CN1010118B

CN1010118B - 差流可调梭阀

Info

Publication number: CN1010118B
Application number: CN87103004.7A
Authority: CN
Inventors: 曾祥炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1990-10-24
Also published as: DE3814248A1; US4872475A; DE3814248C2; JP2537265B2; CA1281256C; JPS63285384A; CN87103004A

Abstract

本发明是流体单向阀，由有梭腔〔1〕、梭腔两端连通的2个流体口〔22、22′〕、连通梭腔两端的旁通道〔20〕的壳体〔2〕，装在梭腔内的柱塞〔1〕，设置在梭腔两端控制柱塞行程的2个节流件〔3、3′〕构成。装设在单通道管路中，流体可以正向或反向通过，具有调节正反向流量、形成正反向差流、单向逆止、双向交替逆止和开关功能，适用压力和流量的范围大，特别适用于高压力大流量的系统，易于实现自动化控制，其制造比较容易。

Description

本发明涉及一种基本流体元件，特别是涉及一种单向阀。

原来的梭阀，是一种单向阀，如《液压气动手册》（日本液压气动协会编，《液压气动手册》翻译组译，机械工业出版社出版，1984年11月，第330页）和《油压技术便览-改订新版-》（日本油压技术便览编集委员会编，日刊工业新闻计发行，1976年，第1163页）所述（附图1、图2），由壳体2和钢球11构成，在壳体的中心部有1条梭腔29，梭腔的两端分别与两个流体口22和22′相通，梭腔的中部与1个流体出口21相通，钢球装设在壳体的梭腔内，钢球能被从流体口22或22′流入的压力流体所推动，自动封闭流体压力较低侧的流体口，阻止该侧流体流入，而让压力较高的流体经梭腔流向流体出口21。这种梭阀能根据流体压力，自动地进行流路选择，即自动地阻断一条流路而接通另一条流路，具有自动交替逆止功能。但是这种梭阀，所通过的流体不能逆向流动，也不能对其流量进行调节。

本发明的目的是提供一种流体可以正向或反向通过、可对其流量进行调节、并能获得正反向不等流量的梭形阀。

本发明是在梭形阀的梭腔两端设置控制阀梭行程的可调节流件和设置其两端分别与梭腔上述两端连通的旁通道，流体只流经旁通道而不流过梭腔，利用节流件与阀梭的互相配合动作来实现本发明。

本发明的差流可调梭阀（附图3～42），包含有能与管路接通的流体口和与流体口相通的梭腔〔29〕的壳体〔2〕、作为阀梭的可滑动地设置在梭腔内的柱塞〔1〕，本梭阀只有2个分别设置在壳体两端并与梭腔两端相接通的流体口、有至少1条其两端分别与梭腔两端连通的旁通道〔20〕、有2 个分别设置在旁通道与梭腔连接部的节流件〔3、3′〕。

上述流体口可以设置成与梭腔同向或大致同向的流体口〔22、22′〕也可以设置成与梭腔大致相互垂直的流体口〔21、21′〕。

上述旁通道可以是在壳体上制成的与壳体成为一体的旁通孔道〔20〕，也可以是与壳体相连的外接旁通管道〔20′〕。上述旁通道与梭腔的连接部可以设置内环槽〔27、28〕。

上述节流件可以是包含有中心通道〔34〕和径向通道〔35〕且与壳体成可调式连接的调整环〔32、32′〕，也可以是包含有其横截面小于流体口和梭腔杆部〔311〕且与壳体成可调式连接的调整杆〔31、31′〕，还可以是至少有1个的且与壳体成固接或可调式连接的限位块〔30、30′〕。上述可调式连接可以是采用旋转调节的螺纹连接，也可以是采用推拉或旋转调节的滑槽滑块式连接。

