專利名稱：一種差壓式氣動閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于氣動氣控呼吸機(jī)的差壓式氣動閥，特別是涉及一種可進(jìn)行呼吸頻率獨(dú)立調(diào)節(jié)而吸呼比不變的氣動氣控呼吸機(jī)，通過對呼吸頻率調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)呼吸頻率連續(xù)可調(diào)而分鐘通氣量不變。
背景技術(shù)：
氣動閥是氣動氣控呼吸機(jī)最為關(guān)鍵部件，其性能是否穩(wěn)定直接決定氣動氣控各項(xiàng)性能指標(biāo)是否能夠精確控制，現(xiàn)代醫(yī)療機(jī)構(gòu)所使用的氣動氣控呼吸機(jī)，其氣動閥主要有兩類
I、活塞式氣動閥，其缺點(diǎn)易受摩擦力影響，氣動閥工作一段時(shí)間后，由于其摩擦力改變，其輸出值與標(biāo)示值易產(chǎn)生較大誤差，尤其是如何克服靜摩擦力成為活塞式氣動閥主要 難題，當(dāng)呼吸機(jī)長時(shí)間放置不使用時(shí)，極易造成呼吸機(jī)無法啟動；
2、膜片式氣動閥，其缺點(diǎn)易受環(huán)境溫度影響，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生較大改變時(shí)，膜片彈性發(fā)生較大改變，造成了膜片與預(yù)壓彈簧彈力不匹配，從而也造成呼吸機(jī)性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)更為合理、可使氣動氣控呼吸機(jī)工作狀態(tài)更加穩(wěn)定可靠的差壓式氣動閥。本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明的差壓式氣動閥包括閥體，沿閥體縱向安裝在閥體內(nèi)腔中的閥芯；所述閥芯的一端與閥壁上設(shè)置的輸入腔體出氣口密配合，另一端通過硅膠彈簧、鋼珠與旋裝在閥壁上的調(diào)節(jié)螺絲相結(jié)合；所述閥體內(nèi)腔通過橫向設(shè)置的彈性膜片分割成輸出腔體和控制腔體；所述彈性膜片通過中心軸孔穿裝在閥芯上，并與閥芯相固接，所述彈性膜片的周邊與閥體相固接；所述輸入腔體通過輸入端口與氣源相連，在所述輸出腔體的腔壁加工有輸出端口 ；在所述控制腔體的腔壁加工有與節(jié)流針閥相連通的氣孔；所述輸出端口一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥輸入端口連接。本發(fā)明所述的閥體由相對扣合的開關(guān)體、控制體、以及位于開關(guān)體和控制體之間的中間體組合而成；所述彈性膜片是由夾裝在開關(guān)體與中間體結(jié)合端之間、夾裝在控制體與中間體結(jié)合端之間的兩個(gè)橫向設(shè)置的硅膠膜片構(gòu)成；在所述的中間體上設(shè)置有連通大氣與由兩個(gè)娃膠膜片構(gòu)成中空腔的排氣口。本發(fā)明所述的硅膠彈簧嵌裝在閥芯端面加工出的軸向沉孔內(nèi)，所述鋼珠設(shè)置在硅膠彈簧端面設(shè)置的錐孔與調(diào)節(jié)螺絲端面上加工出的弧形凹槽內(nèi)。本發(fā)明所述的閥芯與輸入腔體的出氣口為間隙配合，通過安裝在閥芯上的密封圈實(shí)現(xiàn)密配合，極大降低了摩擦力對閥的影響。本發(fā)明的工作原理如下
經(jīng)過凈化和穩(wěn)壓處理的氣體通過組成閥體的開關(guān)體上加工出的輸入端口進(jìn)入輸入腔體，由于氣體壓力作用于閥芯，使閥芯產(chǎn)生了克服硅膠彈簧預(yù)壓力的軸向反方向力，閥芯產(chǎn)生位移，輸入腔體的輸出端口輸出氣體；開關(guān)體輸出端口輸出氣體分兩路輸出，其中一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥輸入端口連接，氣體經(jīng)過節(jié)流針閥由控制體的控制端口進(jìn)入控制腔體。當(dāng)氣體由差壓式氣動閥輸入端口輸入，氣體流經(jīng)閥芯進(jìn)入差壓式氣動閥輸出腔體，由輸出端口輸出，由于閥芯的阻力作用，使輸入與輸出腔體之間產(chǎn)生一定壓差，由于娃膠膜片截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥芯截面積，氣體作用于膜片壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥芯開啟時(shí)壓力，閥芯位移量增加，閥芯阻力減小，輸入與輸出腔體之間壓差減小，輸出流量加大；穩(wěn)壓閥的流量特性決定了其流量輸出越大，其輸出壓力與預(yù)設(shè)壓力差值越大，因此氣源對差壓式氣動閥的輸入壓力減小，由于硅膠彈簧預(yù)壓力的作用，使閥芯位移量減小閥芯阻力增加，差壓式氣動閥輸出腔體壓力減小，通過節(jié)流針閥調(diào)節(jié)進(jìn)入控制腔體氣體流量，實(shí)現(xiàn)了差壓式氣動閥由開啟到關(guān)閉時(shí)間的控制，當(dāng)差壓式氣動閥無氣體輸出時(shí)，控制腔體壓力通過節(jié)流針閥釋放；由于氣體對差壓式氣動閥控制腔體流入、流出均經(jīng)過節(jié)流針閥，通過改變節(jié)流針閥開度，即可實(shí)現(xiàn)差壓式氣動閥由開啟到關(guān)閉、由關(guān)閉到開啟的時(shí)間控制，也就是實(shí)現(xiàn)了呼吸頻率可調(diào)。 