CN106958680A - 一种流体压力控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种流体压力控制阀，包括：泵体，电磁线圈骨架组件，磁致变体弹性组件，阀芯；电磁线圈骨架组件包括线圈绕组与陶瓷骨架，磁致变体弹性组件包括波纹碟形弹片、磁致变体、本体，磁致变体置放与密封在波纹碟形弹片与本体之间形成的密封腔内；磁致变体弹性组件装配固定在阀芯的端头轴颈上两者形成一个组件。线圈绕组加电时产生磁场，受电磁力的作用磁致变体弹性组件内的磁致变体推动波纹碟形弹片快速地向电磁线圈骨架组件靠近，流体流道的流通截面积缩小；当线圈绕组失电时，电磁力消失，波纹碟形弹片复位，流体流道的流通截面积增大；通过改变与控制流体流道的流通截面积，实现控制阀流出端口的流体压力控制。

Description

一种流体压力控制阀
技术领域
本发明涉及一种流体动态压力控制技术领域，具体涉及一种流体压力控制阀。
背景技术
现有的流体压力控制阀采用液力或电磁力控制活塞阀杆组件运动的方式，进行流体压力与流量的控制，活塞阀杆组件质量大，反应速度慢，控制执行单元的动态响应性能不好，导致装置与设备内的流体压力与流量稳定性不好，影响机器设备的性能，已经难以难以满足目前高压、大流量气体与液体的压力与流量精确动态控制的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流体压力控制阀，解决现有流体控制阀的反应速度慢，动态响应性能不良这一缺陷，满足高压、大流量的流体压力与流量精确动态控制的要求。
本发明的技术技术方案如下：
本发明的流体压力控制阀，包括：泵体1、电磁线圈骨架组件2、磁致变体弹性组件4、阀芯4；电磁线圈骨架组件2包括线圈绕组21与陶瓷骨架22，组件2装配固定在泵体1的中心轴颈12上；磁致变体弹性组件3包括波纹碟形弹片31、磁致变体32、本体33，其中磁致变体32置放与密封在波纹碟形弹片31与本体33之间形成的密封腔内，组件3装配固定在阀芯4的端头轴颈41上两者形成一个组合件。电磁线圈骨架组件内2内的线圈绕组21加电时产生磁场，受电磁力作用磁致变体弹性组件3内的磁致变体32推动波纹碟形弹片31快速地向电磁线圈骨架组件2靠近，电磁线圈骨架组件2中的陶瓷骨架22与波纹碟形弹片31之间形成的流体流道5的流通截面积缩小；当线圈绕组21失电时，电磁力消失，波纹碟形弹片31复位，流体流道5的流通截面积增大；通过改变与控制流体流道5的流通截面积，实现控制阀流出端口的流体压力控制。
本发明提供的流体压力控制阀与现有的控制阀相比具有流体压力与流量控制的动态性能好，阀组件结构简单，批量生产制造工艺性好，成本低等优点。
附图说明
图1是依据本发明的优选实施方式的流体压力控制阀的轴向剖视图。
图2是图1中的流体压力控制阀内波纹弹性碟片移动后流体流道变化情形的轴向剖视图。
图3是图1与图2中的流体压力控制阀内泵体与电磁线圈骨架组件的轴向剖视图。
图4是图3中的流体压力控制阀内泵体的轴向剖视图。
图5是图3中的流体压力控制阀内的磁致变体弹性组件与阀芯装配组合件的轴向剖视图。
图6是图4中的磁致变体弹性组件的轴向剖视图。
图7是图5中的流体压力控制阀内阀芯的轴向剖视图。
附图中标注说明：
1-泵体，11-泵体内孔壁沿圆周均布的三个支撑位，12-泵体中心轴颈；
2-电磁线圈骨架组件，21-线圈绕组，22-陶瓷骨架，23-绕组封装胶；
3-磁致变体弹性组件，31-波纹碟形弹片，31A-波纹碟形弹片受力拉伸膨胀后的位置，31B-波纹碟形弹片的初始位置；32-磁致变体，33-本体；
4-阀芯，41-阀芯端头轴颈，42-阀芯外周环面；
5-流体流道。
具体实施方式
以下结合附图1～附图6通过优选实施例对本发明的流体压力控制阀进行说明，附图1～附图6亦构成本发明申请的一部分；本发明的示意性实施例的说明的目的在于解释本发明，本发明的保护范围不受附图1～附图6中具体实施例结构形式的限制。
图1是依据本发明的优选实施方式的流体压力控制阀的轴向剖视图，该流体压力控制阀包括：泵体1、电磁线圈骨架组件2、磁致变体弹性组件3、阀芯4；其中电磁线圈骨架组件2装配固定在泵体1的中心轴颈12上；磁致变体弹性组件3装配固定在阀芯4的端头轴颈41上，两者形成一个组合件，阀芯4的外周环面42与泵体1的内孔壁面上沿圆周均布的三个支撑位11相配合，构成流体压力控制阀总成。电磁线圈骨架组件2中的陶瓷骨架22与波纹碟形弹片31之间形成的流体流道5。当电磁线圈骨架组件2内的线圈绕组21加电时生成的磁场产生电磁力，磁致变体弹性组件3内的磁致变体32受电磁力拉动作用，推动波纹碟形弹片31快速地向电磁线圈骨架组件2靠近，流体流道5的流通截面积缩小；当线圈绕组21失电时，电磁力消失，波纹碟形弹片31复位，流体流道5的流通截面积增大；通过改变与控制流体流道的流通截面积，实现控制阀流出端口的流体压力控制。
图2是图1中的流体压力控制阀内波纹弹性碟片移动后流体流道变化情形的轴向剖视图。线圈绕组21加电生成磁场产生的电磁力，快速拉动磁致变体32推动波纹碟形弹片31移动，到达受力拉伸膨胀之后的位置31A，在此过程中流体流道5的流通截面积迅速减小；线圈绕组21失电时，电磁力消失，波纹碟形弹片31自动复位，回到初始位置31B，在此过程中流体流道5的流通截面积从小变大。
图3是图1中的流体压力控制阀中泵体1与电磁线圈骨架组件2装配组合件的轴向剖视图。其中泵体1的中心有中心轴颈12，泵体1的内孔壁面上沿圆周有均布的三个支撑位11，泵体内孔壁面上的三个均布支撑位11与阀芯4的外周环面42相配合。电磁线圈骨架组件2由线圈绕组21与陶瓷骨架22构成，线圈绕组21装配安置在陶瓷骨架22中，通过高分子注塑或灌注粘接胶23将线圈绕组21与陶瓷骨架22形成线圈骨架组件2。电磁线圈骨架组件2组件装配固定在泵体1的中心轴颈12上，形成一个组合件。
图4是图3中的流体压力控制阀内泵体1的轴向剖视图；泵体1的中心有中心轴颈12，泵体1的内孔壁面上沿圆周有均布的三个支撑位11。
图5是图1中的流体压力控制阀内的磁致变体弹性组件3与阀芯4装配组合件的轴向剖视图。磁致变体弹性组件3装配固定在阀芯4的端头轴颈41上，两者形成一个整体组合件。
图6是图5中的磁致变体弹性组件3的轴向剖视图。磁致变体弹性组件3由波纹碟形弹片31、磁致变体32、本体33组成，其中磁致变体32置放与密封在波纹碟形弹片31与本体33两者之间形成的密封腔内。波纹碟形弹片31的横断面具有波纹状S形弹性结构特征，波纹状S形曲线可以是各种几何曲线以及几何曲线组合；磁致变体32是由23～35％体积占比的铁基软磁合金3～21μm微粉(铁硅、铁磷合金、、铁铝、铁镍、铁钴)与65～76％体积占比的硅油与油酸构成的液态混合物。在非强磁场情况下，液态的磁致变体32内体积占比小的铁基软磁合金3～21μm微粉在硅油与油酸中呈现均匀分布状态；当磁致变体32周围有强磁场情况时，铁基软磁合金3～21μm微粉为磁场所吸引，迅速聚拢向磁场极化方向运动，磁致变体32从液态转化为固态，产生相当的电磁力。受到线圈绕组21加电时生成磁场的作用，磁致变体32从液态转化为固态，产生电磁力，磁致变体32推动波纹碟形弹片31的表面沿轴向快速地膨胀，迅速向电磁线圈骨架组件2靠近，电磁线圈骨架组件2中的陶瓷骨架22与波纹碟形弹片31之间形成的流体流道5的流通截面积迅速缩小；当线圈绕组21失电时，电磁力消失，波纹碟形弹片31沿轴向收缩复位，流体流道5的流通截面积增大；通过改变与控制流体流道5的流通截面积，实现控制阀流出端口的流体压力控制。
图7是图6中的压力控制阀内阀芯4的轴向剖视图。阀芯1包括端头轴颈上41和外环周面42，磁致变体弹性组件3装配固定阀芯1的端头轴颈41上，磁致变体弹性组件3与阀芯4两者形成一个组合件；阀芯1的外环周面42与泵体1的内孔壁上沿圆周均布的三个支撑位11相配，将阀体1与阀芯4装配形成一个组合件，构成流体压力控制阀总成。
以上通过优选实施例的结构示意图对发明的关键技术精神与环节进行了说明与阐述，并给出了本发明的具体实施方式，但本发明并非局限与此；凡是基于本发明的技术思想与精神对具体实施方式与实施例的技术细节进行修改、变更、增补、等效都应在本发明的权利保护要求范围内。