本发明的差流可调梭阀，其左右两半完全对称，可随意装入单通道流体管路（附图3、4），调节改变节流件3、3′的位置，即可改变柱塞1在梭腔〔29〕内的滑动行程，使柱塞遮盖或显露旁通道20的口部，从而改变旁通道口的大小，改变流体通过本梭阀的流量。为便于说明，设节流件的最大可调尺寸为S，其实际的调节尺寸即2个节流件〔3、3′〕各自距梭腔29的两相应端的尺寸分别为a、b，流体正向流动即从流体口22′进入由流体口22流出的流量为Q，流体反向流动即从流体口22进入由流体口22′流出的流量为Q′。本梭阀的工作原理及过程是这样的，当流体正向流动时，流体从管路进入流体口22′，推动柱塞1在梭腔内滑动至接触节流件3，使柱塞遮盖住旁通道20的口部S-a，而显露口部a;与此同时，流体经旁通道20，由流体口22流出而进入管路，其流量为Q。当流体反向流动时，流体从管路进入流体口22，推动柱塞1在梭腔内滑动至接触节流件3′，使柱塞遮盖住旁通道20的口部S-b，而显露口部b;与此同时，流体经旁通道20，由流体口22′流出而进入管路，其流量为Q′。调节改变节流件3、3′的位置，改变a、b值，可以呈下列状态而使本梭阀获得多种功能。

1.当a值增大时，Q值增大。正向流量可调。

2.当b值增大时，Q′值增大。反向流量可调。

3.当a＝O时，Q＝O。正向截止，反向导通，即逆止。

4.当b＝O时，Q′＝O。正向导通，反向截止，即逆止。

5.当a＝S时，Q值最大。正向全导通。

6.当b＝S时，Q′值最大。反向全导通。

7.当a＝b时，Q＝Q′。正反向等流。

8.当a＞b时，Q＞Q′。正反向差流，正向大于反向。

9.当a＜b时，Q＜Q′。正反向差流，正向小于反向。

10.当a＝b＝O时，Q＝Q′＝O。正反向截止，即关闭。

11.当a＝b＝S时，Q＝Q′值最大。正反向全导通，即全开。

本发明的差流可调梭阀，具有如下的显著优点和明显的效果。

1.通过本梭阀的流体，可以正向或反向流动。通过调节2个节流件，便能调节正向和反向流动流体的流量，从而能获得正反向的等流和差流流动。又由于节流件与壳体成固定式连接和采用螺纹、滑槽滑块等的可调式连接，因此，流量的调节能获得有级式和无级式调节。而原来的梭阀无节流件，不能对其流量进行调节。

2.本梭阀通过调节节流件，可以获得正向或反向逆止功能，可以实现双向无阻力导通和截止，即具备开关功能。

3.本梭阀设置成流体口与梭腔同向、旁通道紧靠梭腔时，流体流经本梭阀的流向变化不大，因此其局部压力损失较小。而流体流经原来的梭阀的流向需发生垂直变化，故其局部压力损失较大。

4.本梭阀只有两个流体口，其管路结构比较简单;原来的梭阀有3个流体口，管路结构较复杂。本梭阀的阀梭可采用圆柱形的柱塞，加工制造比较容易，其工作比较可靠，适用液体压力、流量的范围很宽，特别适用于高压力，大流量的管路。原来的梭阀的阀梭是球体形的钢球，与梭腔口的接触面为球面，加工精度要求高，制造难度大，要制成适用于高压力、大流量的大型阀时，其加工难度很大，因此适用流体压力、流量的范围小。

5.本发明梭阀，可以将其节流件与压力传感器、电子计算机、机械手、伺服电机等相配合，实现梭阀的全自动控制。

6.本发明梭阀适用于一切流体如油、气、水的输送、储能等系统，特别适用于同时需要具备节流、交替逆止、自动调节的装置。

譬如，将本发明的一种差流可调梭阀装设在原来的压力式无塔供水装置的储能器与管路系统的连接管路中，由于加装本梭阀，可以使水泵向储能器供水的流量大大小于储能器供水的流量，从而将水泵、储能器交替工作的供水方式改变为水泵供水为主、储能器供水为辅的供水方式，因此，使其供水压力更加稳定、设备故障减少、储能器的容量可以大幅度减少，通常可比原来的容量减少80%左右，此外水泵电机的容量也可比原来减少50%左右。

