CN104806514A - 气流贯穿型气流贯穿型调控阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了气流贯穿型调控阀，包括阀套、隔板，阀套内设置有隔板并将阀套内腔分隔成主控腔室和调控腔室，阀套的外壁中间位置设置有进气槽，进气槽的两侧设置有对称的左气槽和右气槽，左气槽和右气槽分别连通对应侧边的气室，最外侧的分别为对称的左排气槽和右排气槽，进气槽、左气槽、右气槽、左排气槽和右排气槽的底部分别设置有连通主控腔室的气孔，隔板的中间位置设有连通主控腔室和调控腔室的中心透气孔，中心透气孔的两侧分别设置有对称的第三透气孔和第四透气孔。
Description
技术领域
本发明涉及一种气动隔膜泵的气流贯穿型调控阀。
背景技术
申请人通过检索发现申请人安徽乐昌气动流体设备科技有限公司申请的一种气动隔膜泵（专利号：2012101329572），其公开了与本发明的充氧机相类似的产品，其采用气源产生的气压作为动力用以驱动隔膜片的左右往复运动；其将阀芯轴（相当于本发明的调控轴）套接于中心阀芯内，中心阀芯两端设置有台阶腔，端部阀芯的内端面上设有二级环形台阶；中心阀芯以及端部阀芯的结构复杂，增加了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有的气动隔膜泵调控阀结构复杂，生产成本高，密封性差。
本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案是。
气流贯穿型调控阀，包括阀套、隔板，阀套内设置有隔板并将阀套内腔分隔成主控腔室和调控腔室，阀套的外壁中间位置设置有进气槽，进气槽的两侧设置有对称的左气槽和右气槽，左气槽和右气槽分别连通对应侧边的气室，最外侧的分别为对称的左排气槽和右排气槽，进气槽、左气槽、右气槽、左排气槽和右排气槽的底部分别设置有连通主控腔室的气孔，隔板的中间位置设有连通主控腔室和调控腔室的中心透气孔，中心透气孔的两侧分别设置有对称的第三透气孔和第四透气孔；
主控气室内滑动套接有中心阀芯，中心阀芯的侧壁上设置有环形的进气凹槽，进气凹槽始终与进气槽底部的气孔连通以及与中心透气孔连通，中心阀芯的两端设置有左连接轴和右连接轴，主控气室的两端分别设置有与之匹配的主控左端阀芯和主控右端阀芯，主控左端阀芯上设置有与中心阀芯左连接轴相匹配的左台阶腔，左台阶腔与左连接轴之间形成左腔室，左腔室通过第三透气孔与调控腔室相通；主控右端阀芯上设置有与中心阀芯右连接轴相匹配的右台阶腔，右台阶腔与右连接轴之间形成右腔室，右腔室通过第四透气孔与调控腔室相通；
调控腔室内滑动连接有调控轴，调控轴上设有两端对称的左凸起部和右凸起部，调控轴上位于左凸起部和右凸起部之间的区域为调控轴的进气区，调控轴上位于左凸起部左端区域为左排气区，调控轴上位于右凸起部右端区域为右排气区，调控轴的进气区始终与进气槽底部的气孔连通；调控腔室的两端分别设置有调控左端阀芯和调控右端阀芯，调控左端阀芯上设置有连通左排气区和排气通道的第一透气孔，调控右端阀芯上设置有连通右排气区和排气通道的第二透气孔。
上述方案的进一步改进。
左凸起部的左端与右凸起部的左端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离，左凸起部的右端与右凸起部的右端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离。
气动隔膜泵的优点在于，对比文件中的阀芯轴（相当于本发明的调控轴）套接于中心阀芯内，阀芯轴左右两端的密封性要求较高，防止漏气；本发明的调控轴两端起排气功能，对密封性无要求，故不易漏气，相对于对比文件本发明的密封性更好；将调控轴设置于中心阀芯上方，取代现有技术中的阀芯轴滑动套接于中心阀芯内，降低中心阀芯的生产难度；并且左/右腔室的进气和出气与左/右气室的进气和出气分离，互不干涉，保证气体流向更加稳定，增加设备的稳定性。
防漏气型气动隔膜泵的工作原理。
