差流可調梭閥的製作方法

2023-05-02 00:04:51

專利名稱:差流可調梭閥的製作方法
本發明涉及一種基本流體元件，特別是涉及一種單向閥。
原來的梭閥，是一種單向閥，如《液壓氣動手冊》(日本液壓氣動協會編，《液壓氣動手冊》翻譯組譯，機械工業出版社出版，1984年11月，第330頁)和《油壓技術便覽-改訂新版-》(日本油壓技術便覽編集委員會編，日刊工業新聞社発行，1976年，第1163頁)所述(附圖1、圖2)，由殼體2和鋼球11構成，在殼體的中心部有1條梭腔29，梭腔的兩端分別與兩個流體口22和22′相通，梭腔的中部與1個流體出口21相通，鋼球裝設在殼體的梭腔內，鋼球能被從流體口22或22′流入的壓力流體所推動，自動封閉流體壓力較低側的流體口，阻止該側流體流入，而讓壓力較高的流體經梭腔流向流體出口21。這種梭閥能根據流體壓力，自動地進行流路選擇，即自動地阻斷一條流路而接通另一條流路，具有自動交替逆止功能。但是這種梭閥，所通過的流體不能逆向流動，也不能對其流量進行調節。
本發明的目的是提供一種流體可以正向或反向通過、可對其流量進行調節、並能獲得正反向不等流量的梭形閥。
本發明是在梭形閥的梭腔兩端設置控制閥梭行程的可調節流件和設置其兩端分別與梭腔上述兩端連通的旁通道，流體只流經旁通道而不流過梭腔，利用節流件與閥梭的互相配合動作來實現本發明。
本發明的差流可調梭閥(附圖3～42)，包含有能與管路接通的流體口和與流體口相通的梭腔〔29〕的殼體〔2〕、作為閥梭的可滑動地設置在梭腔內的柱塞〔1〕，本梭閥只有2個分別設置在殼體兩端並與梭腔兩端相接通的流體口、有至少1條其兩端分別與梭腔兩端連通的旁通道〔20〕、有2個分別設置在旁通道與梭腔連接部的節流件〔3、3′〕。
上述流體口可以設置成與梭腔同向或大致同向的流體口〔22、22′〕也可以設置成與梭腔大致相互垂直的流體口〔21、21′〕。
上述旁通道可以是在殼體上製成的與殼體成為一體的旁通孔道〔20〕，也可以是與殼體相連的外接旁通管道〔20′〕。上述旁通道與梭腔的連接部可以設置內環槽〔27、28〕。
上述節流件可以是包含有中心通道〔34〕和徑向通道〔35〕且與殼體成可調式連接的調整環〔32、32′〕，也可以是包含有其橫截面小於流體口和梭腔杆部〔311〕且與殼體成可調式連接的調整杆〔31、31′〕，還可以是至少有1個的且與殼體成固接或可調式連接的限位塊〔30、30′〕。上述可調式連接可以是採用旋轉調節的螺紋連接，也可以是採用推拉或旋轉調節的滑槽滑塊式連接。
本發明的差流可調梭閥，其左右兩半完全對稱，可隨意裝入單通道流體管路(附圖3、4)，調節改變節流件3、3′的位置，即可改變柱塞1在梭腔〔29〕內的滑動行程，使柱塞遮蓋或顯露旁通道20的口部，從而改變旁通道口的大小，改變流體通過本梭閥的流量。為便於說明，設節流件的最大可調尺寸為S，其實際的調節尺寸即2個節流件〔3、3′〕各自距梭腔29的兩相應端的尺寸分別為a、b，流體正向流動即從流體口22′進入由流體口22流出的流量為Q，流體反向流動即從流體口22進入由流體口22′流出的流量為Q′。本梭閥的工作原理及過程是這樣的，當流體正向流動時，流體從管路進入流體口22′，推動柱塞1在梭腔內滑動至接觸節流件3，使柱塞遮蓋住旁通道20的口部S-a，而顯露口部a;與此同時，流體經旁通道20，由流體口22流出而進入管路，其流量為Q。當流體反向流動時，流體從管路進入流體口22，推動柱塞1在梭腔內滑動至接觸節流件3′，使柱塞遮蓋住旁通道20的口部S-b，而顯露口部b;與此同時，流體經旁通道20，由流體口22′流出而進入管路，其流量為Q′。調節改變節流件3、3′的位置，改變a、b值，可以呈下列狀態而使本梭閥獲得多種功能。
1.當a值增大時，Q值增大。正向流量可調。
2.當b值增大時，Q′值增大。反向流量可調。
3.當a＝0時，Q＝0。正向截止，反嚮導通，即逆止。
4.當b＝0時，Q′＝0。正嚮導通，反向截止，即逆止。
