比例閥的製作方法

2023-06-02 10:32:16 2

專利名稱：比例閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及流量控制領域，具體而言，涉及一種比例閥。
背景技術：
在當前的工程實際應用中，主流的流量比例控制閥是位移式比例控制閥。在這些比例閥中多數採用核心零件在電磁場和機械力的作用下，通過零件的線性位移多少來控制流量的大小。由零件的線性位移來進行流量控制，不僅帶來結構的氣密性問題，而且會造成零件磨損，降低比例控制閥的使用壽命。

發明內容
本發明目的在於解決現有比例閥存在的上述缺陷，提供一種比例閥，具有機構靈活、精度穩定、可控性高等性能。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種比例閥，包括第一半閥體和與第一半閥體固定連接的第二半閥體，第一半閥體和第二半閥體中間形成腔體，腔體與比例閥的進氣口和出氣口連通，比例閥還包括擺角控制組件，設置在腔體中，通過轉動擺角控制組件控制進氣口的開口度。進一步地，擺角控制組件包括擺角頭，包括與進氣口處的腔體內壁相貼合的進口調節部，進口調節部上具有通氣路，控制進氣口的開口度，通氣路下端具有與出氣口連通的氣體通道。進一步地，進口調節部為扇形結構，通氣路位於扇形結構的中間部位，在進口調節部的後側設置有兩個支撐柱，兩個所述支撐柱與通氣路形成的夾角相同。進一步地，在支撐柱與半閥體相貼合的表面上設置有軟質材料製成的薄片。進一步地，擺角控制組件還包括擺杆，設置在腔體內，一端與擺角頭固定連接，另一端伸出第一半閥體和第二半閥體的上端部。進一步地，擺杆上具有止擋部，使擺角頭懸空設置在腔體中。進一步地，在止擋部下端設置有墊圈。進一步地，擺杆包括對擺角頭上端進行限位的階梯軸和對擺角頭下端進行限位的鎖緊螺母。進一步地，擺角控制組件還包括在擺杆上間隔設置的密封圈。進一步地，進氣口與通氣路均為方形孔。根據本發明的技術方案，比例閥通過轉動擺角控制組件中的擺角頭控制進氣口的開口度，將線性位移控制轉換為轉動控制，降低了摩擦磨損，提高了可控制性，也提高了調節精度。在擺角頭的進口調節部的後側設置有均勻分布的支撐柱，其合力方向與通氣路的方向相反使擺角頭與閥體內壁貼合更緊密，有效保證了比例閥的氣密性，從而保證了其精度。擺杆上具有止擋部，使擺角頭懸空設置，進一步減小了擺角控制組件所受到的摩擦力， 提高其控制精度。在擺角控制組件的擺杆上還間隔設置有密封圈，一方面使比例閥具有更CN 102269276 A
說明書
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好的氣密性，另一方面使整個擺角控制組件所受到的摩擦力進一步減小，同時可以對擺角控制組件起到定位支撐作用。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明的比例閥的實施例的立體結構示意圖；圖2示出了根據本發明的比例閥的實施例的結構示意圖；圖3示出了圖2中的A-A向剖視結構示意圖；圖4示出了圖3中的B-B向剖視結構示意圖；圖5示出了根據本發明的比例閥的擺杆控制組件的分解結構示意圖；以及圖6示出了根據本發明的比例閥的擺角頭的結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。如圖1和圖2所示，根據本發明的一個實施例，比例閥包括第一半閥體1和與第一半閥體1固定連接的第二半閥體2，第一半閥體1和第二半閥體2中間形成腔體，腔體與比例閥的進氣口 11和出氣口 4連通，比例閥還包括擺角控制組件3，設置在腔體中，通過轉動該擺角控制組件3來控制進氣口 11的開口度。兩個半閥體之間通過螺栓連接在一起，從圖 1與圖2中可以看出，連接螺栓設有四個，上下各兩個，分別以比例閥的中軸線為中心對稱設置，能夠保證比例閥的結構穩定性以及連接的緊密性。為了增加比例閥的氣密性，在第一半閥體1和第二半閥體2的外沿還設置有薄矽膠膜片，以此降低兩個半閥體受到的加工精度的影響。如圖3所示，擺角控制組件3包括擺杆32，擺角頭31和鎖緊螺母33。在擺杆32與兩個半閥體的上端部結合的位置設置有止擋部321，對整個擺杆控制組件3形成支撐作用， 使其位於進氣口 11控制處的擺角頭31懸空設置，減小擺角頭31與閥體之間的摩擦作用， 不僅能夠保證比例閥具有更高的控制精度，而且使比例閥具有更好的可控性。擺角控制組件3的擺杆32上具有間隔設置的沿軸向排布的密封圈5，密封圈5數量有多個，在本實施例中，其數量為兩個。兩個密封圈5所起的作用有兩個，一方面是起密封作用，另一方面是對擺角控制組件3形成定位支撐作用。