專利名稱：液體活塞式高壓流體控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體壓力工程元件技術(shù)領(lǐng)域，一種液體活塞式高壓流體控制閥。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，國內(nèi)、外廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、機械、化工等技術(shù)領(lǐng)域的不同規(guī)格、不同系列的流體控制閥，一般分為活塞式和膜片式兩種結(jié)構(gòu)形式，活塞式流體控制閥，其活塞與密封圈之間的摩擦力較大，控制精度比較低；膜片式流體控制閥，其摩擦力小，精度高，但其膜片易破損，不能工作在高壓狀態(tài)下；很多需要對高壓流體進行精確控制的領(lǐng)域，上述控制閥顯然很難實現(xiàn)高壓狀態(tài)下時高精度的流體控制功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有流體控制閥存在的反應(yīng)不靈敏，精度低的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種液體活塞式高壓流體控制閥，使其在適應(yīng)高壓工作狀態(tài)下，摩擦力小，控制精度高。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案所述的液體活塞式高壓流體控制閥，在膜片式流體控制閥的先導(dǎo)壓力接口與主閥之間增設(shè)有液體活塞機構(gòu)；該液體活塞機構(gòu)具有承受先導(dǎo)壓力的上膜片；承受被控壓力的下膜片；位于上下膜片之間的承受上下膜片變形的限位阻尼滑塊；用來限定限位阻尼滑塊的位移量的限位槽；在液體活塞帶動閥芯桿的調(diào)節(jié)過程中起到阻尼作用的阻尼小孔；充滿了液體的液體腔，液體腔置于上、下膜片之間，由限位阻尼滑塊隔離開，形成液體上腔、液體下腔，其液體活塞作為壓力敏感部件，控制閥口開度，實現(xiàn)在高壓下控制閥的控制。
所述的液體活塞式高壓流體控制閥，當(dāng)先導(dǎo)壓力為氣壓時，其具有一個殼體，殼體上密封連接著上膜片和下膜片，在上膜片和下膜片之間的整個密封腔體中充滿了液體，上膜片和下膜片之間的殼體上有一用來限定限位阻尼滑塊的位移量的限位槽；上膜片、下膜片和限位槽之間有限位阻尼滑塊，殼體和限位阻尼滑塊之間有一定的逢隙，限位阻尼滑塊上設(shè)置有小阻尼孔，油液可從逢隙和阻尼小孔在上、下腔間流動，在液體活塞帶動閥芯桿的調(diào)節(jié)過程中起到阻尼作用，防止振蕩；主閥的閥芯桿與下膜片相連接，閥芯桿中有小孔，使被控壓力能作用于液體活塞的下膜片上，殼體下部密封連接著兩個隔離板，閥芯桿置于上隔離板中心孔內(nèi)，隔離板與閥芯桿之間有密封圈，主閥堵置于下隔離板中心孔內(nèi)形成主閥口；上隔離板和下隔離板之間腔體的殼體上有一個接口，下隔離板與殼體之間腔體的殼體上一個接口。
由于采用了如上技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性1.控制閥的壓力變化敏感部件采用液體活塞式結(jié)構(gòu)后，被控壓力和先導(dǎo)壓力的差值，驅(qū)動液體活塞運動時，上、下膜片均向低壓腔作凸起移動。在限位槽的允許移動范圍內(nèi)移動，實現(xiàn)正常的閥控功能；其液體活塞能大幅度地減小摩擦力，提高控制閥的靈敏度，大幅度提高閥的控制精度。