下面，再用实施例并对照实施例附图对本发明的差流可调梭阀作进一步地说明。

首先对附图作简单说明。

图1、2是原来的梭阀的结构及工作原理的示意图。

图3、4是本发明的差流可调梭阀的结构和工作原理示意图。

图5是本发明的一种差流可调梭阀结构的立体示意图。显示了壳体的同向流体口、旁通孔道、内环槽和调整环的结构。

图6～9是图5的四个视图。

图10、11是图5梭阀的壳体的两面视图。

图12、13是图5的梭阀的调整环的两面视图。

图14、15是图5梭阀的柱塞的两面视图。

图16～20是本发明的另一种差流可调梭阀的结构示意图。显示了壳体的垂直流体口、旁通孔道和调整杆的结构。

图21～25是本发明的又一种差流可调梭阀的结构示意图。显示了壳体的同向流体口、旁通孔道和限位块的结构。

图26～31是本发明的又一种差流可调梭阀的结构示意图。显示了壳体的垂直流体口、外接旁通管道和限位块的结构。若卸下堵头4、4′，堵上垂直流体口21、21′，即可成为同向流体口。

图32～36是本发明梭阀的2种壳体的结构示意图。显示了外接旁通管道、流体口、内环槽的结构。

图37、38是本发明梭阀的调整杆的两面视图。显示了螺纹连接的螺纹和杆部。

图39、40是本发明梭阀的节流件的一种调节结构示意图。显示了直滑槽。

图41、42是本发明梭阀的节流件的又一种调节结构示意图。显示了螺旋滑槽。

图中，各符号的含意如下。

1-柱塞 11-钢球

2-壳体 20-旁通道

20′-旁通管道 21、21′-垂直流体口

22、22′-同向流体口 23-内螺纹

231-直滑槽 232-螺旋滑槽

24-轴向孔道 25、26-径向孔道

27、28-内环槽 29-梭腔

3、3′-节流件 30、30′-限位块

31、31′-调整杆 311-杆部

32、32′-调整环 33-法兰盘

34-中心通道 35-径向通道

36-外螺纹 37-内螺纹

38-凹部 39-螺杆螺母

4、4′-堵头

图中箭头示流体流动方向。

继之，举出实施例进行详细说明。

实施例1

本发明的一种差流可调梭阀（附图5～15），由1个壳体2、1个柱塞1、2个形状尺寸完全相同的调整环32、32′组成。上述壳体2，类似厚壁圆筒形状，其中部有1条与外圆柱面同中心轴线的直圆筒形空腔的梭腔29，该梭腔的两端分别与2个其横切面形状为圆形的流体口22、22′大致在直线方向连通;在壳体的有梭腔的中部段的筒壁内，均布地有4条其横截面形状为圆形的旁通孔道20，上述每条旁通孔道都由1条轴向孔道24和2条径向孔道25、26组成，轴向孔道24与梭腔大致平行，径向孔道25、26沿梭腔径向设置，它们各自的一端分别与轴向孔道24的两端大致垂直地贯通，其各自的另一端分别与梭腔的两端大致垂直地贯通;在2条径向孔道与梭腔的贯通部分别制有内环槽27、28，该内环槽的直径大于梭腔，其槽宽等于或大于旁通孔道的直径。上述柱塞1装设在壳体的梭腔29内，其外周面形状类似短圆柱体，其长度和直径应与梭腔吻合，其配合应保证柱塞既能隔断梭腔，又能在梭腔内沿其轴向自由滑动，该柱塞可根据流体种类、流体压力和流量等工作条件和要求，制成实体、空心体、空花体，或采用轻质材料制成。上述调整环32、32′，类似空心螺钉，其中心部是贯通的中心通道34，在该通道的一端可以制有内螺纹37而成为流体管连接部;在调整环的该端可制有法兰盘33，在该法兰盘上可以制有均布的4个人工调整用凹部38，也可以设计成与机械手或伺服电机相连的结构，如传动齿能，使之能通过计算机、传感器等实现自动控制;在调整环的另一端的筒部，制有圆周上均布的4个径向通道35，该径向通道的位置和尺寸应与旁通道口或内环槽相适应，可以制成方孔、也可以制成圆孔或端部缺口;该调整环32、32′采用可调式连接分别设置在壳体两端的流体口22、22′内，上述可调式连接可以是螺纹连接，即在流体口内周制以内螺纹23，而在调整环外周制以与之相配合的外螺纹36。因此，当调整环设置有法兰盘时，是其被部分装入流体口，流体管（图中未表示）与有内螺纹37的连接部相连，即流体管与调整环相连接;当调整环无法兰盘时，可全部装入流体口，流体管可以将其螺纹直接与壳体流体口的内螺纹23相连接。此外，上述可调式连接也可以是滑槽滑块式连接（39～42），该滑槽滑块式连接可以是在调整环外周固连至少1根螺杆及其螺母39，在壳体的相应部开制容纳上述螺杆的直滑槽231或螺旋滑槽232，上述螺杆在滑槽内滑动并用螺母定位，可用人工操作，也可用拨叉或机械手进行自动操作。