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、采用膜片式結(jié)構(gòu)，避免了摩擦力對差壓式氣動閥控制精度的影響；
2、由于硅膠膜片和硅膠彈簧均采用了相同材料，其受環(huán)境溫度影響是相同的，因此膜片與硅膠彈簧彈性改變基本可以相互抵消，差壓式氣動閥預(yù)設(shè)值在環(huán)境溫度改變時(shí)基本不會改變。


圖I是本發(fā)明的差壓式氣動閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(1)開關(guān)體⑵輸入腔體(3)輸入端口(4)輸出端口(5)閥芯(6)控制端口 (7)控制體(8)鎖緊螺母(9)調(diào)節(jié)螺絲(10)0型調(diào)節(jié)螺絲密封圈(11)鋼珠
(12)硅膠彈簧(13)排氣口(14)彈性膜片(15)輸出腔體(16)閥芯密封O型圈(17)控制腔體(18)節(jié)流針閥。
具體實(shí)施例方式
(0013)本發(fā)明以下結(jié)合附圖做進(jìn)一步描述
如圖I所示，本發(fā)明的差壓式氣動閥包括閥體，沿閥體縱向安裝在閥體內(nèi)腔中的閥芯；所述閥芯的一端與閥壁上設(shè)置的輸入腔體(2)出氣口密配合，另一端通過硅膠彈簧(12)、鋼珠(11)與旋裝在閥壁上的調(diào)節(jié)螺絲(9)相結(jié)合；所述閥體內(nèi)腔通過橫向設(shè)置的彈性膜片
(14)分割成輸出腔體(15)和控制腔體(17);所述彈性膜片(14)通過中心軸孔穿裝在閥芯上，并與閥芯相固接，所述彈性膜片(14)的周邊與閥體相固接；所述輸入腔體(2)通過輸入端口(3)與氣源相連，在所述輸出腔體(15)的腔壁加工有輸出端口(4);在所述控制腔體
(17)的腔壁加工有與節(jié)流針閥(18)相連通的氣孔；所述輸出端口(4) 一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥(18 )輸入端口連接。本發(fā)明中所述閥體由相對扣合的開關(guān)體(I)、控制體(7)、以及位于開關(guān)體(I)和控制體(7)之間的中間體組合而成；所述彈性膜片(14)是由夾裝在開關(guān)體(I)與中間體結(jié)合端之間、夾裝在控制體(7)與中間體結(jié)合端之間的兩個(gè)橫向設(shè)置的硅膠膜片構(gòu)成；在所述的中間體上設(shè)置有連通大氣與由兩個(gè)硅膠膜片構(gòu)成中空腔的排氣口(13)。所述硅膠彈簧
(12)嵌裝在閥芯端面加工出的軸向沉孔內(nèi)，所述鋼珠(11)設(shè)置在硅膠彈簧(12)端面設(shè)置的錐孔與調(diào)節(jié)螺絲(9)端面上加工出的弧形凹槽內(nèi)。本發(fā)明在調(diào)節(jié)螺絲(9)與閥體的控制體(7)上加工出的調(diào)節(jié)螺絲安裝孔之間安裝有O型調(diào)節(jié)螺絲密封圈(10)，在調(diào)節(jié)螺絲(9)的外端設(shè)置有鎖緊螺母(8)。本發(fā)明所述的閥芯(5)與輸入腔體(2)的出氣口為間隙配合，通過安裝在閥芯(5)上的密封圈實(shí)現(xiàn)密配合，極大降低了摩擦力對閥的影響。本發(fā)明的具體工作原理如下
經(jīng)過凈化和穩(wěn)壓處理的外部氣源氣體由開關(guān)體(I)的輸入端口(3)進(jìn)入輸入腔(2)，此 時(shí)調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲(9)使硅膠彈簧(12)產(chǎn)生一定的預(yù)壓力，由鎖緊螺母(8)鎖緊；由于氣體壓力作用于閥芯(5)，使閥芯(5)產(chǎn)生了克服硅膠彈簧(12)預(yù)壓力的軸向反方向力，閥芯(5)產(chǎn)生位移開關(guān)體(I)輸出端口( 4)輸出氣體；開關(guān)體(I)輸出端口( 4)輸出氣體分兩路輸出，其中一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥(18 )輸入端口連接，氣體經(jīng)過節(jié)流針閥(18)由控制體(7)的控制端口(6)進(jìn)入控制腔體(17)。