CN108644167A - 一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀 - Google Patents

一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀，涉及控制阀领域。其中，一种控制阀的稳速机构，包括：滑动阀芯，滑动阀芯设置于控制阀中，所述滑动阀芯对应控制阀流道的位置开设有阀口；以及弹性部件，用于向滑动阀芯施加与流道压力方向相反的设定压力，在控制阀流道的流道压力大于设定压力时在流道压力作用下驱动阀口朝着减少阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以减少控制阀流道的开度，在控制阀流道的流道压力小于设定压力时在设定压力的作用下带动滑动阀芯朝着增加阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以增加控制阀流道的开度。本发明使气动设备或液压设备以恒定速度运行，解决了气动设备或液压设备运行不稳定、不精确的问题。

Description

一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀
技术领域
本发明涉及控制阀领域，特别涉及一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀。
背景技术
传统气动平衡吊(伪平衡)，被设计为一种简单高效的快速提升装置。其升降的速度主要由手柄按钮阀的开度来控制。产品使用者需要经过一段时间的训练方可熟练操作。尤其是对于较轻的负载或空勾的情况下，其上升的速度难于控制。没有经过训练的人员，初次使用设备时有一定的危险性。在使用同轴式滑套手柄时，速度的冲击使得操作体验极差。传统的气动产品速度控制是用节流阀来实现的。但节流阀只适用于单一重量的产品，在产品重量变化较大时需要手动调整节流阀的开度，操作繁琐，效率低。
在使用气动平衡吊搬运产品时，我们希望对于较轻的负载可以使得其上升速度降至可操控的范围，避免对操作人员产生危险。对于较重的负载可以使得其下降的速度降到可操控的范围，避免摔坏产品。同时不需去手动调节，自动对不同的负载情况做出相应的速度调整，保证操作的简便、高效。因此，设计一款对气动平衡吊升降速度可以自动控制的阀显的十分必要。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种控制阀的稳速机构及压馈式稳速阀，其能实现在不同工况下进行自动调整达到平稳运行的目的，以满足气动设备或液压设备在作业过程中的各种复杂工况的需求。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种控制阀的稳速机构，包括：
滑动阀芯，滑动阀芯设置于控制阀中，用于控制控制阀流道的开度，所述滑动阀芯对应控制阀流道的位置开设有阀口；以及
弹性部件，用于向滑动阀芯施加与流道压力方向相反的设定压力，在控制阀流道的流道压力大于设定压力时在流道压力作用下驱动阀口朝着减少阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以减少控制阀流道的开度，在控制阀流道的流道压力小于设定压力时在设定压力的作用下带动滑动阀芯朝着增加阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以增加控制阀流道的开度。
优选的，所述设定压力和流道压力中的一个作用于所述滑动阀芯轴向一端，所述设定压力和流道压力中的另一个作用于所述滑动阀芯轴向的另一端。
优选的，滑动阀芯的轴线与控制阀流道轴线相交设置。
优选的，所述阀口为变径部；或者，所述阀口为沿滑动阀芯径向延伸且贯穿滑动阀芯的阀孔。
优选的，控制阀中对应滑动阀芯两端部开设有安装腔以及压力腔，压力腔与控制阀流道连通，弹性部件设置于安装腔中，弹性部件一端抵接在安装腔中，弹性部件另一端用于推动滑动阀芯。