2.克服了膜片式結(jié)構(gòu)只能用于低壓的缺點，液體活塞式結(jié)構(gòu)在高壓工作狀態(tài)時，對膜片具有保護功能。一旦壓差過大，則上、下膜片會帶動限位阻尼滑塊移動到極限位置，此時，壓力差使膜片貼靠在限位阻尼滑塊上，使膜片不再變形，從而保護膜片不會被壓差力破壞。即是在極端的工況，即先導(dǎo)壓力和被控壓力僅在一個方向有力且是高壓時，也能保護膜片不被破壞。
3.該控制閥可應(yīng)用于高、低壓等各種控制閥，特別適合于特高壓、高壓流體控制閥，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。
4.先導(dǎo)壓力，可以由直動式流體減壓閥產(chǎn)生，也可以是遠(yuǎn)程被控制系統(tǒng)提供的壓力。閥堵，為錐形或球形或平板形或柱塞型等；數(shù)量為單個或多個。
5.使用范圍廣可在航空、航天、航海、機械化工工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用，如用于減壓閥、溢流閥、安全閥、順序閥、卸壓閥等。


圖1先導(dǎo)壓力為氣壓時的液體活塞式高壓流體減壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2先導(dǎo)壓力為液壓時的液體活塞式高壓流體減壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3先導(dǎo)壓力為氣壓時的液體活塞式高壓流體溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4先導(dǎo)壓力為液壓時的液體活塞式高壓流體溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1、2、3、4中所示1-主閥口，2-隔離板，3-限位阻尼滑塊，4-限位槽，5-液體上腔，6-殼體，7-上膜片，8-液體下腔，9-下膜片，10-閥芯桿，11-密封圈，12-芯桿孔，13-隔離板，14-主閥堵，15-第一層膜片，16-阻尼小孔，17-氣體腔。
具體實施例方式
一如圖1中所示先導(dǎo)壓力為氣壓時的液體活塞式高壓流體減壓閥，其殼體(6)上設(shè)置有先導(dǎo)壓力Pc接口，流體輸入Ps接口和輸出Pout接口；隔離板(2)、(13)與殼體密封連接；隔離板的開孔與固定于下膜片(9)上的閥芯桿(10)、主閥堵(14)同軸布置，閥芯桿與主閥堵置于隔離板的中心孔內(nèi)，通過密封圈(11)使隔離板(2)的上下腔隔離，由上膜片(7)與限位阻尼滑塊(3)組成液體上腔(5)，由下膜片與限位阻尼滑塊組成液體下腔(8)，限位阻尼滑塊的上下滑動極限位置受殼體上的限位槽(4)限制。
當(dāng)先導(dǎo)壓力Pc進入由殼體與上膜片構(gòu)成的腔體時，通過彈性膜片擠壓液體上腔腔體中的油液，液體上腔腔體中的油液經(jīng)殼體與限位阻尼滑塊間的逢隙和阻尼小孔(16)流入液體下腔的腔體，壓力傳遞給下膜片，通過下膜片的變形產(chǎn)生位移，帶動閥芯桿、主閥堵向下移動，使主閥口(1)的開度增大。當(dāng)上膜片的變形到一定程度就會與限位阻尼滑塊接觸，受限位槽的限制到達(dá)極限位置，上膜片不會再變形，下膜片也不再變形，此時主閥口被全打開。