氣體由開關(guān)體(I)輸入端口( 3 )進(jìn)入輸入腔體(2 )，氣體流經(jīng)閥芯(5 )進(jìn)入輸出腔體(15)，由輸出端口(4)輸出，由于閥芯(5)的阻力作用，使輸入腔體(2)與輸出腔體(15)之間產(chǎn)生一定壓差，由于硅膠膜片(14)截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥芯(5)截面積，氣體作用于硅膠膜片(14)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥芯(5)開啟時(shí)壓力，閥芯(5)位移量增加，閥芯(5)阻力減小，輸入腔體(2)與輸出腔體(15)之間壓差減小，輸出流量加大；穩(wěn)壓閥的流量特性決定了其流量輸出越大，其輸出壓力與預(yù)設(shè)壓力差值越大，因此氣源對差壓式氣動閥的輸入壓力減小，由于硅膠彈簧(12)預(yù)壓力的作用，使閥芯(5)位移量減小閥芯(5)阻力增加，輸出腔體(15)壓力減??；通過節(jié)流針閥(18)調(diào)節(jié)進(jìn)入控制腔體(17)氣體流量，實(shí)現(xiàn)了差壓式氣動閥由開啟到關(guān)閉時(shí)間的控制，輸出端口( 4 )無氣體輸出時(shí)，控制腔體(17 )的壓力通過節(jié)流針閥(18 )釋放；由于氣體對控制腔體(17)流入、流出均經(jīng)過節(jié)流針閥(18)，通過改變節(jié)流針閥(18)開度，即可實(shí)現(xiàn)差壓式氣動閥由開啟到關(guān)閉，再由關(guān)閉到開啟的時(shí)間控制，也就是實(shí)現(xiàn)了呼吸頻率可調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種差壓式氣動閥，其特征在于它包括閥體，沿閥體縱向安裝在閥體內(nèi)腔中的閥芯；所述閥芯(5)的一端與閥壁上設(shè)置的輸入腔體(2)出氣口密配合，另一端通過硅膠彈簧(12)、鋼珠(11)與旋裝在閥壁上的調(diào)節(jié)螺絲(9)相結(jié)合；所述閥體內(nèi)腔通過橫向設(shè)置的彈性膜片(14)分割成輸出腔體(15)和控制腔體(17);所述彈性膜片(14)通過中心軸孔穿裝在閥芯(5)上，并與閥芯相固接，所述彈性膜片(14)的周邊與閥體相固接；所述輸入腔體(2)通過輸入端口(3)與氣源相連，在所述輸出腔體(15)的腔壁加工有輸出端口(4);在所述控制腔體(17)的腔壁加工有與節(jié)流針閥(18)相連通的氣孔；所述輸出端口(4) 一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥(18 )輸入端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的差壓式氣動閥，其特征在于所述閥體由相對扣合的開關(guān)體(I)、控制體(7)、以及位于開關(guān)體(I)和控制體(7)之間的中間體組合而成；所述彈性膜片(14)是由夾裝在開關(guān)體(I)與中間體結(jié)合端之間、夾裝在控制體(7)與中間體結(jié)合端之間的兩個(gè)橫向設(shè)置的硅膠膜片構(gòu)成；在所述的中間體上設(shè)置有連通大氣與由兩個(gè)硅膠膜片構(gòu)成中空腔的排氣口(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的差壓式氣動閥，其特征在于所述硅膠彈簧(12)嵌裝在閥芯端面加工出的軸向沉孔內(nèi)，所述鋼珠(11)設(shè)置在硅膠彈簧(12)端面設(shè)置的錐孔與調(diào)節(jié)螺絲(9)端面上加工出的弧形凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的差壓式氣動閥，其特征在于所述閥芯(5)與輸入腔體(2)的出 氣口為間隙配合，通過安裝在閥芯(5)上的密封圈實(shí)現(xiàn)密配合。
全文摘要
一種差壓式氣動閥，其特征在于它包括閥體，沿閥體縱向安裝在閥體內(nèi)腔中的閥芯；所述閥芯的一端與閥壁上設(shè)置的輸入腔體(2)出氣口密配合，另一端通過硅膠彈簧(12)、鋼珠(11)與旋裝在閥壁上的調(diào)節(jié)螺絲(9)相結(jié)合；所述閥體內(nèi)腔通過橫向設(shè)置的彈性膜片(14)分割成輸出腔體(15)和控制腔體(17)；所述彈性膜片(14)通過中心軸孔穿裝在閥芯上，并與閥芯相固接，所述彈性膜片(14)的周邊與閥體相固接；所述輸入腔體(2)通過輸入端口(3)與氣源相連，在所述輸出腔體(15)的腔壁加工有輸出端口(4)；在所述控制腔體(17)的腔壁加工有與節(jié)流針閥(18)相連通的氣孔；所述輸出端口(4)一路可與呼吸機(jī)空氧混合器連接，另一路與節(jié)流針閥(18)輸入端口連接。
文檔編號A61M16/20GK102895728SQ201210416489
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月27日
發(fā)明者王中, 閆予民, 左軍 申請人:河南輝瑞生物醫(yī)電技術(shù)有限公司