5.當a＝S時，Q值最大。正向全導通。
6.當b＝S時，Q′值最大。反向全導通。
7.當a＝b時，Q＝Q′。正反向等流。
8.當a＞b時，Q＞Q′。正反向差流，正向大於反向。
9.當a＜b時，Q＜Q′。正反向差流正向小於反向。
10.當a＝b＝0時，Q＝Q′＝0。正反向截止，即關閉。
11.當a＝b＝S時，Q＝Q′值最大。正反向全導通，即全開。
本發明的差流可調梭閥，具有如下的顯著優點和明顯的效果。
1.通過本梭閥的流體，可以正向或反向流動。通過調節2個節流件，便能調節正向和反向流動流體的流量，從而能獲得正反向的等流和差流流動。又由於節流件與殼體成固定式連接和採用螺紋、滑槽滑塊等的可調式連接，因此，流量的調節能獲得有級式和無級式調節。而原來的梭閥無節流件，不能對其流量進行調節。
2.本梭閥通過調節節流件，可以獲得正向或反向逆止功能，可以實現雙向無阻力導通和截止，即具備開關功能。
3.本梭閥設置成流體口與梭腔同向、旁通道緊靠梭腔時，流體流經本梭閥的流向變化不大，因此其局部壓力損失較小。而流體流經原來的梭閥的流向需發生垂直變化，故其局部壓力損失較大。
4.本梭閥只有兩個流體口，其管路結構比較簡單;原來的梭閥有3個流體口，管路結構較複雜。本梭閥的閥梭可採用圓柱形的柱塞，加工製造比較容易，其工作比較可靠，適用流體壓力、流量的範圍很寬，特別適用於高壓力，大流量的管路。原來的梭閥的閥梭是球體形的鋼球，與梭腔口的接觸面為球面，加工精度要求高，製造難度大。要製成適用於高壓力、大流量的大型閥時，其加工難度很大，因此適用流體壓力、流量的範圍小。
5.本發明梭閥，可以將其節流件與壓力傳感器、電子計算機、機械手、伺服電機等相配合，實現梭閥的全自動控制。
6.本發明梭閥適用於一切流體如油、氣、水的輸送、儲能等系統，特別適用於同時需要具備節流、交替逆止、自動調節的裝置。
譬如，將本發明的一種差流可調梭閥裝設在原來的壓力式無塔供水裝置的儲能器與管路系統的連接管路中，由於加裝本梭閥，可以使水泵向儲能器供水的流量大大小於儲能器供水的流量，從而將水泵、儲能器交替工作的供水方式改變為水泵供水為主、儲能器供水為輔的供水方式，因此，使其供水壓力更加穩定、設備故障減少、儲能器的容量可以大幅度減少，通常可比原來的容量減少80%左右，此外水泵電機的容量也可比原來減少50%左右。
下面，再用實施例並對照實施例附圖對本發明的差流可調梭閥作進一步地說明。
首先對附圖作簡單說明。
圖1、2是原來的梭閥的結構及工作原理的示意圖。
圖3、4是本發明的差流可調梭閥的結構和工作原理示意圖。
圖5是本發明的一種差流可調梭閥結構的立體示意圖。顯示了殼體的同向流體口、旁通孔道、內環槽和調整環的結構。
圖6～9是圖5的四個視圖。
圖10、11是圖5梭閥的殼體的兩面視圖。
圖12、13是圖5的梭閥的調整環的兩面視圖。
圖14、15是圖5梭閥的柱塞的兩面視圖。
圖16～20是本發明的另一種差流可調梭閥的結構示意圖。顯示了殼體的垂直流體口、旁通孔道和調整杆的結構。
圖21～24是本發明的又一種差流可調梭閥的結構示意圖。顯示了殼體的同向流體口、旁通孔道和限位塊的結構。
圖25～30是本發明的又一種差流可調梭閥的結構示意圖。顯示了殼體的垂直流體口、外接旁通管道和限位塊的結構。若卸下堵頭4、4′，堵上垂直流體口21、21′，即可成為同向流體口。
圖31～35是本發明梭閥的2種殼體的結構示意圖。顯示了外接旁通管道、流體口、內環槽的結構。
圖36、37是本發明梭閥的調整杆的兩面視圖。顯示了螺紋連接的螺紋和杆部。
圖38、39是本發明梭閥的節流件的一種調節結構示意圖。顯示了直滑槽。
圖40、41是本發明梭閥的節流件的又一種調節結構示意圖。顯示了螺旋滑槽。
圖中，各符號的含意如下。
1-柱塞 11-鋼球2-殼體 20-旁通道20′-旁通管道 21、21′-垂直流體口22、22′-同向流體口 23-內螺紋