在本實施例中的密封圈5為0 型圈，由於整個擺角控制組件3在工作狀態下懸空，與閥體的接觸點就是兩個0型圈，根據兩點確定一條直線的原理，擺角控制組件3的旋轉軸就基本被定向了，同時，由於0型圈的彈性作用，還可以在擺角控制組件3受力不平衡時提供反作用力矩，使擺角控制組件3不會產生軸向方向的轉動，對其它零件造成幹涉。從圖3中可以看出，擺角頭31具有與進氣口 11連通的通氣路312，在通氣路312 下端設置有與出氣口 4連通的氣體通道313，氣體通道313與出氣口 4始終保持連通狀態。 通氣路312的開口與進氣口 11的開口位於同一高度，然後通過旋轉擺角頭31來調整通氣路312與進氣口 11的開口的重合度，以此來調整進氣口 11的開口度。為了使通氣路具有流暢的進氣通道，同時使進氣口 11具有與其最大開口度相適應的最大的進氣量，通氣路312 的開口在與進氣口 11完全相對設置時，應該大於進氣口 11的開口。當需要對進氣口 11開口度進行調節時，旋轉擺杆32使其控制擺角頭31的旋轉，從而調整通氣路312與進氣口 11 相重合的進氣口大小，使其滿足實際進氣需要。本實施例中的進氣口 11、通氣路312、氣體通道313和出氣口 4均為圓形孔。為了能夠更好的實現比例控制，可以將進氣口 11和通氣路312的氣口形狀加工成方形，根據方形的性質可以很方便地控制通氣流量按比例流通， 方法簡單有效。從圖3中還可以看出，在擺杆32與擺角頭31的上端部配合處，擺杆32上具有階梯軸，在擺角頭31中的軸孔直徑小於在擺角頭31外面的階梯軸的大端直徑，以此形成對擺角頭31的上端部的有效止擋，對其上端部進行限位。擺杆32的下端穿過擺桿頭31並伸出， 在伸出的擺杆端部上設置有外螺紋，在其上設置有鎖緊螺母33，鎖緊螺母33對擺角頭31下端部進行限位。將鎖緊螺母33向上擰緊，與階梯軸的大端配合對擺角頭31形成有效定位， 使其具有穩定的結構，使得擺杆32在轉動過程中，擺角頭31能夠與其保持同步運動，實現高精度的運動控制，從而保證流量比例的控制精度。從圖4中可以看出，擺角頭31具有進口調節部311，進口調節部311與進氣口 11 處的腔體內壁相貼合，進口調節部311上具有通氣路312。在本實施例中，進口調節部311 為扇形結構，通氣路312位於扇形結構的中間部位，在進口調節部311的後側設置有兩個支撐柱314，兩個支撐柱314與通氣路312形成的夾角相同。優選地，在兩個支撐柱314與半閥體相貼合的表面上粘貼有軟質材料製成的薄片，在裝配後使支撐柱314與半閥體之間有少量過盈，使其具有預緊力，並能夠在進口調節部311與閥體內壁之間具有少量磨損時保證進口調節部311與閥體內壁之間仍然能夠緊密貼合，從而保證比例閥具有良好的氣密性與更強的適應性。作為本實施例的一種優選方式，擺角頭31的通氣路312與後側的兩個支撐柱314在圓周內均勻分布，各成120度。由於這樣的布局對稱，當氣路處於全開狀態下時， 就會對後側的兩個支撐柱314產生作用力，這時支撐柱314由於和半閥體內壁貼合緊密，會產生相應的反作用力，而反作用力的合力方向剛好沿氣路的方向，且大小相等方向相反，就相互抵消了，從而保證了擺角控制組件3不會受到軸向方向和周向方向的扭矩。由圖5可以看出，擺角控制組件3中還包括墊圈322，設置在止擋部321下端。由於擺杆32在旋轉的過程中要與閥體上端部產生摩擦作用，會造成止擋部321的磨損，從而影響控制精度，磨損過多時，會導致擺角頭31的底部與閥體接觸，增大閥體與擺角頭31的磨擦，造成擺角頭轉動的遲滯，影響氣體流量的比例控制精確度。為了減小在擺角控制組件3轉動過程中擺杆止擋部321的磨損，將墊圈322設置在止擋部321與閥體之間，當墊圈 322磨損過度時，只需要對墊圈322進行更換，更加方便快捷，成本較低，而且能夠有效保證比例閥的通氣流量比例控制。從圖6中可以看出，擺角頭31上的氣體通道313設置在扇形結構的進口調節部 311的中間部位，使擺角頭31的整體結構更加牢固。在扇形結構邊緣為圓弧過渡，在轉動過程中不會刮傷閥體的內壁結構。根據本發明的比例閥的實施例，安裝時，首先將墊圈322裝入擺杆32上，然後將兩個密封圈5安裝在擺杆32上，之後安裝擺角頭31，最後將鎖緊螺母33擰緊。然後將組裝起來的擺角控制組件3放置在第一半閥體中間，調整墊圈322的位置，並將密封圈5安裝在第一半閥體上的相應位置的凹槽內，然後轉動擺角頭31使通氣路312與第一半閥體1上的進氣口 11接通，最後將第二半閥體2與第一半閥體1進行組裝，形成完整的比例閥。由於從角度輸入到流量輸出就通過擺杆32的轉換一次完成，擺角控制組件3的各組成零件同軸設置，減少了中間的其它環節，所以能夠實現高精度、同步無遲滯。