專利名稱：膜片驅(qū)動穩(wěn)流調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有用流體(本發(fā)明所述的流體可以是液體，也可以是氣體)作用于膜片上的操作裝置使閥門開啟或閉合的，并可通過出口處的流量反饋控制以穩(wěn)定出口流量的調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明的閥門由閥體、密封風(fēng)箱、閥座、閥芯、彈簧組成，在閥的出口處設(shè)有孔板，在閥體內(nèi)分別設(shè)受信膜片和反饋膜片，并通過所設(shè)的膜片將閥內(nèi)分隔為受信區(qū)、反饋區(qū)和工作區(qū)，受信膜片或密封風(fēng)箱與閥芯間設(shè)有位移量傳遞裝置，在閥出口處的孔板外設(shè)有通道將閥工作區(qū)與反饋區(qū)連通，在閥體內(nèi)設(shè)有使閥芯恢復(fù)原始位置的彈簧，在閥門的受信區(qū)內(nèi)設(shè)有密封風(fēng)箱。
中國實用新型CN89214738.5公開一種氣動控制的閥門，該專利由閥體、密封風(fēng)箱、閥芯、閥座、彈簧組成，在閥門的出口處設(shè)有孔板，并在閥體上設(shè)有反饋膜片，為消除單向反饋力對受信膜片的作用，在該專利的實施例中，其受信膜片的上下設(shè)有相同的一對密封風(fēng)箱，其二端分別固定在上蓋和環(huán)室上。該專利是利用輸入信號與孔板二側(cè)的壓差反饋信號同時作用，推動閥芯運動，控制閥的開度，并使輸入信號與閥的流量建立相應(yīng)關(guān)系，以使輸入流量與輸出流量恒定。該專利有以下不足1、由于閥芯的開啟直接受信膜片或密封風(fēng)箱的作用，而膜片和風(fēng)箱，特別是用于高壓工作介質(zhì)閥門的風(fēng)箱，工作位移量極小，造成閥芯的開啟量極小，多無法滿足閥門正常開度的需要，而且閥門的控制精度相對較低；2、由于在受信膜片一面受信號壓力的作用，另一面直接受反饋力的作用，為了消除單向反饋力影響，在受信膜片的上下設(shè)有一對相同的風(fēng)箱，其兩端分別固定在上蓋和環(huán)室上，這種結(jié)構(gòu)在工作中一旦風(fēng)箱發(fā)生破裂將會使介質(zhì)噴出，進入信號系統(tǒng)；3、現(xiàn)有技術(shù)中閥門的零位調(diào)整是通過位于閥門下部的調(diào)節(jié)螺絲和閥芯下面的恢復(fù)彈簧實現(xiàn)，這種機構(gòu)的零位調(diào)節(jié)量不大，往往不能調(diào)到應(yīng)有的位置；4、在多數(shù)工作情況下，工作介質(zhì)的溫度要高于信號流體的溫度，受信膜片的一面處于高溫環(huán)境，另一面處于低溫環(huán)境，致使受信膜片的狀態(tài)比較惡劣；此外，為保障閥門正常工作，為使工作介質(zhì)維持在正常的工作溫度，應(yīng)當(dāng)對反饋區(qū)進行保溫，但同時又必須使受信膜片處于較低的溫度，這一點在現(xiàn)有技術(shù)中較實現(xiàn)；5、所公開的現(xiàn)有技術(shù)只有氣開式閥門，無而氣關(guān)式閥門，不能滿足實際應(yīng)用的要求。
本發(fā)明的目的是提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，采用流體控制的，能使閥門有較大的開度和較高的精度，以適應(yīng)使用的要求，在風(fēng)箱破裂時可避免介質(zhì)進入信號系統(tǒng)，可便于對反饋區(qū)內(nèi)的工作介質(zhì)進行保溫，既可通過流體進行開啟控制，又可通過流體進行關(guān)閉控制，并具有較大的零位調(diào)節(jié)量的，膜片驅(qū)動的穩(wěn)流調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明的目的通過以下措施實現(xiàn)在向閥芯連桿傳遞位移的裝置上設(shè)置杠桿式位移量放大機構(gòu)組成，由受信膜片或風(fēng)箱通過杠桿式位移量放大機構(gòu)傳遞位移量，并作用于閥芯連桿上，使控制閥芯的開啟或關(guān)閉，并使閥芯有較大的開度。
本發(fā)明的目的還可用下述方式實現(xiàn)在反饋區(qū)內(nèi)設(shè)有防止風(fēng)箱破裂造成工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)的安全保護裝置。
本發(fā)明在受信膜片上設(shè)有多彈簧調(diào)零機構(gòu)，可使零位調(diào)整變大。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、因采用了杠桿式位移量放大機構(gòu)，可以通過膜片或風(fēng)箱的小位移量運動產(chǎn)生較大的位移量，以適應(yīng)實際使用中要求閥芯有比較大的開度的要求，同時還可使閥門具有較高的精度；2、本發(fā)明在反饋區(qū)內(nèi)設(shè)有安全保護裝置，當(dāng)風(fēng)箱發(fā)生破裂時，安全保護裝置將風(fēng)箱入口封閉，可避免工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)造成事故；3、在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，便于對反饋的工作介質(zhì)進行保溫，同時又可以使受信膜片維持在其正常的工作溫度；4、本發(fā)明采用了多彈簧調(diào)零機構(gòu)，其實際的調(diào)零位移量可達50～100％；5、本發(fā)明既可以是流體開啟式的，也可是流體關(guān)閉式的。
