CN104265981B - 比例流量阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及比例流量阀，包括轴线沿左右方向延伸的阀体和安装在阀体左端的比例电磁铁，阀体的左、右端面上设有对应的第一、第二阀腔，第一、第二阀腔之间的隔墙上设有连通两阀腔的阀口，阀体上还设有对应连通第一、第二阀腔的供气体经过的第一、第二接口；所述第二阀腔的左端设有通过弹簧顶压密封在阀口上的活门，第一阀腔内装配有可沿左右方向导向移动的阀芯，阀芯的右端设有左小右大的处于阀口中的锥头；比例电磁铁的推杆与所述阀芯顶推配合，推杆通过阀芯推移活门打开阀口，阀芯的锥头与阀口之间形成锥形节流口结构。通过控制比例电磁铁的电流大小即可实现比例地调节经过锥形节流口的气体流量，调节方式简单。
Description
技术领域
本发明涉及比例流量阀。
背景技术
中国专利文献CN201646651U公开了一种气动雨刷装置，包括气动驱动装置和雨刷组件，气动驱动装置包括回转摆动气缸和换向阀，回转摆动气缸包括气缸缸体、输出轴和气缸活塞，换向阀驱动气缸活塞在气缸活塞腔内左右换向，气缸活塞通过其上设置的传动齿与固设在输出轴上的气缸齿轮啮合传动将左右的往复移动转化为输出轴的往复摆动。雨刷组件安装在输出轴上，输出轴带动雨刷往复摆动。
在使用过程中，由于季节不同、区域不同导致降雨（雪）量的差别，尤其是在暴雨（雪）时，为了确保雨刷组件在刮雨（雪）时不妨碍驾驶者的视线，保证行车安全，要求雨刷组件的摆动速度能够通过简便操作来调节。这就要求在该气动雨刷装置中增设一种调速方式简单、安全可靠的雨刷调速装置。
发明内容
本发明的目的是提供能够控制进入回转摆动气缸的气体的流量的比例流量阀。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：比例流量阀，包括轴线沿左右方向延伸的阀体和安装在阀体左端的比例电磁铁，阀体的左、右端面上设有对应的第一、第二阀腔，第一、第二阀腔之间的隔墙上设有连通两阀腔的阀口，阀体上还设有对应连通第一、第二阀腔的供气体经过的第一、第二接口；所述第二阀腔的左端设有通过弹簧顶压密封在阀口上的活门，第一阀腔内装配有可沿左右方向导向移动的阀芯，阀芯的右端设有左小右大的处于阀口中的锥头；比例电磁铁的推杆与所述阀芯顶推配合，推杆通过阀芯推移活门打开阀口，阀芯的锥头与阀口之间形成锥形节流口结构。
所述阀芯上固定装配有滑动导向件，阀芯通过所述滑动导向件导向移动装配在第一阀腔内。
所述滑动导向件为沿左右方向延伸的筒状结构，滑动导向件的左端为供所述推杆插入的开口端、右端为与所述阀芯连接的安装端，滑动导向件的外径大于所述阀口的直径。
所述活门的左端设有用于密封所述阀口的软密封层。
所述软密封层为硫面橡胶层。
所述第二阀腔的开口上设有螺堵，所述弹簧顶压在活门和螺堵之间。
本发明的比例流量阀通过在阀体上设置第一、第二阀腔和连通两阀腔的阀口，在阀体左端安装比例电磁铁，在第一阀腔内设置左右移动的阀芯，并在阀芯的右端设置锥头，在第二阀腔的左端设置在弹簧的顶压作用下顶压密封在阀口上的活门。当比例电磁铁通电时，比例电磁铁的推杆推动阀芯、活门向右移动压缩弹簧打开阀口，由于弹簧所受到的力与弹簧的压缩量成比例关系，而弹簧的压缩量又是阀芯和活门的位移变化量，因而推杆的驱动力与阀芯和活门的位移变化量成比例增减。与此同时，阀芯和活门向右移动时，锥头与阀口之间形成锥形节流口结构，经过锥形节流口结构流出的气体流量随锥头和阀口的开度成比例增减。