气流贯穿型调控阀初始状态：调控轴的左凸起部和右凸起部分别阻塞第三透气孔和第四透气孔；
气源通过进气槽底部的气孔，气源进入中心阀芯的进气凹槽内，并通过设置于隔板中间位置的中心透气孔进入调控轴的进气区内，中心阀芯两端的腔室形成密闭的空间，中心阀芯不能移动，并且由于调控轴不会完全处于力平衡的状态下，气压推动调控轴向一侧移动；
假设，调控轴在气压的作用下向左侧移动，调控轴左排气区内气体通过设置于调控轴左端的第一透气孔排出，调控轴右排气区与泵体的排气通道相通，调控轴右排气区体积增大，并且调控轴的进气区与第三透气孔连通，第四透气孔与调控轴右端的右排气区连通，气体经过调控轴的进气区、第三透气孔进入中心阀芯左端的左腔室内，随着左腔室内的气压增大，气体推动中心阀芯右移，并排除中心阀芯右端的右腔室内气体，中心阀芯右移过程中，利用设置于中心阀芯侧面上的进气凹槽连通进气槽和右气槽，气源通过进气槽流入右气槽内，并最终流入右气室中，右气室内气体体积逐步增大，右隔膜片伸张变形并通过中心轴的联动作用带动左隔膜片的收缩变形，左气室内的气体经过左气槽、主控腔室、左排气槽进入排气通道内，实现左气腔排气和右气腔的进气过程；
左隔膜片的收缩变形过程中推动调控轴右移，使得调控轴的进气区与第三透气孔分离并与第四透气孔连通，第三透气孔与调控轴左排气区连通，气源通过调控轴的进气区、第四透气孔进入右腔室内，随着气体逐步增加，推动中心阀芯向左移动，并将左腔室内的气体经过第三透气孔、左排气区、第一透气孔排入至排气通道中，中心阀芯向左移动过程中，使得进气凹槽与右气槽脱离并与左气槽连通，气源通过进气槽、进气凹槽、左气槽进入左气室内，与此同时，右气室经过右气槽、主控腔室、右排气槽与排气通道连通；左气室进气过程中，右气室处于排气过程，左隔膜片发生伸张变形，右隔膜片发生收缩变形；
如此往复，实现调控轴的左右摆动，以及左、右气室的充气和排气过程；左隔膜片伸张变形通过中心轴的联动作用带动右隔膜片的收缩变形，此时，左液体腔体积减小，右液体腔体积增大，在挡水球的作用下，左液体腔处于排出液体过程，右液体腔处于吸收液体过程；同理，右隔膜片伸张变形通过中心轴的联动作用带动左隔膜片的收缩变形，实现右液体腔排出液体，左液体腔吸收液体。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的气动隔膜泵状态一结构示意图。
图2为本发明的气流贯穿型调控阀状态一结构示意图。
图3为本发明的气流贯穿型调控阀状态二结构示意图。
图4为本发明的气流贯穿型调控阀状态三结构示意图。
图5为本发明的气流贯穿型调控阀状态四结构示意图。
图6为本发明的气流贯穿型调控阀状态五结构示意图。
图7为本发明的气流贯穿型调控阀状态六结构示意图。
图中标示为：
100、泵体；110a、左液体腔；110b、右液体腔；120a、左气室；120b、右气室；130、中心轴；140、进水三通；150、出水三通；160、挡水球。
200、气流贯穿型调控阀；210、进气槽；220a、左气槽；220b、右气槽；230a、左排气槽；230b、右排气槽；240、调控腔室；250、主控腔室。
260、调控轴；262a、左凸起部；262b、右凸起部；264、进气区；266a、左排气区；266b、右排气区；270a、调控左端阀芯；270b、调控右端阀芯；272a、第一透气孔；272b、第二透气孔。
280、中心阀芯；282、进气凹槽；284a、左腔室；284b、右腔室。
290a、主控左端阀芯；290b、主控右端阀芯；292a、第三透气孔；292b、第四透气孔。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
如图1-7所示，本发明提供了一种防漏气型气动隔膜泵，其包括泵体100，泵体100的上端和下端分别设置有出水三通150、进水三通140，泵体100的左端和右端分别设置有与出水三通150和进水三通140连通的左液体腔110a以及右液体腔110b， 左液体腔110a与出水三通150和进水三通140的连接处分别设置有挡水球160，右液体腔110b与出水三通150和进水三通140的连接处分别设置有挡水球160；泵体100的中间设置有中心体并且中心体内设置有气流贯穿型调控阀200，气流贯穿型调控阀200用于控制气源的流动方向，中心体还滑动连接有中心轴130，中心轴130的左右两端分别固定连接左隔膜片和右隔膜片，左隔膜片与中心体形成左气室120a，右隔膜片与中心体之间形成右气室120b。
气流贯穿型调控阀200包括阀套、隔板，阀套内设置有隔板并将阀套内腔分隔成主控腔室250和调控腔室240，阀套的外壁的中间位置设置有进气槽210，进气槽210的两侧设置有对称的左气槽220a和右气槽220b，左气槽220a连通左气室230a，右气槽220b连通右气室120b，最外侧的分别为对称的左排气槽214a和右排气槽230b，进气槽210、左气槽220a、右气槽220b、左排气槽230a和右排气槽230b的底部设置有连通主控腔室250的气孔，隔板的中间位置设有连通主控腔室250和调控腔室240的中心透气孔，中心透气孔的两侧分别设置有对称的第三透气孔292a和第四透气孔292b。
主控气室250内滑动套接有中心阀芯280，中心阀芯280的侧壁上设置有环形的进气凹槽282，进气凹槽282始终与中心透气孔以及与进气槽210底部的气孔连通，中心阀芯280的两端设置有连接轴，主控气室250的两端分别设置有与之匹配的主控左端阀芯290a和主控右端阀芯290b，主控左端阀芯290a上设置有与中心阀芯280左连接轴相匹配的左台阶腔，左台阶腔与左连接轴之间形成左腔室284a，左腔室284a通过第三透气孔292a与调控腔室240相通；同理，主控右端阀芯290b上设置有与中心阀芯280右连接轴相匹配的右台阶腔，右台阶腔与右连接轴之间形成右腔室284b，右腔室284b通过第四透气孔292b与调控腔室240相通。
调控腔室240内滑动连接有调控轴260，调控轴260上设有两端对称的左凸起部262a和右凸起部262b，调控轴260上位于左凸起部262a和右凸起部262b之间的区域为调控轴260的进气区264，调控轴260上位于左凸起部262a左端区域为左排气区266a，调控轴260上位于右凸起部262b右端区域为右排气区266b，调控轴260的进气区264始终中心透气孔连通；调控腔室240的两端分别设置有调控左端阀芯270a和调控右端阀芯270b，调控左端阀芯270a上设置有连通左排气区266a和排气通道的第一透气孔272a，调控右端阀芯270上设置有连通右排气区266b和排气通道的第二透气孔272b。
气源经过进气槽流入中心阀芯的进气凹槽282内，并通过设置有隔板上的中心透气孔流入调控轴的进气区，由于调控轴以及中心阀芯不会完全处于力平衡状态，气压可能同时驱动调控轴与中心阀芯运动，其运动状态较多，使得装置不稳定，但是其依然可以正常工作。
为增加气动隔膜泵的稳定性，左凸起部262a的左端与右凸起部的左端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离，同理，左凸起部262a的右端与右凸起部的右端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离；初始状态时，左凸起部262a和右凸起部262b分别阻塞第三透气孔和第四透气孔，使得左腔室284a和右腔室284b处于密封状态，气动隔膜泵启动时，中心阀芯不能移动只能依靠调控轴来调节中心阀芯移动。
以气体气压为动力抽取流动液体的方法以及气动隔膜泵的工作原理。
气流贯穿型调控阀初始状态：调控轴的左凸起部和右凸起部分别阻塞第三透气孔和第四透气孔。
气源通过进气通道进入进气槽中，通过进气槽底部的气孔，气源进入中心阀芯的进气凹槽内，并通过设置于隔板中间位置的中心透气孔进入调控轴的进气区内，
中心阀芯两端的腔室形成密闭的空间，中心阀芯不能移动，并且由于调控轴不会完全处于力平衡的状态下，气压推动调控轴向一侧移动。