231-直滑槽 232-螺旋滑槽24-軸向孔道 25、26-徑向孔道27、28-內環槽 29-梭腔3、3′-節流件 30、30′-限位塊31、31′-調整杆 311-杆部32、32′-調整環 33-法蘭盤34-中心通道 35-徑向通道36-外螺紋 37-內螺紋38-凹部 39-螺杆螺母4、4′-堵頭圖中箭頭示流體流動方向。
繼之，舉出實施例進行詳細說明。
實施例1本發明的一種差流可調梭閥(附圖5～15)，由1個殼體2、1個柱塞1、2個形狀尺寸完全相同的調整環32、32′組成。上述殼體2，類似厚壁圓筒形狀，其中部有1條與外圓柱面同中心軸線的直圓筒形空腔的梭腔29，該梭腔的兩端分別與2個其橫切面形狀為圓形的流體口22、22′大致在直線方向連通;在殼體的有梭腔的中部段的筒壁內，均布地有4條其橫截面形狀為圓形的旁通孔道20，上述每條旁通孔道都由1條軸向孔道24和2條徑向孔道25、26組成，軸向孔道24與梭腔大致平行，徑向孔道25、26沿梭腔徑向設置，它們各自的一端分別與軸向孔道24的兩端大致垂直地貫通，其各自的另一端分別與梭腔的兩端大致垂直地貫通;在2條徑向孔道與梭腔的貫通部分別制有內環槽27、28，該內環槽的直徑大於梭腔，其槽寬等於或大於旁通孔道的直徑。上述柱塞1裝設在殼體的梭腔29內，其外周面形狀類似短圓柱體，其長度和直徑應與梭腔吻合，其配合應保證柱塞既能隔斷梭腔，又能在梭腔內沿其軸向自由滑動，該柱塞可根據流體種類、流體壓力和流量等工作條件和要求，製成實體、空心體、空花體，或採用輕質材料製成。上述調整環32、32′，類似空心螺釘，其中心部是貫通的中心通道34，在該通道的一端可以制有內螺紋37而成為流體管連接部;在調整環的該端可制有法蘭盤33，在該法蘭盤上可以制有均布的4個人工調整用凹部38，也可以設計成與機械手或伺服電機相連的結構，如傳動齒能，使之能通過計算機、傳感器等實現自動控制;在調整環的另一端的筒部，制有圓周上均布的4個徑向通道35，該徑向通道的位置和尺寸應與旁通道口或內環槽相適應，可以製成方孔、也可以製成圓孔或端部缺口;該調整環32、32′採用可調式連接分別設置在殼體兩端的流體口22、22′內，上述可調式連接可以是螺紋連接，即在流體口內周制以內螺紋23，而在調整環外周制以與之相配合的外螺紋36。因此，當調整環設置有法蘭盤時，是其被部分裝入流體口，流體管(圖中未表示)與有內螺紋37的連接部相連，即流體管與調整環相連接;當調整環無法蘭盤時，可全部裝入流體口，流體管可以其螺紋直接與殼體流體口的內螺紋23相連接。此外，上述可調式連接也可以是滑槽滑塊式連接(圖38～41)，該滑槽滑塊式連接可以是在調整環外周固連至少1根螺杆及其螺母39，在殼體的相應部開制容納上述螺杆的直滑槽231或螺旋滑槽232，上述螺杆在滑槽內滑動並用螺母定位，可用人工操作，也可用撥叉或機械手進行自動操作。
實施例2本發明的一種差流可調梭閥，其結構與實施例1基本相同，所不同的是殼體2上的旁通道是4條均布地並與之相連接的外接旁通管道20′(圖31、32、34)。
實施例3本發明的一種差流可調梭閥(圖16～20)，其結構與實施例1大體相同，所不同的是殼體上的2個流體口21、21′與梭腔29大致相垂直，梭腔兩端無內環槽，節流件是調整杆31、31′，該調整杆有可與柱塞1相接觸的杆部311，調整杆與殼體的連接方式與實施例1相類似。
實施例4本發明的一種差流可調梭閥，其結構與實施例3基本相同，所不同的是殼體2上的旁通道是4條均布地與之相連接的外接旁通管道20′(圖31、33～35)。
實施例5本發明的一種差流可調梭閥(圖21～24)，其結構與實施1大體相同，所不同的是殼體2內無內環槽，節流件是殼體兩端均布地各4個限位塊30、30′，限位塊與殼體的連接可以是固接、也可以是可調式連接，上述可調式連接可以是在限位塊相應的殼體位置開制直滑槽231，該直滑槽包含容納限位塊滑動的凹槽和貫穿殼體的控制槽，螺杆螺母39貫穿滑槽後與限位塊固接，限位塊可依靠螺杆在直滑槽內沿軸向移動並用其螺母定位。
