專利名稱：膜式氣缸塑料隔膜控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體流量自動(dòng)控制閥，特別是一種膜式氣缸塑料隔膜控制閥，它屬于液壓控制領(lǐng)域。
目前，用于流體流量自動(dòng)控制的閥門多為電液和電氣組合式結(jié)構(gòu)。


圖1所示的是現(xiàn)在常用的一種電磁氣動(dòng)控制閥，它主要由金屬閥體1、橡膠膜2、鉆有排出孔7的閥蓋3及電磁鐵4組成。其工作原理是在電磁鐵4處于斷電后閥體1呈關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)靠作用在橡膠膜2上腔5的工作介質(zhì)的壓力使閥保持密封，當(dāng)通電時(shí)，電磁鐵4的動(dòng)鐵芯6被電磁力向上吸起，打開了中間的排出孔7，此時(shí)橡膠膜上腔5內(nèi)壓力下降，橡膠膜2向上彈起，閥體1開啟。當(dāng)斷電時(shí)，動(dòng)鐵芯6下落將排出孔7堵住，上腔5內(nèi)介質(zhì)壓力上升，將橡膠膜2壓下使閥體1關(guān)閉。
該類控制閥的第一個(gè)缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)工作介質(zhì)質(zhì)量要求高，如果工作介質(zhì)不純或有雜質(zhì)，則會(huì)導(dǎo)致動(dòng)鐵芯6(也稱閥芯)的卡死或排出孔7的堵塞，這將影響系統(tǒng)的正常工作。該類閥的第二個(gè)缺點(diǎn)是其控制介質(zhì)就是流體本身，這對(duì)于飲料、釀造、水處理等以液體為流體的本閥是不能用的，因?yàn)樗|(zhì)流體不僅不能通過細(xì)小的排出孔7，而且不易和有電、磁信號(hào)的電磁鐵接觸，因此該類閥只適用于流體為氣體的少數(shù)工況下，其適用范圍很窄。
該類閥的第三個(gè)缺點(diǎn)是閥體1為金屬制成，對(duì)有腐蝕的石油、化工、飲料、釀造行業(yè)不適用，就說控制介質(zhì)可以是水質(zhì)流體時(shí)該類閥也不適用，因?yàn)楦g使其泄漏增加，壽命下降。
該類閥第四個(gè)缺點(diǎn)是由于電磁鐵切換時(shí)有電火花或電磁場(chǎng)產(chǎn)生，所以對(duì)于易燃、易爆、有幅射，特別潮濕的場(chǎng)所該類閥是不易采用或不許采用的，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致不安全因素的增加和造成鐵芯6(閥芯)生銹打不開。
該類閥第五個(gè)缺點(diǎn)是大規(guī)格極少，因?yàn)橐?guī)格越大，電磁鐵越大，價(jià)格越貴，噪音越大，因此不能滿足各行業(yè)大流量流體控制的需要。
目前雖有不銹鋼或少量塑料閥門問世，解決了一些腐蝕問題，但由于前者價(jià)格昂貴，加工困難，大流量的極小，不能滿足各行業(yè)的需要。后者又多為手動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。
本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)和不足，提供一種適用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低的適用于流體流量自動(dòng)控制的膜式氣缸塑料隔膜控制閥。
本實(shí)用新型主要由下部分的閥體、橡膠皮碗、中間部分的閥座及上面的膜式氣缸三部分構(gòu)成。膜式氣缸中間夾有一橡膠膜片，該膜片和活塞桿、活塞桿下端的導(dǎo)塊及橡膠皮碗連成一體。下部分閥體又和橡膠皮碗及閥座下法蘭連接固定。當(dāng)膜式氣缸上腔室通入壓縮空氣后，膜片連同活塞桿、皮碗一起向下運(yùn)動(dòng)將閥體通道關(guān)閉，當(dāng)向膜式氣缸下腔室通氣時(shí)膜片、活塞桿等便向上抬起將閥體通道打開。
圖1是現(xiàn)有電磁氣動(dòng)控制閥結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是圖2的A－A剖面圖。
下面將結(jié)合附圖2和3對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行描述本實(shí)用新型中兩個(gè)倒扣的碟形膜式氣缸上殼體19和下殼體17中間夾有一個(gè)圓形橡膠膜片24，并通過螺栓18將膜式氣缸上殼體19、下殼體17及橡膠膜片24三者連接固定。橡膠膜片24將膜式氣缸25分隔成兩個(gè)獨(dú)立的上、下腔室。下殼體17中心有一外凸的活塞桿15的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔圓周上裝有密封圈28，導(dǎo)向孔外圓與閥座上法蘭16子口配合定位。下殼體17與閥座上法蘭16由螺釘27連接固定，下殼體17上有與管路連接的螺紋通孔26，上殼體19中心有一螺紋通孔20。
膜式氣缸25中間的圓形橡膠模片24中心穿入活塞桿的上端之后被兩固定圓盤22夾固在中間，并通過活塞桿15上端的螺母21將24、22、與15連接在一起。該膜片24上有一向下凹入的環(huán)形溝槽23，23的形狀一般為半圓形或弧形如圖2所示為半圓形。當(dāng)然也可以是矩形或三角形溝槽。該膜片既起到了一般氣缸中活塞的作用，又使得氣缸結(jié)構(gòu)、尺寸、重量大為簡(jiǎn)化和減小，還使上殼體19、下殼體17內(nèi)壁無任何加工精度要求，因此可使本控制閥膜式氣缸25造價(jià)大為降低。該膜片24內(nèi)部一般有織物夾層或金屬夾層，其目的是提高強(qiáng)度和使用壽命。