Claims (5)

1.一种流体压力控制阀，包括：
泵体，泵体中心有中心轴颈，泵体内孔壁面上沿圆周有均布的三个支撑位，泵体内孔壁面上的三个均布支撑位与阀芯的外周环面相配；电磁线圈骨架组件，包括线圈绕组与陶瓷骨架，线圈绕组通过粘接胶或高分子注塑工艺封装在陶瓷骨架内；组件装配固定在泵体的中心轴颈上；磁致变体弹性组件，包括波纹碟形弹片、磁致变体、本体；其中磁致变体置放与密封在波纹碟形弹片与本体之间形成的密封腔内；组件装配固定在阀芯的端头轴颈上；阀芯，磁致变体弹性组件装配固定在阀芯的端头轴颈上两者形成一个组件。
2.根据权利要求1所述的流体压力控制阀，其特征在于：所述的磁致变体弹性组件内波纹碟形弹片的横断面具有波纹状S形弹性结构特征，波纹状S形曲线可以为各种几何曲线以及几何曲线组合，曲线形状与类型不限。
3.根据权利要求1所述的流体压力控制阀，其特征在于：所述的磁致变体弹性组件内的磁致变体为液态混合物，由铁基软磁合金微粉(铁硅、铁磷、铁铝、铁镍、铁钴)、硅油、油酸等构成。
4.根据权利要求1所述的流体压力控制阀，其特征在于：所述的电磁线圈骨架组件中的陶瓷骨架可以采用其它高强度非磁性材质制成。
5.根据权利要求1、2所述的流体压力控制阀，其特征在于：所述的磁致变体弹性组件中的波纹碟形弹片采用高强度弹性材料制成，包括金属、高分子、塑料、复合材料等。
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