本發(fā)明屬于氣動(dòng)控制技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種超高壓大通徑快開(kāi)控制裝置。

背景技術(shù)：

1、氣動(dòng)技術(shù)具有低成本、無(wú)污染、快速性好、操作方便等特點(diǎn)，因而在機(jī)械制造、船舶制造、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。超高壓大通徑快開(kāi)控制裝置是大功率氣動(dòng)系統(tǒng)中的核心控制元件，主要通過(guò)自身壓力控制啟閉進(jìn)而實(shí)現(xiàn)管路中介質(zhì)的快速連通或截?cái)?，其通徑大，適用的壓力范圍大、溫度范圍大。

2、然而，進(jìn)一步的研究表明，現(xiàn)有技術(shù)中的快開(kāi)閥工作壓力通常不超過(guò)100mpa，主要通過(guò)電磁閥、液壓以及刺破膜片的方式實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟閉合，通常需要外部裝置施加驅(qū)動(dòng)力，啟閉時(shí)間長(zhǎng)，難以滿足某大功率氣動(dòng)系統(tǒng)中快開(kāi)裝置所需求的超高壓、自身壓力控制開(kāi)啟以及快速開(kāi)啟等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或需求中的一種或者多種，本發(fā)明提供了一種超高壓大通徑快開(kāi)控制裝置，其中通過(guò)對(duì)其整體結(jié)構(gòu)組成以及多個(gè)關(guān)鍵組件的設(shè)置方式和工作機(jī)理等方面作出研究和改進(jìn)，可獲得一種結(jié)構(gòu)緊湊且便于操控的新型快開(kāi)控制裝置，其不僅能夠在進(jìn)氣壓力低于設(shè)定的開(kāi)啟壓力前可靠密封，而且在到達(dá)設(shè)定壓力時(shí)可實(shí)現(xiàn)超高壓氣體自動(dòng)快速開(kāi)啟釋放，且開(kāi)啟壓力可精確調(diào)節(jié)，同時(shí)還滿足了耐超高壓(350mpa)、大通徑(dn85)和開(kāi)啟動(dòng)作快(5ms)等多項(xiàng)性能指標(biāo)要求。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供一種超高壓大通徑快開(kāi)控制裝置，其特征在于，該快開(kāi)控制裝置包括主閥、壓力啟動(dòng)閥和定比減壓閥，其中：

3、所述主閥整體為插裝式結(jié)構(gòu)，可插裝于外部圓柱狀殼體，所述主閥由承壓端蓋壓緊固定，并包括主閥體、主閥芯和主閥彈簧，其中該主閥體的上下兩端分別設(shè)置主閥上端蓋和主閥下端蓋，并在內(nèi)側(cè)面環(huán)形設(shè)置襯套；該主閥芯安裝在所述主閥體內(nèi)且可沿著軸向移動(dòng)，它的下端設(shè)置主閥芯端蓋；該主閥彈簧的一端抵接所述承壓端蓋，另外一端抵接所述主閥芯使其與閥座保持密封；此外，所述主閥體的下部加工有進(jìn)口腔，所述主閥芯與所述襯套之間加工有控制腔，所述主閥芯與所述主閥上端蓋之間加工有背壓腔；

4、所述壓力啟動(dòng)閥整體插裝于所述主閥芯的上部?jī)?nèi)腔，并包括壓力啟動(dòng)閥閥體、壓力啟動(dòng)閥上閥芯、壓力啟動(dòng)閥下閥芯和壓力啟動(dòng)閥彈簧，其中該壓力啟動(dòng)閥閥體與所述主閥芯固定連接；該壓力啟動(dòng)閥上閥芯、壓力啟動(dòng)閥下閥芯彼此相連安裝在所述壓力啟動(dòng)閥閥體內(nèi)且可沿著軸向移動(dòng)；該壓力啟動(dòng)閥彈簧的一端抵接壓力啟動(dòng)閥彈簧壓套，另外一端抵接所述壓力啟動(dòng)閥上閥芯，而所述壓力啟動(dòng)閥彈簧壓套與所述壓力啟動(dòng)閥閥體固定連接；