實施例6本發明的一種差流可調梭閥(圖25～30)，其結構與實施例5基本相同，所不同的是殼體2上的旁通道是4條均布地並與之相連接的外接旁通管道20′，在殼體兩端的流體口21、21′與梭閥29大體相垂直，沿梭腔軸向的殼體兩端可以固定封閉，也可以用堵頭4、4′封閉，卸掉堵頭即可作同向流體口。
權利要求
1.差流可調梭閥。包含有能與管路接通的流體口和與流體口相通的梭腔[29]的殼體[2]、可滑動地設置在梭腔內的柱塞[1]，其特徵在於只有2個分別設置在殼體兩端並與梭腔兩端相接通的流體口、有至少1條其兩端分別與梭腔兩端接通的旁通道[20]、有兩個分別設置在旁通道與梭腔連接部的節流件[3、3′]。
2.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔22、22′〕與梭腔呈同向設置，所述旁通道是與殼體成一體的旁通孔道，在旁通孔道與梭腔的連接部設置有內環槽〔27、28〕，所述節流件是包含中心通道〔34〕和徑向通道〔35〕的調整環〔32、32′〕，調整環與殼體的連接是可調式連接。
3.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔22、22′〕與梭腔呈同向設置，所述旁通道是與殼體相連的外接旁通道〔20′〕，在旁通管道與梭腔的連接部設置有內環槽〔27、28〕，所述節流件是包含中心通道〔34〕和徑向通道〔35〕的調整環〔32、32′〕，調整環與殼體的連接是可調式連接。
4.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔21、21′〕設置成與殼體成一體的旁通道，所述節流件是包含有其橫截面小於流體口和梭腔的杆部〔311〕的調整杆〔31、31′〕，調整杆與殼體的連接是可調節式連接。
5.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔21、21′〕設置成與梭腔大致垂直，所述旁通道是與殼體相連的外接旁通管道〔20′〕，所述節流件是包含有橫切面小於流體口和梭腔的杆部〔311〕的調整杆〔31、31′〕，調整杆與殼體的連接是可調式連接。
6.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔22、22′〕與梭腔呈同向設置，所述旁通道是與殼體成一體的旁通孔道，所述節流件是至少有1個的限位塊〔30、30′〕，限位塊與殼體的連接可以是固接或可調式連接。
7.如權利要求
1所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述流體口〔21、21′〕設置成與梭腔大致垂直，所述旁通道是與殼體相連的外接旁通管道〔20′〕，所述節流件是至少有1個的限位塊〔30、30′〕，限位塊與殼體的連接可以是固接或可調式連接。
8.如權利要求
2～5任一所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述可調式連接為螺紋連接。
9.如權利要求
2～7任一所述的差流可調梭閥，其特徵在於所述可調式連接為滑槽滑塊式連接。
專利摘要
本發明是流體單向閥，由有梭腔[1]、梭腔兩端 連通的兩個流體口[22、22′]、連通梭腔兩端的旁通 道[20]的殼體[2]，裝在梭腔內的柱塞[1]，設置在梭 腔兩端控制柱塞行程的兩個節流件[3、3′]構成。裝 設在單通道管路中，流體可以正向或反向通過，具有 調節正反向流量、形成正反向差流、單向逆止、雙向交 替逆止和開關功能，適用壓力和流量的範圍大，特別 適用於高壓力大流量的系統，易於實現自動化控制， 其製造比較容易。
文檔編號F16K1/32GK87103004SQ87103004
公開日1987年12月9日 申請日期1987年4月28日
發明者曾祥煒 申請人:曾祥煒導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan