CN105387242A - 一种压电型薄膜式节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压电型薄膜式节流阀，包括自上而下依次安装的上阀体、薄膜、下阀体和固定板，所述上阀体由内向外依次设有互相连通的第一内环腔和第一外环腔，所述下阀体由内向外依次设有相互连通的第二内环腔和第二外环腔，所述第一内环腔和第二内环腔中心分别设有第一顶杆和第二顶杆，所述第一顶杆的下端与薄膜顶面接触，上端与驱动器接触，所述第二顶杆上端与薄膜底面接触，下端由碟形弹簧支撑。与现有的薄膜式节流阀单面设置顶杆的压电式薄膜节流阀相比，薄膜双面设置顶杆能够实现对流体介质的压力差动调节。

Description

一种压电型薄膜式节流阀

技术领域

本发明涉及一种压电型薄膜式节流阀。

背景技术

节流阀是通过改变节流面积或节流长度以控制流体流量和压力的阀门，一般是用在液压系统内的.传统的薄膜式节流阀，只能被动调节节流参数达到对设备的控制。现有的压电型薄膜式节流阀是单面的，只能够实现单一出口的压力与流量调节，而无法实现差动调节。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种压电型薄膜式节流阀，该压电式节流阀薄膜采用双面设置环形槽的模式，能够实现对上下两条输油通道中的输油量和输出压力的差动调节。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种压电型薄膜式节流阀，包括自上而下依次安装的上阀体、薄膜、下阀体和固定板，所述上阀体由内向外依次设有互相连通的第一内环腔和第一外环腔，所述下阀体由内向外依次设有相互连通的第二内环腔和第二外环腔，所述第一内环腔和第二内环腔中心分别设有第一顶杆和第二顶杆，所述第一顶杆的下端与薄膜顶面接触，上端与驱动器接触，所述第二顶杆上端与薄膜底面接触，下端由碟形弹簧支撑。与现有的薄膜式节流阀单面设置顶杆的压电式薄膜节流阀相比，薄膜双面设置顶杆能够实现对流体介质的压力差动调节。

所述驱动器为压电陶瓷驱动器，压电陶瓷驱动器顶部设有定位装置。压电陶瓷驱动器可以主动控制薄膜与上阀体和下阀体之间的节流间隙，采用定位装置封口，能够调节薄膜与上阀体和下阀体之间的初始缝隙。

所述定位装置为螺钉、销钉或螺杆。采用通用件作为压电陶瓷驱动器的定位装置，能够大幅降低生产成本。

所述薄膜与上阀体和下阀体之间设有密封装置。在上阀体和下阀体与薄膜的接触面上设置密封装置，能够提高承受流体介质的压力，同时保证流体介质不会泄露，影响使用效果。

所述密封装置为密封圈或者密封胶。采用传统的应用较为成熟的密封圈和密封胶，能够在实现密封的同时防止流体介质对阀体的腐蚀，延长使用寿命，降低后期维护的成本。

所述薄膜上、下两个面设有与第一外环腔和第二外环腔相对应的环形槽。在薄膜上设置环形槽，能够起到一定的储油作用，平衡出油口的出油压力，由第一内环腔和第二内环腔分别向薄膜上下两个面上的环形槽内输油，保证了输油过程中输油量的稳定。

所述第一内环腔和第一外环腔由薄膜与上阀体之间的空隙连通。所述第二内环腔和第二外环腔由薄膜与下阀体之间的空隙连通。所述空隙为环状。将薄膜与上阀体和下阀体形成环状空隙，使流体介质由中心向四周发散，保证流体介质的溢流均匀，能够增大流体介质的流量，保证压电型薄膜式节流阀的流体介质供给充足，同时保证了薄膜节流部分产生上下平移，实现平面缝隙节流。

一种压电型薄膜式节流阀的节流方法，包括以下步骤：

步骤一：调节定位装置，使压电陶瓷驱动器上下移动，从而调整薄膜与上阀体和下阀体之间的初始空隙；

步骤二：使工作中使用的流体介质经过压电型薄膜式节流阀，通过对压电陶瓷驱动器的控制，调节薄膜与上阀体和下阀体之间空隙的大小，从而调节流体介质在上阀体和下阀体的流量，达到差动调节的目的；

