈8、閥芯彈簧9、氣缸筒10、活塞式閥芯11、活塞密封圈12、密封墊13、右密封塊16、密封閥座17、連接螺栓18、右壓塊19。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥，包括電磁閥部分a和同軸閥部分b：電磁閥部分包括電磁控制裝置；同軸閥部分以真空為動(dòng)力源，包括活塞式閥芯11、氣缸筒10、左壓塊4、右壓塊19、左密封塊5、右密封塊16、密封圈、密封閥座17。其中，活塞式閥芯11為筒狀，套裝在氣缸筒10內(nèi)并且可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)；氣缸筒10的兩端安裝有密封塊，左右各一，分別為左密封塊5、右密封塊16，密封塊用于密封活塞式閥芯和氣缸筒之間的套裝間隙；密封塊外端還安裝有壓塊，左右各一，分別為左壓塊4、右壓塊19，用來壓緊密封塊；在活塞式閥芯11的出口端還安裝有密封閥座17，用來密封活塞式閥芯11的端口；電磁控制裝置通過管道一端與氣缸筒10側(cè)壁連通，另一端與密封閥座外的壓塊連通。

活塞式閥芯11的外壁具有環(huán)狀臺(tái)階，臺(tái)階上具有環(huán)狀溝槽，環(huán)狀溝槽內(nèi)嵌套有活塞密封圈12，活塞密封圈12與氣缸筒10的內(nèi)壁呈密封接觸；在活塞式閥芯11進(jìn)口端的側(cè)壁上套有閥芯彈簧9，閥芯彈簧9一端抵在左密封塊4的截面上，另一端抵在活塞式閥芯11的環(huán)狀臺(tái)階的側(cè)面上。

氣缸筒10側(cè)壁具有兩個(gè)通氣孔，兩個(gè)通氣孔分別連通與活塞式閥芯11環(huán)狀臺(tái)階兩側(cè)的空間，其中進(jìn)口端的通氣孔通過管道與電磁控制裝置連通，出口端的通氣孔與大氣相連通。

密封圈位于各部件之間的相互接觸面上，主要分布在幾個(gè)接觸面上：活塞式閥芯11的外壁與密封塊的內(nèi)壁之間的接觸面，如圖中的密封塊內(nèi)密封圈6，左右各一；密封塊外壁與壓塊內(nèi)壁之間的接觸面，如圖中的密封塊外密封圈7，左右各一；氣缸筒10的外壁與壓塊內(nèi)壁之間的接觸面，如圖中的壓塊密封圈8,左右各一。密封圈密封的方式采用環(huán)狀溝槽和環(huán)狀密封圈相結(jié)合的方式。

密封塊為左右各一，兩者略有不同，密封塊為中間有孔的圓餅狀，圓餅的外壁具有環(huán)形溝槽，溝槽內(nèi)嵌套有彈性密封圈，彈性密封圈與壓塊內(nèi)壁呈彈性接觸密封；中間孔的內(nèi)壁具有環(huán)形溝槽，溝槽內(nèi)嵌套有彈性密封圈，密封塊套裝在活塞式閥芯兩端的外壁上，彈性密封圈與活塞式閥芯外壁呈彈性接觸密封；密封塊的截面與氣缸筒的端口相抵；出口端的密封塊的邊緣處還具有向外延伸的折邊。

壓塊位于密封塊的外側(cè)，壓塊內(nèi)部具有圓柱形流體通道，壓塊內(nèi)部具有臺(tái)階，構(gòu)成成2-3段不同直徑的圓柱形通道；氣缸筒10、左密封塊5、右密封塊16均套裝在壓塊的筒徑內(nèi)；進(jìn)口端的左壓塊4最內(nèi)部的臺(tái)階與活塞式閥芯11的端口相抵；出口端的右壓塊19側(cè)壁具有氣孔，通過管道與電磁控制裝置相連通；左右壓塊塊之間通過螺栓18連接緊固。

密封閥座17為圓餅狀，其截面邊緣處與密封塊的折邊端面相抵，在圓餅狀截面中心處具有圓形的彈性密封墊13，彈性密封墊13為圓餅狀，其直徑大于或等于活塞式閥芯11的直徑，并與活塞式閥芯11的出口端構(gòu)成彈性密封；活塞式閥芯11出口端為內(nèi)錐形，在端口的外壁邊緣處形成刀口，構(gòu)成環(huán)狀密封刀，環(huán)狀密封刀與密封閥座中央的彈性密封墊相抵呈彈性密封。

電磁控制裝置包括：兩位三通電磁閥、電磁閥彈簧、電磁閥閥芯；兩位三通電磁閥一端口與大氣相連通，一端口與氣缸筒進(jìn)口端端的通氣孔連通，一端與出口端的壓塊的通氣孔連通。

同軸閥開啟時(shí)，氣缸筒出口端的通氣孔通過管路、兩位三通電磁閥與出口端的壓塊連通；同軸閥關(guān)閉時(shí)，氣缸筒進(jìn)口端的通氣孔通過管路、兩位三通電磁閥與大氣連通。