实施例2

本发明的一种差流可调梭阀，其结构与实施例1基本相同，所不同的是壳体2上的旁通道是4条均布地并与之相连接的外接旁通管道20′（图32、33、35）。

实施例3

本发明的一种差流可调梭阀（图16～20），其结构与实施例1大体相同，所不同的是壳体上的2个流体口21、21′与梭腔29大致相垂直，梭腔两端无内环槽，节流件是调整杆31、31′，该调整杆有可与柱塞1相接触的杆部311，调整杆与壳体的连接方式与实施例1相类似。

实施例4

本发明的一种差流可调梭阀，其结构与实施例3基本相同，所不同的是壳体2上的旁通道是4条均布地与之相连接的外接旁通管道20′（图32、34～36）。

实施例5

本发明的一种差流可调梭阀（图21～25），其结构与实施1大体相同，所不同的是壳体2内无内环槽，节流件是壳体两端均布地各4个限位块30、30′，限位块与壳体的连接可以是固接、也可以是可调式连接，上述可调式连接可以是在限位块相应的壳体位置开制直滑槽231，该直滑槽包含容纳限位块滑动的凹槽和贯穿壳体的控制槽，螺杆螺母39贯穿滑槽后与限位块固接，限位块可依靠螺杆在直滑槽内沿轴向移动并用其螺母定位。

实施例6

本发明的一种差流可调梭阀（图26～31），其结构与实施例5基本相同，所不同的是壳体2上的旁通道是4条均布地并与之相连接的外接旁通管道20′，在壳体两端的流体口21、21′与梭阀29大体相垂直，沿梭腔轴向的壳体两端可以固定封闭，也可以用堵头4、4′封闭，卸掉堵头即可作同向流体口。

Claims

1、差流可调梭阀，包含有能与管路接通的流体口和与流体口相通的梭腔[29]的壳体[2]、可滑动地设置在梭腔内的柱塞[1]，其特征在于只有2个分别设置在壳体两端并与梭腔两端相接通的流体口、有至少1条其两端分别与梭腔两端接通的旁通道[20]、有两个分别设置在旁通道与梭腔连接部的节流件[3、3′]。

2、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔22、22′〕与梭腔呈同向设置，所述旁通道是与壳体成一体的旁通孔道，在旁通孔道与梭腔的连接部设置有内环槽〔27、28〕，所述节流件是包含中心通道〔34〕和径向通道〔35〕的调整环〔32、32′〕，调整环与壳体的连接是可调式连接。

3、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔22、22′〕与梭腔呈同向设置，所述旁通道是与壳体相连的外接旁通道〔20′〕，在旁通管道与梭腔的连接部设置有内环槽〔27、28〕，所述节流件是包含中心通道〔34〕和径向通道〔35〕的调整环〔32、32′〕，调整环与壳体的连接是可调式连接。

4、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔21、21′〕设置成与壳体成一体的旁通道，所述节流件是包含有其横截面小于流体口和梭腔的杆部〔311〕的调整杆〔31、31′〕，调整杆与壳体的连接是可调节式连接。

5、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔21、21′〕设置成与梭腔大致垂直。所述旁通道是与壳体相连的外接旁通管道〔20′〕，所述节流体是包含有横切面小于流体口和梭腔的杆部〔311〕的调整杆〔31、31′〕，调整杆与壳体的连接是可调式连接。

6、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔22、22′〕与梭腔呈同向设置，所述旁通道是与壳体成一体的旁通孔道，所述节流件是至少有1个的限位块〔30、30′〕，限位块与壳体的连接可以是固接或可调式连接。

7、如权利要求1所述的差流可调梭阀，其特征在于所述流体口〔21、21′〕设置成与梭腔大致垂直，所述旁通道是与壳体相连的外接旁通管道〔20′〕，所述节流件是至少有1个的限位块〔30、30′〕，限位块与壳体的连接可以是固接或可调式连接。

8、如权利要求2～5任一所述的差流可调梭阀，其特征在于所述可调式连接为螺纹连接。

9、如权利要求2～7任一所述的差流可调梭阀，其特征在于所述可调式连接为滑槽滑块式连接。