步骤三：每次使用前，重复上述步骤一和步骤二。

本发明的有益效果为：

(1)本发明薄膜的上下两个面都设有环形槽，能够同时对两个出油口实现压力的差动调节；

(2)本发明采用由中心向四周输送流体介质的方式，保证了输送流体介质过程中流体介质的稳定；

(3)本发明能够实现对上、下两条流体介质通道的压力差动调节。

附图说明

图1是本发明的整体结构图；

其中，1、定位装置，2、压电陶瓷驱动器，3、上阀体，4、第一进油口，5、第一外环腔，6、第二外环腔，7、第二进油口，8、固定板，9、第二顶杆，10、碟形弹簧，11、第二内环腔，12、第二出油口，13、薄膜，14、第一出油口，15、第一内环腔，16、第一顶杆,17、下阀体。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种压电型薄膜13式节流阀，包括自上而下依次安装的上阀体3、薄膜13、下阀体17和固定板8，所述薄膜13与上阀体3和下阀体17之间设有密封装置，在上阀体3和下阀体17与薄膜13的接触面上设置密封装置，能够提高承受流体介质的压力，同时保证流体介质不会泄露，影响使用效果。所述密封装置为密封圈或者密封胶，采用传统的应用较为成熟的密封圈和密封胶，能够在实现密封的同时防止流体介质对阀体的腐蚀，延长使用寿命，降低后期维护的成本。所述上阀体3由内向外依次设有互相连通的第一内环腔15和第一外环腔5，第一内环腔15与第一进油口4连通，第一外环腔5与第一出油口14连通，所述下阀体17由内向外依次设有相互连通的第二内环腔11和第二外环腔6，第二内环腔11与第二进油口7连通，第二外环腔6与第二出油口12连通，所述第一内环腔15和第一外环腔5由薄膜13与上阀体3之间的空隙连通。所述第二内环腔11和第二外环腔6由薄膜13与下阀体17之间的空隙连通。所述空隙为环状。在薄膜13的上下两个面形成两个节流区域，将薄膜13与上阀体3和下阀体17形成环状空隙，使流体介质由中心向四周发散，保证流体介质的溢流均匀，能够增大流体介质的流量，保证压电型薄膜13式节流阀的流体介质供给充足，同时保证了薄膜13节流部分产生上下平移，实现平面缝隙节流。所述薄膜13上、下两个面设有与第一外环腔5和第二外环腔6相对应的环形槽。在薄膜13上设置环形槽，能够起到一定的储油作用，平衡出油口的出油压力，由第一内环腔15和第二内环腔11分别向薄膜13上下两个面上的环形槽内输油，保证了输油过程中输油量的稳定。所述第一内环腔15和第二内环腔11中心分别设有第一顶杆16和第二顶杆9，所述第一顶杆16的下端与薄膜13顶面接触，上端与驱动器接触，所述驱动器为通过控制电压发生形变的驱动器，本实施例中采用压电陶瓷驱动器2，压电陶瓷驱动器2顶部设有定位装置1，压电陶瓷驱动器2可以主动控制薄膜13与上阀体3和下阀体17之间的节流间隙，采用定位装置1封口，能够调节薄膜13与上阀体3和下阀体17之间的初始缝隙。所述定位装置1为螺钉、销钉或螺杆，采用通用件作为压电陶瓷驱动器2的定位装置1，能够大幅降低生产成本。所述第二顶杆9上端与薄膜13底面接触，下端由碟形弹簧10支撑。与现有的薄膜13式节流阀单面设置顶杆的压电式薄膜13节流阀相比，薄膜13双面设置顶杆能够实现对流体介质的压力差动调节。第二顶杆9由蝶形弹簧10支撑，位于下阀体17和固定板8之间，下阀体17由螺栓固定，方便拆卸，便于后期维护。

一种压电型薄膜13式节流阀的节流方法，包括以下步骤：

步骤一：调节定位装置1，使压电陶瓷驱动器2上下移动，从而调整薄膜13与上阀体3和下阀体17之间的初始空隙；

步骤二：使工作中使用的流体介质经过压电型薄膜13式节流阀，通过对压电陶瓷驱动器2的控制，调节薄膜13与上阀体3和下阀体17之间空隙的大小，从而调节流体介质在上阀体3和下阀体17的流量，达到差动调节的目的；