在全開工作狀態下，由於擺角頭31受力方向沿中心線對稱，使得對應的兩個支撐柱314產生同等大小、合力與之正好相反的反作用力，最後總體平衡抵消。在其它工作狀態下，擺角頭31受的合力仍然通過迴轉軸心，但是合力的方向不經過迴轉中心，而是會使擺角頭31堵住進氣口 11的部分受到向後的氣體壓力，從而產生軸向方向的扭矩，這時，對應的兩個支撐柱314各分擔大小不等的反作用力，最終會使擺杆32受到扭矩，為了平衡這個扭矩並使擺杆32的擺轉不會幹涉其它零件，因而選取了兩個0型圈並使其相隔一定距離，從而能夠提供反作用扭矩，使擺杆32保持平衡，而不會發生扭轉。擺角頭31也會產生周向(切向)的扭矩，這個扭矩通過控制擺角來限制，0型圈的摩擦力也會克服一部分。從以上的描述中，可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果比例閥通過轉動擺角控制組件中的擺角頭控制進氣口的開口度，將線性位移控制轉換為轉動控制， 降低了摩擦磨損，提高了可控制性，也提高了調節精度。在擺角頭的進口調節部的後側設置有均勻分布的支撐柱，其合力方向與通氣路的方向相反使擺角頭與閥體內壁貼合更緊密， 有效保證了比例閥的氣密性，從而保證了其精度。擺杆上具有止擋部，使擺角頭懸空設置， 進一步減小了擺角控制組件所受到的摩擦力，提高其控制精度。在擺角控制組件的擺杆上還間隔設置有密封圈，一方面使比例閥具有更好的氣密性，另一方面使整個擺角控制組件所受到的摩擦力進一步減小，同時可以對擺角控制組件起到定位支撐作用。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種比例閥，包括第一半閥體(1)和與所述第一半閥體(1)固定連接的第二半閥體 O)，所述第一半閥體(1)和所述第二半閥體O)中間形成腔體，所述腔體與所述比例閥的進氣口(11)和出氣口(4)連通，其特徵在於，還包括擺角控制組件(3)，設置在所述腔體中，通過轉動所述擺角控制組件C3)控制所述進氣口(11)的開口度。
2.根據權利要求1所述的比例閥，其特徵在於，所述擺角控制組件C3)包括擺角頭(31)，包括與所述進氣口(11)處的腔體內壁相貼合的進口調節部(311)，所述進口調節部 (311)上具有通氣路(312)，控制所述進氣口(11)的開口度，所述通氣路(312)下端具有與所述出氣口(4)連通的氣體通道(313)。
3.根據權利要求2所述的比例閥，其特徵在於，所述進口調節部(311)為扇形結構，所述通氣路(312)位於所述扇形結構的中間部位，在所述進口調節部(311)的後側設置有兩個支撐柱(314)，兩個所述支撐柱(314)與所述通氣路(312)形成的夾角相同。
4.根據權利要求3所述的比例閥，其特徵在於，在所述支撐柱(314)與所述半閥體相貼合的表面上設置有軟質材料製成的薄片。
5.根據權利要求2所述的比例閥，其特徵在於，所述擺角控制組件C3)還包括擺杆(32)，設置在所述腔體內，一端與所述擺角頭(31)固定連接，另一端伸出所述第一半閥體 (1)和所述第二半閥體O)的上端部。
6.根據權利要求5所述的比例閥，其特徵在於，所述擺杆(3 上具有止擋部(321)，使所述擺角頭(31)懸空設置在所述腔體中。
7.根據權利要求6所述的比例閥，其特徵在於，在所述止擋部(321)下端設置有墊圈 (322)。
8.根據權利要求5所述的比例閥，其特徵在於，所述擺杆(3 包括對所述擺角頭(31) 上端進行限位的階梯軸和對所述擺角頭(31)下端進行限位的鎖緊螺母(33)。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的比例閥，其特徵在於，所述擺角控制組件(3)還包括在所述擺杆(3 上間隔設置的密封圈(5)。
10.根據權利要求9所述的比例閥，其特徵在於，所述進氣口(11)與所述通氣路(312) 均為方形孔。
全文摘要
本發明提供了一種比例閥。該比例閥包括第一半閥體(1)和與第一半閥體(1)固定連接的第二半閥體(2)，第一半閥體(1)和第二半閥體(2)中間形成腔體，腔體與比例閥的進氣口(11)和出氣口(4)連通，還包括擺角控制組件(3)，設置在腔體中，通過轉動該擺角控制組件(3)來控制進氣口(11)的開口度。該比例閥具有機構靈活、精度穩定、可控性高等性能。
文檔編號F16K3/34GK102269276SQ20101061830
公開日2011年12月7日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者東志翔 申請人:北京誼安醫療系統股份有限公司