本發(fā)明的附圖給出二個實施例，在所述的實施例中其控制流體為氣體，當(dāng)然，也可采用某種液體作為控制流體。以下結(jié)合附圖及實施例作詳細解說。


附圖1為本發(fā)明的一種氣閉式實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為實施例中所采用的一種杠桿式位移量放大機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖附圖3為圖2的俯視圖附圖4為本發(fā)明的一種安全保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖附圖5為多彈簧調(diào)零機構(gòu)的示意圖附圖6為本發(fā)明的氣開式實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖在本發(fā)明的第一個實施例(即附圖1所示)中，閥芯(5)位于閥體(4)上的上下閥座(3)和(5)處，在閥底蓋(1)上設(shè)有閥芯(5)的止推彈簧(2)。在閥體中分別設(shè)有反饋膜片(10)和受信膜片(17)，并用反饋膜片和受信膜片將閥內(nèi)分為受信區(qū)(26)、反饋區(qū)(27)和工作區(qū)(7)。在閥的工作區(qū)(7)內(nèi)設(shè)有杠桿式位移量放大機構(gòu)(8)，該機構(gòu)的一端固定于反饋膜片(10)所設(shè)的硬芯(9)上，另一端與閥芯桿相作用。在反饋膜片(10)的硬芯(9)上固定有連桿(21)的下端，連桿(21)中固定聯(lián)接有密封風(fēng)箱(12)，連桿的上端固定于受信膜片(17)上所設(shè)的硬芯(16)上。受信區(qū)(26)內(nèi)設(shè)有由彈簧盤(35)、調(diào)零彈簧(13)和調(diào)零螺栓(14)構(gòu)成的多彈簧調(diào)零機構(gòu)。在閥門出口處(24)設(shè)有孔板(25)，孔板(2 5)的外側(cè)用接頭(23)固定外設(shè)管路(22)連通反饋區(qū)。該實施例中還設(shè)有信號氣體入口的接頭(20)和風(fēng)壓表(19)。
本實施例中的杠桿式位移放大機構(gòu)可參見附圖2和附圖3，其結(jié)構(gòu)是在閥體上固定簧片(33a)的一端，簧片(33a)另一端固定于杠桿(30)的一端。杠桿的另一端用簧片(33b)固定在與閥芯桿相作用的構(gòu)件(31)上，在杠桿(30)上用支架(28a)簧片(33c)的一端，簧片(33c)的另一端固定在設(shè)于反饋膜片(10)上的硬芯(9)上的支架(28b)上。當(dāng)反饋膜片受反饋力作用向上位移時，通過支架(28b)、簧片(33c)和支架(28a)的作用使杠桿(30)繞固定端(29)轉(zhuǎn)動，并在杠桿的另一端，即與簧片(33b)相固定的一端，以及構(gòu)件(31)產(chǎn)生較大的位移，同時作用于閥芯桿上，由此實現(xiàn)閥門有較大開度的目的。由圖可見，簧片(33b)和(33c)工作時是處于拉伸狀態(tài)，因此可以確保其功能的實現(xiàn)。
附圖4為本發(fā)明的一種安全保護裝置的實施方式，它是由在反饋區(qū)內(nèi)設(shè)置的與反饋區(qū)連通，其入口固定于反饋區(qū)內(nèi)的閥體上，并與連桿(21)相固定的風(fēng)箱(12)，及設(shè)置于反饋膜片上，與風(fēng)箱入口對應(yīng)且可封閉風(fēng)箱入口的墊(34)構(gòu)成。該裝置在工作中如發(fā)生風(fēng)箱破裂，會造成反饋區(qū)減壓，反饋膜片(10)在工作區(qū)內(nèi)的工作介質(zhì)作用下會向上運動，帶動墊(34)上行，并將風(fēng)箱(12)的入口封閉，切斷工作介質(zhì)進入受信區(qū)的通道，避免了工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)造成的事故。另一方面，在正常工作狀態(tài)，反饋力對受信膜片的作用僅取決于風(fēng)箱端部的面積，而此面積遠小于受信膜片的面積，因此，正常情況下由反饋力作用于受信膜片所造成的影響可忽略不計。
為使這種安全保護裝置的效果更好，在密封風(fēng)箱(12)上還設(shè)有隔離風(fēng)箱(15)，如圖1示，其內(nèi)部與信號流體連通，其外部與密封風(fēng)箱，以及夾于受信區(qū)和反饋區(qū)的空間隔離。在受信膜片(17)的硬芯(16)上設(shè)有與隔離風(fēng)箱(15)入口相對應(yīng)且可封閉隔離風(fēng)箱入口的墊，其具體的結(jié)構(gòu)與附圖4所給出密封風(fēng)箱入及設(shè)于反饋膜片上的墊均相同，這樣當(dāng)密封風(fēng)箱發(fā)生破裂時，一方面工作介質(zhì)進入密封風(fēng)箱的入口被封閉，另一方面由于隔離風(fēng)箱的作用更確保了工作介質(zhì)無法進入信號系統(tǒng)。