當(dāng)流體壓力源壓力Ps進入由隔板(2)和隔板(13)構(gòu)成的腔體，再經(jīng)主閥口進入由殼體與隔板(13)構(gòu)成的腔體，使該腔壓力Pb 即Pout漸升高，一方面流體可從輸出接口輸出，另一方面該流體又通過芯桿孔(12)流到下膜片下方的腔體。若被控壓力Pb高于先導(dǎo)壓力Pc，則壓差力驅(qū)動膜片向上移動。當(dāng)膜片的應(yīng)力與被控壓力、先導(dǎo)壓力在新的位置平衡時，膜片停止移動變形，此時閥口開度變小，其節(jié)流減壓作用增強，使被控壓力變低，實現(xiàn)減壓功能。
若被控壓力低于先導(dǎo)壓力，則壓力差驅(qū)動膜片向下移動，當(dāng)膜片應(yīng)變力和被控壓力、先導(dǎo)壓力在新的位置平衡時，膜片停止移動變形，閥口開度變大，節(jié)流減壓作用降低，使被控壓力提高。從而實現(xiàn)了減壓穩(wěn)壓作用。
當(dāng)出現(xiàn)極端情況時，即先導(dǎo)壓力和被控壓力僅有一個方向有壓力，而且是高壓時，膜片會貼靠在限位阻尼滑塊上，膜片也不會損壞。
具體實施方式
二如圖2所示先導(dǎo)壓力為液壓時的液體活塞式高壓流體減壓閥，為了保證在膜片(9)的下方壓力即Pout比上方壓力即先導(dǎo)壓力Pc高時膜片能帶動閥芯桿(10)上移。在液體活塞機構(gòu)的上方又增設(shè)了一個氣體腔(17)。該氣體腔由膜片(15)、(7)和殼體(6)組成。液體先導(dǎo)壓力進入由殼體(6)和膜片(15)構(gòu)成的腔體后，擠壓膜片(15)經(jīng)氣體傳遞再擠壓膜片(7)、(9)液體活塞；液體活塞式高壓流體減壓閥工作時，作用于液體活塞的下膜片上的主閥的被控壓力與作用于液體活塞的上膜片上的先導(dǎo)壓力進行比較。其差值驅(qū)動液體活塞帶動閥芯桿和主閥堵運動，改變閥口的開度，從而起到節(jié)流減壓作用，實現(xiàn)閥控功能。
具體實施方式
三如圖3中所示先導(dǎo)壓力為氣壓時的液體活塞式高壓流體溢流閥，該閥的殼體(6)上設(shè)置有先導(dǎo)壓力Pc接口，流體輸入Ps接口和輸出Pout接口；隔離板(2)、(13)與殼體(6)密封連接；隔離板的開孔與固定于下膜片(9)上的閥芯桿(10)、主閥堵(14)同軸布置，閥芯桿(10)與主閥堵(14)置于隔離板的中心孔內(nèi)，通過密封圈(11)使隔離板的上下腔隔離，由上膜片(7)與限位阻尼滑塊(3)組成液體上腔(5)，由下膜片(9)與限位阻尼滑塊組成液體下腔(8)，限位阻尼滑塊的上下滑動位移量受殼體上的限位槽(4)限制。
閥芯桿(10)中間的芯桿孔(12)，使隔離板(13)的下腔與隔離板和下膜片組成的腔體相通。
若先導(dǎo)壓力Pc小于被控壓力Pb即Ps時，膜片在此壓差的驅(qū)動下向上移動。當(dāng)膜片的應(yīng)變力與被控壓力Ps、先導(dǎo)壓力Pc在新的位置平衡時，膜片移動變形停止，閥口開度變大，流體從閥口溢出量增多，使被控壓力Ps降低。
若先導(dǎo)壓力Pc高于被控壓力Ps，則壓差力驅(qū)動膜片向下移動。當(dāng)膜片應(yīng)變力與先導(dǎo)壓力Pc、被控壓力Ps在新的位置平衡時，膜片移動變形停止，閥口的開度變小，流體從閥口的溢出量變小，使被控壓力Ps變高，從而實現(xiàn)了穩(wěn)壓功能。
當(dāng)出現(xiàn)極端情況時即先導(dǎo)壓力和被控壓力僅在一個方向有壓力，而且是高壓時，膜片會貼靠在限位阻尼滑塊上，膜片也不會損壞。
具體實施方式