5、所述定比減壓閥整體插裝于所述主閥芯的下部?jī)?nèi)腔且抵接在所述主閥芯端蓋上，并包括定比減壓閥閥體、定比減壓閥上閥芯、定比減壓閥下閥芯和定比減壓閥彈簧，其中該定比減壓閥閥體的上下兩端分別設(shè)置定比減壓閥上端蓋和定比減壓閥下端蓋；該定比減壓閥上閥芯、定比減壓閥下閥芯彼此相連并安裝在所述定比減壓閥閥體的內(nèi)部且可沿著軸向移動(dòng)；該定比減壓閥彈簧的一端抵接所述定比減壓閥上閥芯，另外一端抵接所述定比減壓閥上端蓋；

6、此外，在所述進(jìn)口腔與定比減壓閥下閥芯之間加工有第一流道，所述定比減壓閥上閥芯與所述背壓腔之間加工有第二流道，所述進(jìn)口腔與所述壓力啟動(dòng)閥下閥芯之間加工有第三流道，所述壓力啟動(dòng)閥下閥芯與所述控制腔之間加工有第四流道。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述主閥體而言，它的所述主閥芯端蓋與所述主閥芯之間優(yōu)選通過(guò)螺栓固定；所述主閥上端蓋的內(nèi)部開(kāi)有螺栓孔，與所述主閥體之間通過(guò)螺栓固定；所述主閥下端蓋的下側(cè)開(kāi)有螺栓孔，并與所述主閥體之間通過(guò)螺栓固定。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述主閥體而言，它的所述主閥上端蓋的內(nèi)側(cè)開(kāi)有溝槽，并嵌裝有格萊圈與所述主閥芯密封，所述主閥上端蓋的上端和外側(cè)開(kāi)有溝槽，分別用于嵌裝密封圈和擋圈；所述襯套的底部?jī)?nèi)側(cè)開(kāi)有溝槽，用于嵌裝y形組合密封圈與所述主閥芯密封，所述襯套的外側(cè)開(kāi)有溝槽，用于嵌裝y形組合密封圈與所述主閥體密封；所述主閥體的外側(cè)與所述主閥上端蓋及所述主閥下端蓋之間分別嵌裝y形組合密封圈，所述閥座外側(cè)嵌裝y形組合密封圈，由此與所述主閥體之間形成密封；所述主閥下端蓋下側(cè)開(kāi)有溝槽，用于嵌裝y形組合密封圈。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述壓力啟動(dòng)閥而言，它的所述壓力啟動(dòng)閥閥體與所述主閥芯之間優(yōu)選通過(guò)螺紋連接并固定，所述壓力啟動(dòng)閥上閥芯與所述壓力啟動(dòng)閥下閥芯之間優(yōu)選通過(guò)螺紋連接為一個(gè)整體，所述壓力啟動(dòng)閥彈簧壓套與所述壓力啟動(dòng)閥閥體之間優(yōu)選通過(guò)螺紋連接。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述壓力啟動(dòng)閥而言，它的所述壓力啟動(dòng)閥下閥芯外側(cè)開(kāi)有溝槽用于嵌裝密封圈及擋圈，由此與所述壓力啟動(dòng)閥閥體密封；所述壓力啟動(dòng)閥閥體的外側(cè)開(kāi)有溝槽用于嵌裝密封圈及擋圈，它的底部開(kāi)有溝槽用于嵌裝端部y形密封圈，由此與所述主閥芯密封。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述定比減壓閥而言，它的所述定比減壓閥上閥芯與所述定比減壓閥下閥芯之間優(yōu)選通過(guò)螺紋連接并固定；所述定比減壓閥上端蓋與所述定比減壓閥閥體之間優(yōu)選通過(guò)螺紋連接；所述定比減壓閥下端蓋插裝在定比減壓閥閥體上并優(yōu)選通過(guò)螺栓固定。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，對(duì)于所述定比減壓閥而言，它的所述定比減壓閥上閥芯與所述定比減壓閥下閥芯之間嵌裝有定比減壓閥密封圈；所述定比減壓閥上閥芯的外側(cè)開(kāi)有溝槽，用于嵌裝斯特封與所述定比減壓閥閥體密封；所述定比減壓閥下閥芯的上部開(kāi)有溝槽用于嵌裝密封圈，與所述定比減壓閥上閥芯密封；所述定比減壓閥下閥芯的外側(cè)開(kāi)有溝槽用于嵌裝斯特封，與所述定比減壓閥下端蓋密封；所述定比減壓閥下端蓋上部開(kāi)有溝槽用于嵌裝密封圈及擋圈；所述定比減壓閥閥體外部開(kāi)有溝槽用于嵌裝密封圈及擋圈，與所述主閥芯密封。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述主閥芯的底部?jī)?yōu)選呈錐面結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)為不平衡結(jié)構(gòu)，也即未開(kāi)啟上述快開(kāi)控制裝置時(shí)所述主閥芯與所述閥座之間形成密封，而在開(kāi)啟上述快開(kāi)控制裝置后所述主閥芯與所述閥座不再密封，并且隨著壓力作用面積加速擴(kuò)大以實(shí)現(xiàn)快開(kāi)。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，上述快開(kāi)控制裝置適用于0～350mpa的超高壓和-20℃～200℃的工作溫度。

15、作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，上述快開(kāi)控制裝置中閥元件的最大公稱直徑為dn85，并且開(kāi)啟動(dòng)作控制在5ms以內(nèi)。

16、總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

17、(1)本發(fā)明充分結(jié)合超高壓大通徑快開(kāi)控制的工作特征和特殊需求，通過(guò)對(duì)其整體構(gòu)造組成以及具體設(shè)置方式等方面作出研究和改進(jìn)，可以獲得一種新型的快開(kāi)控制裝置，其不僅能夠在進(jìn)氣壓力低于設(shè)定的開(kāi)啟壓力前可靠密封，而且在到達(dá)設(shè)定壓力時(shí)可實(shí)現(xiàn)超高壓氣體自動(dòng)快速開(kāi)啟釋放，且開(kāi)啟壓力可精確調(diào)節(jié)；

18、(2)具體而言，本發(fā)明的快開(kāi)控制裝置在開(kāi)啟之前，超高壓氣體通過(guò)定比減壓閥到達(dá)背壓腔，背壓腔壓力隨著進(jìn)氣壓力的升高而升高，提供隨開(kāi)啟壓力變化的密封力，由此確保了快開(kāi)控制裝置開(kāi)啟前的可靠密封；而在開(kāi)啟之后，壓力啟動(dòng)閥起先導(dǎo)作用，通過(guò)小通徑的壓力啟動(dòng)閥間接控制大通徑的主閥動(dòng)作，降低彈簧力，便于精確設(shè)定超高壓快開(kāi)控制裝置的開(kāi)啟壓力，實(shí)現(xiàn)壓力控制自動(dòng)快速開(kāi)啟動(dòng)作，不需要外在裝置施加驅(qū)動(dòng)力；此外，由于主閥采用不平衡式結(jié)構(gòu)，主閥芯上的壓力作用面積能夠迅速擴(kuò)大，可實(shí)現(xiàn)快開(kāi)；與此同時(shí)，背壓腔與外界連通，及時(shí)將背壓腔氣體排出，降低背壓腔壓力，進(jìn)一步提高快開(kāi)控制裝置的開(kāi)啟速度；

19、(3)本發(fā)明的快開(kāi)控制裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊，便于操控，對(duì)各類復(fù)雜工況的適用性強(qiáng)并且有效滿足了耐超高壓(350mpa)、大通徑(dn85)和開(kāi)啟動(dòng)作快(5ms)等多項(xiàng)性能指標(biāo)要求，因而具備較好的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。