附圖5為多彈簧調(diào)零機構(gòu)的示意圖。通過圖5，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可很容易地了解其具體細節(jié)，在此不再贅述，該機構(gòu)的實測調(diào)零幅度可達50～100％。
本發(fā)明的實施例中，在閥門受信區(qū)與反饋區(qū)間的外形上有一段內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)，可以便于設(shè)置保溫裝置。
本發(fā)明在使用時，當(dāng)控制氣源信號進入受信區(qū)作用于受信膜片，使膜片向上運動，通過杠桿式位移量放大機構(gòu)的作用，產(chǎn)生較大的位移量，帶動閥芯向上運動，實現(xiàn)閥的關(guān)閉動作，在信號力減弱時閥芯在調(diào)零彈簧的作用下向下運動，并使閥門開啟。當(dāng)出口流量與入口流量波動時，會引起孔板兩端的壓力差，并經(jīng)管路作用于反饋膜片上，產(chǎn)生反饋力，改變閥的開度，把輸出量調(diào)整到與入口相等的值。
附圖6為本發(fā)明的氣開式實施例，該例中其受信區(qū)位于受信膜片的上面，在該實施例中未設(shè)隔離風(fēng)箱，其余技術(shù)特征均與圖1的實施例相同。
本發(fā)明的具體實施方式
不局限于附圖所給出的形式，例如，本發(fā)明所給出的實施例中杠桿放大機構(gòu)均設(shè)于反饋膜片下，在實際應(yīng)用中也可以將其設(shè)于反饋膜片之上密封風(fēng)箱下，以此可將風(fēng)箱的小位移量放大，使閥芯有較大的開度。
權(quán)利要求
1.一種氣動控制閥，由閥體、密封風(fēng)箱、閥座、閥芯、彈簧組成，在閥的出口處設(shè)有孔板，在閥體內(nèi)分別設(shè)受信膜片和反饋膜片，并通過所設(shè)的膜片將閥內(nèi)分隔為受信區(qū)、反饋區(qū)和工作區(qū)，在受信膜片或風(fēng)箱與閥芯間設(shè)有位移量傳遞裝置，在閥出口處的孔板外設(shè)有通道連將閥工作區(qū)與反饋區(qū)連通，在閥體內(nèi)設(shè)有使閥芯恢復(fù)原始位置的彈簧，其特征在于所述在向閥芯連桿傳遞位移的裝置上設(shè)置杠桿式位移量放大機構(gòu)組成，由受信膜片或風(fēng)箱通過杠桿式位移量放大機構(gòu)傳遞位移量，并作用于閥芯連桿上，使控制閥芯的開啟或關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門，其特征在于在閥門內(nèi)設(shè)有防止密封風(fēng)箱破裂造成工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)的安全保護裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于所述的防止密封風(fēng)箱破裂造成工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)的安全保護裝置是由在反饋區(qū)內(nèi)設(shè)置的與反饋區(qū)連通，其入口固定于反饋區(qū)的閥體上，并與連桿相固定的密封風(fēng)箱，及設(shè)置于反饋膜片上，與密封風(fēng)箱入口對應(yīng)且可封閉風(fēng)箱入口的墊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的閥，其特征在于在密封風(fēng)箱上還設(shè)有隔離風(fēng)箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥門，其特征在于在受信膜片上設(shè)有多彈簧調(diào)零機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥門，其特征在于在閥門受信區(qū)與反饋區(qū)間的外形上有一段內(nèi)凹的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶有用流體作用于膜片上的操作裝置使閥門開啟或閉合的,并可通過出口處的流量反饋控制以穩(wěn)定出口流量的調(diào)節(jié)閥,這種閥門有較大的開度和較高的精度,在風(fēng)箱破裂時可避免介質(zhì)進入信號系統(tǒng),既可通過流體開啟閥門,又可通過流體關(guān)閉閥門,并具有較大的零位調(diào)節(jié)量的。在本發(fā)明中受信膜片上設(shè)有連桿,其下端設(shè)置杠桿式位移量放大機構(gòu),并在反饋區(qū)內(nèi)設(shè)有防止風(fēng)箱破裂造成工作介質(zhì)進入信號系統(tǒng)的安全保護裝置,和多彈簧調(diào)零機構(gòu)。
文檔編號F16K31/126GK1189586SQ9710239
公開日1998年8月5日 申請日期1997年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月31日
發(fā)明者顧天驃 申請人:顧天驃