氣體或其他介質(zhì)具備雙向流動(dòng)控制，進(jìn)口端管道內(nèi)的流體為正向壓力或真空負(fù)壓；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，可承受真空及正壓壓力而不泄漏。

實(shí)施例2

參考圖1和圖2所示，一種以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥，包括電磁閥部分和同軸閥部分：電磁閥部分包括電磁控制裝置；同軸閥部分以真空為動(dòng)力源，包括活塞式閥芯11、氣缸筒10、左壓塊4、右壓塊19、左密封塊5、右密封塊16、密封圈、密封閥座17。其中，活塞式閥芯11為筒狀，套裝在氣缸筒10內(nèi)并且可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)移動(dòng)；氣缸筒10的兩端安裝有密封塊，左右各一，分別為左密封塊5、右密封塊16，密封塊用于密封活塞式閥芯和氣缸筒之間的套裝間隙；密封塊外端還安裝有壓塊，左右各一，分別為左壓塊4、右壓塊19，用來壓緊密封塊；在活塞式閥芯11的出口端還安裝有密封閥座17，用來密封活塞式閥芯11的端口；電磁控制裝置通過管道一端與氣缸筒10側(cè)壁連通，另一端與密封閥座外的壓塊連通。

其他部件結(jié)構(gòu)和功能同實(shí)施例1，其不同之處在于：本實(shí)施例中，密封閥座17為圓餅狀，其截面邊緣處與密封塊的折邊端面相抵，在圓餅狀截面中心處具有圓形的彈性密封墊13，彈性密封墊13為圓環(huán)狀，其圓環(huán)截面覆蓋活塞式閥芯端口的截面，并與活塞式閥芯11的出口端構(gòu)成彈性密封。

圖1為同軸閥開啟狀態(tài)時(shí)的原理圖，其原理是：當(dāng)圖中右壓塊19與真空泵通過管道相連接，并且啟動(dòng)真空泵時(shí)，右壓塊腔體內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，同時(shí)兩位三通電磁閥處于開啟狀態(tài)，兩位三通電磁閥a口與p口相通，使右壓塊腔體內(nèi)的真空負(fù)壓通過兩位三通電磁閥傳遞到活塞式閥芯11的左側(cè)有閥芯彈簧9的腔體內(nèi)，由于活塞式閥芯右側(cè)始終處于大氣壓狀態(tài)，而此左側(cè)腔體在真空作用下，兩側(cè)產(chǎn)生差壓，當(dāng)差壓所產(chǎn)生的力大于彈簧力時(shí)，活塞式閥芯11向左移動(dòng)，從而使活塞式閥芯11的刀口離開密封閥座17的橡膠密封墊13，當(dāng)向左移動(dòng)到4左壓塊的內(nèi)側(cè)臺(tái)階限位處，活塞式閥芯停止移動(dòng)，從而使同軸閥處于打開狀態(tài)，在右側(cè)真空作用下，左側(cè)氣流通過活塞式閥芯中間的圓孔流向真空泵，使左壓塊4所連接的管路或其他腔體形成真空。

當(dāng)兩位三通電磁閥關(guān)閉時(shí)，兩位三通電磁閥a與r相通，a與p不通，從而使活塞式閥芯左側(cè)腔體與大氣相通，變成大氣壓。其又回收?qǐng)D1的狀態(tài)。

圖1為同軸閥關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的原理圖。其原理是：當(dāng)圖中右壓塊19與真空泵通過管道相連接并啟動(dòng)真空泵時(shí)，右壓塊19腔體內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓，同時(shí)當(dāng)兩位三通電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，真空負(fù)壓無法傳遞到活塞式閥芯11的左側(cè)有9彈簧的腔體內(nèi)。此時(shí)兩位三通電磁閥關(guān)閉，a口與r口相通，a口與p口不通，從而使活塞式閥芯11左側(cè)腔體與大氣相通，變成大氣壓，然后通過閥芯彈簧9的彈簧力使活塞式閥芯11的右側(cè)的密封刀口與密封閥座17的橡膠密封墊13壓緊，從而使同軸閥密封處于關(guān)閉狀態(tài)。

本發(fā)明的提供的以真空為動(dòng)力氣源的活塞式真空同軸閥，無需外接動(dòng)力氣源，以真空為動(dòng)力源，即無需大功率的電磁線圈控制同軸閥的開啟與關(guān)閉，而是用小功率的兩位三通電磁閥即可控制真空負(fù)壓的傳遞與否，從而實(shí)現(xiàn)同軸閥的開啟與關(guān)閉，消耗動(dòng)力小，操作方便快捷。而且可以根據(jù)真空泵流量大小，設(shè)計(jì)制造大流量的真空同軸閥，閥門功能不受安裝影響，適合任意角度及位置安裝。平衡式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，氣體或其他介質(zhì)可雙向流動(dòng)控制，無須考慮分流壓力和壓差因素，特別適合高真空或高壓的閥門控制。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。