假设，调控轴在气压的作用下向左侧移动，调控轴左排气区内气体通过设置于调控轴左端的第一透气孔排出，调控轴右排气区与泵体的排气通道相通，调控轴右排气区体积增大，并且调控轴的进气区与第三透气孔连通，第四透气孔与调控轴右端的右排气区连通，气体经过调控轴的进气区、第三透气孔进入中心阀芯左端的左腔室内，随着左腔室内的气压增大，气体推动中心阀芯右移，并排除中心阀芯右端的右腔室内气体，中心阀芯右移过程中，利用设置于中心阀芯侧面上的进气凹槽连通进气槽和右气槽，气源通过进气槽流入右气槽内，并最终流入右气室中，右气室内气体体积逐步增大，右隔膜片伸张变形并通过中心轴的联动作用带动左隔膜片的收缩变形，左气室内的气体经过左气槽、主控腔室、左排气槽进入排气通道内，实现左气腔排气和右气腔的进气过程。
左隔膜片的收缩变形过程中推动调控轴右移，使得调控轴的进气区与第三透气孔分离并与第四透气孔连通，第三透气孔与调控轴左排气区连通，气源通过调控轴的进气区、第四透气孔进入右腔室内，随着气体逐步增加，推动中心阀芯向左移动，并将左腔室内的气体经过第三透气孔、左排气区、第一透气孔排入至排气通道中，中心阀芯向左移动过程中，使得进气凹槽与右气槽脱离并与左气槽连通，气源通过进气槽、进气凹槽、左气槽进入左气室内，与此同时，右气室经过右气槽、主控腔室、右排气槽与排气通道连通；左气室进气过程中，右气室处于排气过程，左隔膜片发生伸张变形，右隔膜片发生收缩变形。
如此往复，实现调控轴的左右摆动，以及左、右气室的充气和排气过程；左隔膜片伸张变形通过中心轴的联动作用带动右隔膜片的收缩变形，此时，左液体腔体积减小，右液体腔体积增大，在挡水球的作用下，左液体腔处于排出液体过程，右液体腔处于吸收液体过程；同理，右隔膜片伸张变形通过中心轴的联动作用带动左隔膜片的收缩变形，实现右液体腔排出液体，左液体腔吸收液体。
当然本发明的气动隔膜泵可以利用的气源多种多样，例如压缩空气、天然气、氮气、沼气等。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.气流贯穿型调控阀，其特征在于，包括阀套、隔板，阀套内设置有隔板并将阀套内腔分隔成主控腔室和调控腔室，阀套的外壁中间位置设置有进气槽，进气槽的两侧设置有对称的左气槽和右气槽，左气槽和右气槽分别连通对应侧边的气室，最外侧的分别为对称的左排气槽和右排气槽，进气槽、左气槽、右气槽、左排气槽和右排气槽的底部分别设置有连通主控腔室的气孔，隔板的中间位置设有连通主控腔室和调控腔室的中心透气孔，中心透气孔的两侧分别设置有对称的第三透气孔和第四透气孔；
主控气室内滑动套接有中心阀芯，中心阀芯的侧壁上设置有环形的进气凹槽，进气凹槽始终与进气槽底部的气孔连通以及与中心透气孔连通，中心阀芯的两端设置有左连接轴和右连接轴，主控气室的两端分别设置有与之匹配的主控左端阀芯和主控右端阀芯，主控左端阀芯上设置有与中心阀芯左连接轴相匹配的左台阶腔，左台阶腔与左连接轴之间形成左腔室，左腔室通过第三透气孔与调控腔室相通；主控右端阀芯上设置有与中心阀芯右连接轴相匹配的右台阶腔，右台阶腔与右连接轴之间形成右腔室，右腔室通过第四透气孔与调控腔室相通；
调控腔室内滑动连接有调控轴，调控轴上设有两端对称的左凸起部和右凸起部，调控轴上位于左凸起部和右凸起部之间的区域为调控轴的进气区，调控轴上位于左凸起部左端区域为左排气区，调控轴上位于右凸起部右端区域为右排气区，调控轴的进气区始终与进气槽底部的气孔连通；调控腔室的两端分别设置有调控左端阀芯和调控右端阀芯，调控左端阀芯上设置有连通左排气区和排气通道的第一透气孔，调控右端阀芯上设置有连通右排气区和排气通道的第二透气孔。
2.根据权利要求1所述的气流贯穿型调控阀，左凸起部的左端与右凸起部的左端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离，左凸起部的右端与右凸起部的右端之间的距离等于第三透气孔和第四透气孔之间的距离。
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