步骤三：每次使用前，重复上述步骤一和步骤二。

工作前，首先通过向下旋转定位装置1调节压电陶瓷驱动器2的位置，压电陶瓷驱动器2进而推动第一顶杆16，第一顶杆16调节薄膜13的高度，第一顶杆16与第二顶杆9成关于薄膜13对顶设置，当第一顶杆16向下压薄膜13时，第二顶杆9也会同时受到第一顶杆16的压力，向下压缩碟形弹簧10，此时，薄膜13与上阀体3之间的缝隙大于薄膜13与下阀体17之间的缝隙；相反的，当向上旋转定位螺钉时，由于第一顶杆16不受力，而第二顶杆9在碟形弹簧10的作用下将第二顶杆9向上推动，从而将第一顶杆16向上顶起，此时，薄膜13与上阀体3之间的缝隙小于薄膜13与下阀体17之间的缝隙。

工作时，首先调节好压电陶瓷节流阀初始间隙，当有流体介质通过节流阀时，通过调整压电陶瓷驱动器2的供给电压从而主动控制压电陶瓷的位移，就可控制薄膜13与阀体的缝隙厚度，从而实现节流区域的油膜厚度的主动控制和出口压力的主动控制，上下两个节流区域的油膜厚度变化情况正好相反，即当上部的节流区域油膜厚度增大时，下部的节流区域油膜厚度减小，反之亦然，因此可以实现出口压力的差动调节。提高压电陶瓷驱动器2两端的电压，当电压增大时，压电陶瓷驱动器2位移增大，压电陶瓷驱动器2会推动动第一顶杆16，使第一顶杆16下降，推动薄膜13向下运动，此时薄膜13与上阀体3间的间隙增大而与下阀体17间的间隙减小，薄膜13上下两个节流区域间隙变化正好相反，就可实现两个出油口压力的差动变化；降低压电陶瓷驱动器2两端的电压，压电陶瓷驱动器2位移减小，第二顶杆9在碟形弹簧10的推动下上升，将薄膜13向上推起，薄膜13与上阀体3的间隙减小与下阀体17的间隙增大，同样实现连个出口压力的差动调节。如果将上阀体3上的出油口和下阀体17上的出油口分别与静压轴承上对置的两个油腔连接，即可实现对静压轴承主轴轴心的主动调节。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：包括自上而下依次安装的上阀体、薄膜、下阀体和固定板，所述上阀体由内向外依次设有互相连通的第一内环腔和第一外环腔，所述下阀体由内向外依次设有相互连通的第二内环腔和第二外环腔，所述第一内环腔和第二内环腔中心分别设有第一顶杆和第二顶杆，所述第一顶杆的下端与薄膜顶面接触，上端与驱动器接触，所述第二顶杆上端与薄膜底面接触，下端由碟形弹簧支撑。

2.如权利要求1所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述驱动器为压电陶瓷驱动器，压电陶瓷驱动器顶部设有定位装置。

3.如权利要求2所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述定位装置为螺钉、销钉或螺杆。

4.如权利要求1所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述薄膜与上阀体和下阀体之间设有密封装置。

5.如权利要求4所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述密封装置为密封圈或者密封胶。

6.如权利要求4所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述薄膜上、下两个面设有与第一外环腔和第二外环腔相对应的环形槽。

7.如权利要求1所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述第一内环腔和第一外环腔由薄膜与上阀体之间的空隙连通。

8.如权利要求1所述的一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述第二内环腔和第二外环腔由薄膜与下阀体之间的空隙连通。

9.如权利要求7或8所述的任意一种压电型薄膜式节流阀，其特征是：所述空隙为环状。

10.如权利要求1所述的一种压电型薄膜式节流阀的节流方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤一：调节定位装置，使压电陶瓷驱动器上下移动，从而调整薄膜与上阀体和下阀体之间的初始空隙；

步骤二：使工作中使用的流体介质经过压电型薄膜式节流阀，通过对压电陶瓷驱动器的控制，调节薄膜与上阀体和下阀体之间空隙的大小，从而调节流体介质在上阀体和下阀体的流量，达到差动调节的目的；

步骤三：每次使用前，重复上述步骤一和步骤二。