活塞桿15下端與導(dǎo)塊11上端圓形凹槽12兩者通過銷子13連接，導(dǎo)塊11中心螺紋孔與其下部的橡膠皮碗9上端的螺紋頭10旋合連接，橡膠皮碗9上部有一圓形凸臺(tái)與導(dǎo)塊11下球面中心的圓錐形凹槽31的底平面接觸定位。
閥座14既起到了連接膜式氣缸25和閥體8的作用，又將活塞桿15、導(dǎo)塊11、橡膠皮碗9包容其內(nèi)。閥座下法蘭30與橡膠皮碗9及閥體8三者通過螺栓29連接固定。閥體8為耐蝕塑料制成，因此具有耐腐蝕性和較長(zhǎng)使用壽命。
另外為提高橡膠皮碗9壓下后有可靠的密封性，與皮碗9相接觸的導(dǎo)塊11下部設(shè)計(jì)為下拋曲面，以便壓下后與皮碗9上拋曲面吻合見圖2虛線所示。
本實(shí)用新型工作原理是，當(dāng)需切斷塑料閥體8通道時(shí)，通過螺紋通孔20向膜式氣缸25上腔室通入壓縮空氣，將橡膠膜片24連同活塞桿15、導(dǎo)塊11、橡膠皮碗9一同壓下。見虛線位置。當(dāng)需開啟閥體8通道時(shí)，通過螺紋通孔26向膜式氣缸25下腔室通入壓縮空氣，將橡膠膜片24及活塞桿15向上抬起即可。
通過控制通入膜式氣缸25中控制氣體的流量大小(壓力)，即可達(dá)到控制橡膠膜片24變形的多少，以此可實(shí)現(xiàn)活塞桿15行程的不同，達(dá)到控制閥體8通道開、閉程度，進(jìn)而達(dá)到控制流體流量的多少，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)流量的自動(dòng)控制。
由此可見，本實(shí)用新型的第一個(gè)特點(diǎn)是控制閥體通道開，閉的控制介質(zhì)與閥體內(nèi)流體無任何關(guān)系。閥體內(nèi)流體(比如飲料、液體化工產(chǎn)品)通過橡膠皮碗的隔離與控制閥的其它另件不接觸，這樣就使本控制閥適用范圍擴(kuò)大，不管閥體內(nèi)流體是氣體、還是液體、還是不能與金屬接觸的流體，本控制閥都通用。第二個(gè)特點(diǎn)是閥體為耐腐蝕塑料材料或耐蝕高分子材料制成，因此解決了閥體內(nèi)流體對(duì)閥體腐蝕問題，因此本膜式氣缸塑料隔膜閥具有很好的耐腐蝕性和較長(zhǎng)的使用壽命，特別適用于有腐蝕的石油、化工、飲料、污水處理等行業(yè)。第三個(gè)特點(diǎn)是本膜式氣缸塑料隔膜閥不存在電磁鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的電火花和電磁場(chǎng)存在，所以對(duì)易燃、易爆、怕輻射的石化行業(yè)來說，本控制閥具有較高的安全可靠性。第四個(gè)特點(diǎn)是本控制閥控制通道寬大暢通，消除了控制流體流動(dòng)不暢及易被雜質(zhì)堵塞的現(xiàn)象，使運(yùn)行可靠性提高。第五個(gè)特點(diǎn)是由于膜式氣缸尺寸，重量及結(jié)構(gòu)的大為減小和簡(jiǎn)化，使本控制閥大規(guī)格流量的產(chǎn)品得以在較低的造價(jià)下問世，可以滿足各行業(yè)對(duì)大流量流體自動(dòng)控制的需要。
權(quán)利要求1.本實(shí)用新型涉及一種膜式氣缸塑料隔膜控制閥，其特征在于a、膜式氣缸的兩個(gè)倒扣的碟形殼體中間夾有一圓形橡膠膜片，并通過螺栓將三者連接固定，膜式氣缸上殼體和下殼體上均有一螺紋通孔，下殼體中心部位有一個(gè)外凸的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔外圓和閥座上法蘭子口配合；b、圓形橡膠膜片中心部位穿過活塞桿上端，并被兩上固定圓盤夾在中間，通過活塞桿上端螺母將該膜片與活塞桿上端連接固定，該膜片有一下凹的環(huán)形溝槽，環(huán)形溝槽形狀一般為半圓形或弧形，該膜片內(nèi)部一般有紡織物夾層或金屬網(wǎng)類夾層；c、與圓形橡膠膜片相連接的活塞桿下端與帶有圓形凹槽的導(dǎo)塊通過銷子連接，導(dǎo)塊下部中心有一圓錐形凹槽，凹槽底平面和橡膠皮碗上部圓形凸臺(tái)頂平面接觸定位，并通過導(dǎo)塊中心螺紋孔與橡膠皮碗上端的螺紋頭旋合連接；d、閥座上法蘭與膜式氣缸下殼體通過螺釘連接固定，閥座下法蘭與橡膠皮碗及塑料閥體三者通過螺栓連接固定。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種適用于流體流量自動(dòng)控制的膜式氣缸塑料隔膜控制閥。它通過壓縮空氣操縱膜式氣缸中的橡膠膜片及活塞桿運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)與活塞桿下端相連的橡膠皮碗變形來達(dá)到控制下部塑料閥體通道開，閉的目的。它同現(xiàn)有電氣或電液控制閥相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用范圍廣、耐腐蝕、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于易燃、易爆及強(qiáng)腐蝕的石油、化工、飲料、水處理等行業(yè)的流體流量的自動(dòng)控制。
文檔編號(hào)F16K7/16GK2056718SQ89215879
公開日1990年5月2日 申請(qǐng)日期1989年9月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月6日
發(fā)明者俞光榮, 劉賀田 申請(qǐng)人:北京市西山孵化設(shè)備廠, 俞光榮