而比例电磁铁驱动推杆的驱动力随电流成比例增减，因此，流经该比例流量阀的流量与比例电磁铁的电流成比例增减，通过控制比例电磁铁的电流大小即可实现比例地调节经过锥形节流口结构的气体流量，调节方式简单。当本发明的比例流量阀应用在刮水器的回转摆动气缸的进气气路上时，只需调节比例流量阀的电流就可实现对气缸活塞腔的气体排放速度的调节，进而调节回转摆动气缸的输出轴往复摆动的速度，从而实现对雨刷的摆动速度调节的目的。
进一步的，本发明的阀芯上装配有滑动导向件，阀芯通过滑动导向件导向移动装配在第一阀腔内，滑动导向件与阀芯的分体设置在生产加工时，两者可根据需要选用不同的材料和不同的加工精度，有利于降低加工成本。
进一步的，本发明的活门的左端设置软密封层，当比例电磁阀断电时，提高了活门在阀口处的密封可靠性。
附图说明
图1是本发明的比例流量阀的一种实施例的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大图；
图3是图1中滑动导向件和阀芯的装配轴测图。
具体实施方式
如图1-3所示的比例流量阀，包括轴线沿左右方向延伸的阀体2，阀体2的左端面上设有第一阀腔，阀体2的右端面上设第二阀腔，第一阀腔与第二阀腔同轴设置，第一、第二阀腔之间的隔墙上设有连通两阀腔的阀口。阀体2上还设有与第一阀腔连通的第一接口C、与第二阀腔连通的第二接口D。当该比例流量阀应用在含有多个气动元件的自动化控制系统时，为了使安装气路能够整体排列、自动化控制系统更加美观，将第一接口C、第二接口D呈直线形排列在阀体2的同一侧面上。上述的阀体的左端还安装有比例电磁铁8，在比例电磁铁与阀体的安装面上还安装有防止气体泄漏的密封圈，比例电磁铁的推杆7伸入第一阀腔内。
上述的第二阀腔右端的开口上固设有弹簧座1，为了便于拆装，弹簧座1采用螺堵的形式旋装在阀体2上，为了防止气体泄露，弹簧座1与第二阀腔之间设置了密封圈，当然，在其它实施例中，上述的弹簧座还可以是插装在阀腔的开口缸盖。第二阀腔的左端设有用以密封阀口的活门5，在活门5与弹簧座1之间顶压有弹簧4，活门5在弹簧的顶压作用下顶压在上述阀口的右侧端面上，实现对阀口的密封。为了提高密封的可靠性，上述的活门左端设有用于密封上述阀口的软密封层，在本实施例中，该软密封层采用设置在活门左端的硫面橡胶层，硫面橡胶层的硫化面能够起到很好的密封效果，当然，在其它实施例中，还可以采用其它的软密封结构，如塑料等有弹性的密封结构。
上述的第一阀腔内设有可以左右移动的阀芯6，阀芯的右端设有左小右大的锥头，锥头处于上述的阀口中，在比例电磁铁的推杆7推动阀芯右移打开阀口时，锥头与阀口之间形成锥形节流口结构。阀芯的左端固定装配有滑动导向件3，滑动导向件为沿左右方向延伸的筒状结构，滑动导向件的左端为供推杆7插入的开口端，筒状结构的右端为与上述的阀芯连接的安装端，滑动导向件3与设置在第一阀腔内壁上的滑槽左右导向滑动配合，阀芯6通过滑动导向件3导向移动装配在第一阀腔内，为了防止阀芯6从第一阀腔内滑入第二阀腔内，上述的滑动导向件的外径大于上述的阀口的直径。当然，在其它实施例中，上述的滑动导向件还可以是圆环状结构，圆环的径向上设置与第一阀腔的滑槽导向滑动配合的方形滑动端，圆环的中间孔形成阀芯的安装位，圆环的外径大于阀口的直径。在其它实施例中，还可以取消上述的滑动导向件，上述的阀芯与第一阀腔的导向移动配合还可以采用其它方式来实现，如在阀芯的外周面上设置与设置在第一阀腔上的滑槽导向滑动配合的滑动端。在其它实施例中，还可以将上述的滑动导向件与阀芯设置为一体结构。