四如圖4中所示先導(dǎo)壓力為液壓時的液體活塞式高壓流體溢流閥，為了保證在下膜片(9)的下方壓力即Pout比上方壓力即先導(dǎo)壓力Pc高時膜片能帶動閥芯桿(10)上移。在液體活塞機構(gòu)的上方又增設(shè)了一個氣體腔(17)。該氣體腔由膜片(15)、(7)和殼體組成。液體先導(dǎo)壓力進入由殼體和膜片(15)構(gòu)成的腔體后，擠壓膜片(15)，經(jīng)氣體腔傳遞再擠壓上膜片(7)；液體活塞式高壓流體溢流閥工作時，作用于液體活塞的下膜片上的主閥的被控壓力與作用于液體活塞的上膜片上的先導(dǎo)壓力進行比較。其差值驅(qū)動液體活塞帶動閥芯桿和主閥堵運動，改變閥口的開度，從而改變閥口的溢出量，實現(xiàn)閥控功能。
權(quán)利要求
1.一種液體活塞式高壓流體控制閥，其特征在于所述的控制閥，在膜片式流體控制閥的先導(dǎo)壓力接口與主閥之間增設(shè)有液體活塞機構(gòu)；該液體活塞機構(gòu)具有承受先導(dǎo)壓力的上膜片(7)；承受被控壓力的下膜片(9)；位于上下膜片之間的承受上下膜片變形的限位阻尼滑塊(3)；用來限定限位阻尼滑塊的位移量的限位槽(4)；在液體活塞帶動閥芯桿(10)調(diào)節(jié)的過程中起到阻尼作用的阻尼小孔(16)；充滿了液體的液體腔，液體腔置于上、下膜片之間，由限位阻尼滑塊隔離開，形成液體上腔(5)、液體下腔(8)，其液體活塞作為壓力敏感部件，控制閥口開度，實現(xiàn)在高壓下控制閥的控制。
2.如權(quán)利要求1所述的液體活塞式高壓流體控制閥，其特征在于所述的控制閥，當(dāng)先導(dǎo)壓力為氣壓時，其具有一個殼體(6)；殼體上密封連接著上膜片(7)和下膜片(9)，在上膜片和下膜片之間的整個密封腔體中充滿了液體；上膜片和下膜片之間的殼體上有一用來限定限位阻尼滑塊的位移量的限位槽(4)；上膜片、下膜片和限位槽之間有限位阻尼滑塊(3)，殼體和限位阻尼滑塊之間有一定的逢隙，限位阻尼滑塊上設(shè)置有阻尼小孔(16)，油液可從逢隙和阻尼小孔在上、下腔間流動，在液體活塞帶動閥芯桿的調(diào)節(jié)過程中起到阻尼作用，防止振蕩；主閥的閥芯桿(10)與下膜片(9)相連接，閥芯桿中有小孔(12)，使被控壓力能作用于液體活塞的下膜片上，殼體下部密封連接著兩個隔離板(2)、(13)，閥芯桿置于上隔離板中心孔內(nèi)，隔離板與閥芯桿之間有密封圈(11)，主閥堵(14)置于下隔離板中心孔內(nèi)形成主閥口(1)；上隔離板(2)和下隔離板(13)之間腔體的殼體上有一個接口，下隔離板與殼體之間腔體的殼體上一個接口。
3.如權(quán)利要求1所述的液體活塞式高壓流體控制閥，其特征在于所述的控制閥，當(dāng)先導(dǎo)壓力為液壓時，在殼體上端與上膜片之間，再增加一膜片(15)，膜片(15)與殼體(6)及上膜片(7)之間形成氣體腔(17)。
全文摘要
一種液體活塞式高壓流體控制閥，其特征在于所述的控制閥，在膜片式流體控制閥的先導(dǎo)壓力接口與主閥之間增設(shè)有液體活塞機構(gòu)；該液體活塞機構(gòu)具有承受先導(dǎo)壓力的上膜片(7)；承受被控壓力的下膜片(9)；位于上下膜片之間的承受上下膜片變形的限位阻尼滑塊(3)；用來限定限位阻尼滑塊的位移量的限位槽(4)；在液體活塞帶動閥芯桿(10)的調(diào)節(jié)過程中起到阻尼作用的阻尼小孔(16)；充滿了液體的液體腔，液體腔置于上、下膜片之間，由限位阻尼滑塊隔離開，形成液體上腔(5)、液體下腔(8)，其液體活塞作為壓力敏感部件，控制閥口開度，實現(xiàn)在高壓下控制閥的控制。使其在適應(yīng)高壓工作狀態(tài)下，摩擦力小，控制精度高。
文檔編號F16K31/12GK1724914SQ20051001767
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者楊勇俠, 薛朝暉 申請人:楊勇俠