專利名稱：具有軟起動性能的流體控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在氣動回路中使用的流體控制閥，更具體來說，本發(fā)明涉及在氣動回路中使用的安全載流閥，當流體壓力首先傳入氣動回路時，這種截流閥需要具有軟起動性能。
制造廠使用氣缸和其它空氣驅(qū)動裝置用以控制機器。操作工具以及進行其它不同的生產(chǎn)活動。這些裝置在單向上可以是氣動的而返回時則通過彈簧和/或重力，或者這些裝置可以在雙向上都是氣動的，而利用空氣閥來達到控制這些裝置的目的。在某些時刻，例如當需要保養(yǎng)或維修時，需要切斷對裝置的壓縮空氣的供應(yīng)。當需要切斷壓縮空氣的供應(yīng)時，一般的防護要求是，只要有人有裝置上工作時，斷流閥必須鎖住以防再次啟動。在空氣操作設(shè)備的情形中，應(yīng)該使用鎖閉閥切斷供應(yīng)到設(shè)備的壓縮空氣，并排出任何儲存的或殘留的下游空氣，為單獨進行這種保養(yǎng)或維修提供防護。一旦完成這種保養(yǎng)和/或維修，壓縮空氣再供應(yīng)到這些裝置，系統(tǒng)全壓力的壓縮空氣的瞬時供應(yīng)可導致控制裝置突然的和具有潛在危險的移動。
在壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)和由壓縮空氣提供動力的具體裝置的控制閥之間設(shè)置活塞、滑閥或提動閥芯驅(qū)動的流體控制閥，這在本專業(yè)中是公知的技術(shù)。流體控制閥的活塞通常是用彈簧推到其閉合位置的，而環(huán)繞活塞周圍設(shè)置受限制的旁通通道并通到閥的出口。用這種結(jié)構(gòu)在閥最初開啟時，可防止全系統(tǒng)的壓力流過流體控制閥。環(huán)繞活塞周圍的受限制的旁通通道將緩慢地升高在流體控制閥增壓一側(cè)的空氣壓力，這樣就通過閥的控制緩慢地安全地移動裝置。當在閥的出口一側(cè)的空氣壓力達到預定值時，流體控制閥將充分開啟，并通過流體控制閥為正常操作提供充分的供應(yīng)壓力。
在這種流體控制閥的某些類型中，受限制的旁通通道是以小孔的形式穿通閥的，這種類型的流體控制閥不能精細調(diào)節(jié)供應(yīng)系統(tǒng)全壓力的定時，因而限制了它的實際使用。其它類型的流體控制閥提供能調(diào)節(jié)的受限制的旁通通道。一些調(diào)節(jié)型的流體控制閥制造費用大且組裝和檢修復雜。
因此，流體控制閥向著具有軟起動性能的流體控制閥方向繼續(xù)發(fā)展，在其操作中，能提供所期望的調(diào)節(jié)能力，并且生產(chǎn)成本較低，而同時提供簡單的操作、維護和修理。
本發(fā)明的目的是提供一種具有所期望的能調(diào)節(jié)的軟起動性能的流體控制閥。本發(fā)明使用一種閥室，這種閥室是和沒有軟起動性能的開/關(guān)閥使用的閥室相同。用一種具有能移動的活塞/密封圈組件的滑閥來代替設(shè)有軟起動性能的開/關(guān)閥的滑閥，上述活塞/密封圈組件能在閥起動的時候可供操作使用。這種能夠移動的活塞/密封圈組件即使閥柄已經(jīng)推到“開”的位置，也能導致流過閥室的氣流由“進”到“出”的反復閉塞。受限制的旁通通道緩慢地增加下游段的壓力，直到該下游段的壓力將活塞/密封圈組件移到流體控制閥充分開啟的位置。
本專業(yè)的技術(shù)人員從下面對照附圖的詳細說明中可以更清楚理解本發(fā)明的其它的優(yōu)點和目的。
現(xiàn)對照以下附圖來說明實施本發(fā)明的最佳方式。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的流體控制閥在其閉合位置上的部分剖開的側(cè)視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的閥室的側(cè)剖圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的滑閥的部分剖開的側(cè)視圖。
圖4是類似于圖1所顯示的視圖，但是圖中閥處于剛剛啟動后的位置。
圖5是類似于圖1和圖4所顯示的視圖，但是圖中閥處于充分開啟的位置上。
現(xiàn)在參看附圖，在附圖中相同的標號表示相同的構(gòu)件或在所有的幾張視圖中相對應(yīng)的部分。在圖1中顯示根據(jù)本發(fā)明的具有軟起動性能的流體控制閥，通常用標號10表示，流體控制閥10包括閥室12和滑閥組合件14。
現(xiàn)在參看圖1和圖2，閥室12限定閉鎖凸緣18和縱向延伸的孔20?？?0通過進氣室24和進口22連通，通過輸出腔28和出口26連通，通過排氣室32和排氣口30連通。進口22適宜于和壓縮空氣的氣源相連接，出口26適宜于和空氣操作裝置的負載線相連接，排氣口30適宜于和消音器或通向外部空氣的類似裝置相連接?？?0限定在室32和28之間設(shè)置的第一密封面34、在室28和24之間設(shè)置的第二密封面36和在室24和空氣之間設(shè)置的第三密封面38。環(huán)形槽40從孔20伸進閥室12，為制動彈簧42提供了簧座。制動彈簧42與滑閥組件14相配合，以便能解脫地將流體控制閥保持在閉合位置或開啟位置上。閉鎖凸緣18限定孔44，孔44接納荷包鎖46或其它類似物。荷包鎖46和滑閥組合件14相配合，以便在閉合位置上鎖定流體控制閥10。密封面34、36和38與滑閥組件14相配合，當流體控制閥處在閉合位置時，切斷進口22內(nèi)的流體壓并使出口26和排氣口30相通；當流體控制閥處在開啟位置時，切斷排氣口30并使進口22和出口26相通。
參看圖1和圖3，滑閥組件14包括滑閥體50、柄52、排氣閥塊54、活塞56和調(diào)節(jié)桿58?；y體50基本是圓柱形構(gòu)件，在其一端設(shè)置有狀部分60。管狀部分60與塞62相接形成徑向肩部64?；y體50限定貫穿管狀部分60和塞62的軸向伸展的孔66?？?6包括位于管狀部分60端部的第一螺紋部分68、位于肩64附近孔66中部的臺階部分70和位于塞62端部的第二螺紋部分72。一對斜向通道74從肩部64延伸到孔66，如圖3所示。
塞62的外表面限定內(nèi)設(shè)密封圈78的第一環(huán)形密封槽76、內(nèi)設(shè)密封圈82的第二環(huán)形密封槽80，以及一對環(huán)形槽84，其與彈簧42相配合，以便能解脫地將流體控制閥10保持在閉合位置或開啟位置上。柄52固定在相對于管狀部分60的塞62的端部并通過滾動銷86保持其位置。滾動銷86壓入穿過柄52的孔88中，在滑閥體50的塞62上形成槽90。在滑閥體50插進閥室12的孔20之后，柄52連接在滑閥體50上。通孔92貫通柄52，為調(diào)節(jié)桿52提供了通道。
排氣閥塊54通過螺栓94固定在相對于塞62的管狀部分60的端部。螺栓94以螺紋旋入腔66的螺紋部分68內(nèi)。孔96與孔98相配合貫穿排氣閥塊54，孔98、96貫穿管狀部分60和孔66相通。
排氣閥塊54的外表面限定環(huán)形槽100，在環(huán)形槽100內(nèi)設(shè)置密封圈102。
活塞56能滑動地安裝在肩部64和排氣滑塊54之間的閥體50的管狀部分60上。彈簧104設(shè)置在活塞56和排氣閥塊54之間，使活塞56朝肩部64方向移動?；钊?6的外表面限定環(huán)形槽106，在環(huán)形槽106內(nèi)設(shè)置密封圈108。
調(diào)節(jié)桿58貫穿柄52的孔92、貫穿閥體50的孔66并包括部分110，部分110以螺紋旋在孔66的螺紋部分72上。在孔66內(nèi)設(shè)置的桿58的端部具有一個錐形頭112，它和孔66的臺階部分70相配合為流體控制閥10的能調(diào)節(jié)的旁通路提供可變化的孔。在桿58上設(shè)置密封圈114，以防止旁通路的氣流由沿桿58的長度方向的縫隙泄漏到大氣中。在孔92內(nèi)設(shè)置的相對于錐形頭112的桿58的端部限定槽116，該槽116用來旋轉(zhuǎn)桿58，用以調(diào)整孔、旁通路的孔或旁通路流通面積的大小。這樣，旋轉(zhuǎn)桿58調(diào)整錐形頭112相對于孔66的臺階部分70的位置，這種情況又調(diào)整了壓力升高的速率，在這種情況下本發(fā)明的軟起動性能得以實現(xiàn)。
在圖1中顯示了流體控制閥的閉合位置，通過柄52接觸閥室12的徑向端部120而限止了它的移動，這時滑閥組件14完全插入閥室12。由于密封圈82接觸密封面36和密封圈78接觸密封面38而阻斷進口22。因為排氣閥塊54上的密封圈102是在非密封位置上，所以出口26與排氣口30相通，這樣，從出口26到排氣口30的大氣能自由流通?？拷绮?4設(shè)置的活塞56允許壓縮空氣從出口26到排氣口30自由流通。通過荷包鎖46插入閉鎖凸緣18上的孔44而能使流體控制閥10閉鎖在該閉合位置上，如圖1所示。荷包鎖延伸到設(shè)置在柄52上的環(huán)形槽122內(nèi)。一旦荷包鎖46與流體控制閥10組裝好，由于滑閥組件14不能相對于閥室12移動，從而阻止流體控制閥10的開啟。
現(xiàn)在參看圖3和圖4，流體控制閥10的開啟先要和荷包鎖46脫離，隨著和荷包鎖46的脫離，柄52能把滑閥組件14拉到啟動位置上，如圖4所示。在這一啟動位置上，密封圈82從它與密封面36接觸的進氣室24的一側(cè)移動到它與密封面38接觸的進氣室24的相對的一側(cè)，這一移動推動滑閥體50的塞部62通過進氣室24，但活塞56仍停留在密封圈108和密封面36接觸的位置上，把出口26和排氣口30與進口22相隔絕。此外，排氣閥塊54這樣移動使密封圈102接觸密封面34，從而把排氣口30與進口22和出口26相隔絕。本發(fā)明的軟起動性能是由通道74提供的。從進口22進入的壓縮空氣提供到進氣室24，壓縮流體流過通道74并通過桿58的錐形部分112和孔66的臺階部分70所限定的孔進入孔66。壓縮空氣向下流入孔66并通過孔96和98流出孔66，開始與出口26連接的流體管線的緩慢增壓。通過在錐形部分112和臺階部分70之間的孔來控制從進口22到出口26的壓縮空氣的流動速率?？椎拇笮∈悄軌蛲ㄟ^使用改錐和槽116轉(zhuǎn)動螺紋桿58來調(diào)節(jié)的?？椎拇笮】刂婆c出口26連接的負載的增壓速率。
最初，由于壓縮空氣提供到進氣室24，使活塞56離開肩部64，停留在其下部位置上，空氣的壓力作用在活塞56的頂部表面上，將活塞56保持在其下部位置上?；钊?6的上述位置通過在進氣室24內(nèi)的壓力保持，直到由于上述旁路系統(tǒng)使輸出腔28的壓力升高時為止。當輸出腔28內(nèi)的壓力與彈簧104的負載聯(lián)合在一起超出進氣室24內(nèi)的壓力產(chǎn)生的負載時，活塞56才從圖4所示位置移動到圖5所示位置。圖5所示位置是流體控制閥10充分開啟的位置。
在圖5所示的充分開啟位置上，活塞56就移到緊靠肩部64的位置，進口22與出口26充分相通，密封圈78和82與密封面38相接觸，密封圈102與密封面34相接觸。
當想要關(guān)閉流體控制閥10時，滑閥組件14從圖5所示位置移到圖1所示位置，這就立即切斷來自進口22的壓縮空氣的供應(yīng)，并釋放從出口26排氣口30的壓縮空氣。
雖然上面已經(jīng)詳細地敘述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但應(yīng)該明白，本發(fā)明可以有許多變型而不超出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種流體控制閥，包括限定進口、出口和排氣口的閥室；能在開啟位置和閉合位置之間相對于所述閥室移動的滑閥組件，當所述滑閥組件在所述開啟位置時，所述進口與所述出口相通；當所述滑閥組件處在閉合位置時，所述出口與所述排氣口相通；與所述滑閥組件配合動作以便當所述閥從所述閉合位置移到所述開啟位置時延緩所述進口和所述出口之間充分相通的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其特征在于所述延緩裝置包括設(shè)置在所述滑閥組件上能滑動的活塞，當所述閥開始從所述閉合位置移向所述開啟位置時，所述活塞阻塞所述進口和所述出口之間的充分相通；設(shè)置在所述進口和所述出口之間的旁通通道，當所述閥開始從所述閉合位置向所述開啟位置時，將所述旁通通道打開，所述旁通通道允許流體以規(guī)定的速率從所述進口流向所述出口，當在所述出口處的流體壓力達到規(guī)定值時，所述活塞移動，使所述進口和所述出口之間可以充分相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體控制閥，其特征在于所述規(guī)定的速率是可調(diào)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其特征在于還包括在所述開啟位置或所述閉合位置上用以可解脫式地固定所述滑閥組件的固定裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體控制閥，其特征在于還包括在所述閉合位置上用于鎖定所述滑閥的裝置。
6.一種流體控制閥，包括限定進口、出口和排氣口的閥室；能在開啟狀態(tài)和閉合狀態(tài)之間相對于所述閥室移動的滑閥組件；在所述出口和所述排氣口之間延伸的第一通道，當所述閥處于所述閉合狀態(tài)時，所述第一通道開啟；在所述進口和所述出口之間延伸的第二通道，當所述閥處于所述開啟狀態(tài)時，所述第二通道開啟；在所述進口和所述出口之間延伸的第三通道，當所述閥從所述閉合狀態(tài)向所述開啟狀態(tài)移動時，所述第三通道開啟，所述第三通道早于所述第二通道開啟并且在第二通道開啟之前，在規(guī)定期間內(nèi)保持開啟狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體控制閥，其特征在于還包括設(shè)置在所述滑閥組件上能滑動的活塞，當所述閥從所述密封位置移到所述開啟位置時，所述活塞閉合所述第二通道并開啟所述第三通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體控制閥，其特征在于通過設(shè)置在所述第三通道內(nèi)的孔來控制所述的規(guī)定期間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體控制閥，其特征在于所述孔是可調(diào)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體控制閥，其特征在于所述的規(guī)定期間是可調(diào)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體控制閥，其特征在于還包括在所述密閉位置上用于鎖定所述滑閥的裝置。
12.一種流體控制閥，包括限定進口、出口和排氣口的閥室貫穿所述閥室、把所述出口和所述排氣口連接起來的第一通道；貫穿所述閥室、把所述進口和所述出口連接起來的第二通道；能在所述開啟位置和閉合位置之間相對于所述閥室移動的滑閥組件，當所述滑閥組件處在閉合狀態(tài)位置時，所述第二通道閉合且所述第一通道開啟，當所述閥處在所述開啟狀態(tài)時，所述第一通道閉合；設(shè)置在所述滑閥組件上能滑動的活塞，所述活塞能在開啟位置和閉合位置之間移動，當所述滑閥組件首先移動到開啟位置時，設(shè)置在所述閉合位置上的所述活塞閉合所述第一通道；貫穿所述滑閥組件把所述進口和所述出口連接起來的第三通道，當所述活塞處在閉合位置時，所述第三通道開啟，允許流體的規(guī)定流量在所述進口和所述出口之間通過，這樣，在所述出口的流體壓力比所述第一通道開啟時以較慢的速率增加。當在所述出口處的所述流體壓力達到規(guī)定壓力時，所述活塞從所述閉合位置移到所述開啟位置，開啟所述第一通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體控制閥，其特征在于通過孔來控制在所述出口處的所述流體壓力的增加速率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于所述孔是可調(diào)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體控制閥，其特征在于在所述出口的所述流體壓力的所述增加的速率是可調(diào)的。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體控制閥，其特征在于還包括在所述閉合位置上用于鎖定所述滑閥的裝置。
全文摘要
流體控制閥具有可調(diào)的軟起動性能,它處在設(shè)有閉合位置時切斷進口并使出口與排氣口相通。在閉合位置上鎖定流體控制閥的裝置。該閥移到開啟位置時,切斷排氣口并通過活塞繼續(xù)阻滯進出口之間的流體的流量,從而延緩進出口之間的充分相通,可調(diào)的旁通通道使活塞周圍的壓縮流體從進口流到出口,直到在出口處升到規(guī)定壓力為止。當出口處的壓力達到規(guī)定壓力時,活塞從阻滯進口到出口流體的位置移到進出口之間達到充分相通的位置。
文檔編號F16K35/04GK1172223SQ9711154
公開日1998年2月4日 申請日期1997年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月14日
發(fā)明者查里斯·A·韋爾, 亨德里克·P·巴雷尼奧 申請人:羅斯控制閥公司