本发明的比例流量阀的工作原理是：当比例电磁铁不通电时，活门5在弹簧4的顶压作用下，其上的硫化面紧贴在阀体2的阀口的右侧端面上，阻断第一接口C与第二接口D的连通。当给比例电磁铁通电时，比例电磁铁8输出力驱动推杆7向右移动，经过一定空行程后顶压在阀芯6上，阀芯6的锥头顶压活门5。当电流增大到一定值后，推杆7克服弹簧4的作用力推动阀芯6、活门5向右移动，打开阀口，第一接口C与第二接口D接通。
当电流继续增大时，比例电磁铁8的输出力随电流比例增大，推杆7对阀芯的推力成比例增大，阀芯6、活门5将推杆7的驱动力传递给弹簧4，由于弹簧的压缩量与作用在弹簧4上的力成比例关系，因而随弹簧4一起移动的活门5和阀芯6的移动距离均与电流成比例关系，阀芯的锥头与阀口的开度也与电流成比例关系。与此同时，由于第二接口D处的气体流量主要受阀芯6的锥头与阀口的节流开度控制，而锥头与阀口之间形成锥形节流口结构，锥形节流口结构中流体通流面积与阀芯6开度成比例关系，因而当阀芯6向右移动时，进入第二阀腔后经第二接口D流出的气体流量随阀芯6的移动成比例增大。由此可知，通过控制比例电磁铁8的电流的增减就可以比例地控制阀芯6的锥头与阀口的开度，进而比例地控制第二接口D处的气体流量。
将本发明的比例流量阀应用在刮水器上时，将该比例流量阀串接在刮水器的回转摆动气缸的进气气路中，就可以通过控制比例流量阀的电流来调节回转摆动气缸的进气流量，由于进气流量决定了气缸活塞在单位时间内的移动距离（即气缸活塞的移动的速度），进而决定了输出轴在单位时间内的摆动范围（即摆动速度），因而通过调节比例流量阀的电流就可实现对雨刷组件的摆动速度的调控。
以上为本发明的优选实施例，在其它实施例中，阀芯与阀口的密封还可以采用硬密封的方式，如在阀芯的锥头加工出密封面，通过该密封面与阀口密封配合，并防止阀芯从阀口内滑脱。本领域技术人员也可以在不同情况下，根据本领域的设计常识进行等同替换，其都在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.比例流量阀，其特征在于：包括轴线沿左右方向延伸的阀体和安装在阀体左端的比例电磁铁，阀体的左、右端面上设有对应的第一、第二阀腔，第一、第二阀腔之间的隔墙上设有连通两阀腔的阀口，阀体上还设有对应连通第一、第二阀腔的供气体经过的第一、第二接口；所述第二阀腔的左端设有通过弹簧顶压密封在阀口上的活门，第一阀腔内装配有可沿左右方向导向移动的阀芯，阀芯的右端设有左小右大的处于阀口中的锥头；比例电磁铁的推杆与所述阀芯顶推配合，推杆通过阀芯推移活门打开阀口，阀芯的锥头与阀口之间形成锥形节流口结构,所述阀芯上固定装配有滑动导向件，阀芯通过所述滑动导向件导向移动装配在第一阀腔内,所述滑动导向件为沿左右方向延伸的筒状结构，滑动导向件的左端为供所述推杆插入的开口端、右端为与所述阀芯连接的安装端，滑动导向件的外径大于所述阀口的直径。
2.根据权利要求1所述的比例流量阀，其特征在于：所述活门的左端设有用于密封所述阀口的软密封层。
3.根据权利要求2所述的比例流量阀，其特征在于：所述软密封层为硫面橡胶层。
4.根据权利要求1所述的比例流量阀，其特征在于：所述第二阀腔的开口上设有螺堵，所述弹簧顶压在活门和螺堵之间。
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