优选的，还包括：
设置在安装腔中的顶推滑块，弹性部件抵接在顶推滑块上，滑动阀芯与顶推滑块相接触；以及
设置在压力腔中的活塞，流道压力作用于所述活塞上并通过所述活塞顶推滑动阀芯。
一种压馈式稳速阀，包括：阀体以及至少一个设置于阀体中的上述的控制阀的稳速机构；
所述阀体具有至少一个通路以及至少一个稳压流道，通路与稳压流道一一对应相连通；
控制阀的稳速机构与通路一一对应，弹性部件设置于滑动阀芯的一端，滑动阀芯的另一端伸进稳压流道中，阀口所处滑动阀芯的部位穿过通路以控制通路的开度。
优选的，各稳压流道中分别设置有单向阀，所述单向阀包括顶推部件以及帽状堵头，帽状堵头包括顶壁和周向侧壁，所述顶壁为封闭部位，所述周向侧壁开设有连通所述帽状堵头内部的连通孔，所述顶推部件伸入帽状堵头内部且朝倒流方向顶推帽状堵头以使帽状堵头的顶壁抵接到稳压流道孔口上。
优选的，所述通路为两个，分别为输出流道以及排放流道，所述稳压流道为两个，分别为第一稳压流道和第二稳压流道，输出流道与第一稳压流道相连通，排放流道与第二稳压流道连通；
所述控制阀的稳速机构为两个，分别为用于控制所述输出流道开度的第一控制阀的稳速机构以及用于控制所述排放流道的开度的第二控制阀的稳速机构；
第一控制阀的稳速机构的弹性部件设置于滑动阀芯的一端，第一控制阀的稳速机构的滑动阀芯的另一端伸进第一稳压流道中，第一控制阀的稳速机构的阀口所处的滑动阀芯的部位穿过输出流道；
第二控制阀的稳速机构的弹性部件设置于滑动阀芯的一端，第二控制阀的稳速机构的滑动阀芯的另一端伸进第二稳压流道中，第二控制阀的稳速机构的阀口所处的滑动阀芯的部位穿过排放流道。
优选的，所述阀体还具有与外接器件连接的连接通道，第一稳压流道的出口和第二稳压流道的入口分别与连接通道连通；
第一稳压流道和第二稳压流道中分别设置有用于防止流体倒流的单向阀。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明利用负载不同时流道压力变化控制滑动阀芯滑动以自动控制控制阀流道的开度，能使气动设备或液压设备运行平稳，避免窜动和安全事故的发生，本发明使气动设备或液压设备以恒定速度运行，解决了气动设备或液压设备运行不稳定、不精确的问题。本发明为非电气控制，结构简单，易于操作，可靠性高且制造成本低，可应用于易燃易爆的工作环境中。
2、本发明对较轻的负载可以使得其上升速度降至可操控的范围，避免对操作人员产生危险。对于较重的负载可以使得其下降的速度降到可操控的范围，避免摔坏产品。同时本发明不需手动调节，其可自动对不同的负载情况做出相应的速度调整，可见本发明操作简便且高效。
附图说明
图1是本发明的控制阀的结构示意图；
图2是图1中的C-C向的结构示意图；
图3是本发明的压馈式稳速阀的一个实施例的示意图；
图4是图3中的D-D向的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，本实施例的控制阀的稳速机构，包括：滑动阀芯10以及弹性部件11，弹性部件11可以为弹簧；所述滑动阀芯10设置于控制阀20中，用于控制控制阀流道21的开度，所述滑动阀芯10对应控制阀流道21的位置开设有阀口12，具体的，滑动阀芯10的轴线与控制阀流道21轴线相交设置，阀口12位于滑动阀芯10与控制阀流道21相交处，弹簧可设置在滑动阀芯10上端部，实现从上向下顶推滑动阀芯10。
上述实施例中，所述阀口12为变径部；或者，所述阀口12为沿滑动阀芯10径向延伸且贯穿滑动阀芯10的阀孔。其中，变径部可以为直径缩小的颈缩部，也可以是直径增大的凸起部。
弹性部件11用于向滑动阀芯10施加与流道压力方向相反的设定压力，所述设定压力和流道压力中的一个作用于所述滑动阀芯10轴向一端，所述设定压力和流道压力中的另一个作用于所述滑动阀芯10轴向的另一端。本实施例中，设定流道压力方向为图2由下向上的方向，因此，设定压力为弹簧从上向下的推力。
上述实施例中，当控制阀流道21的流道压力大于设定压力时在流道压力作用下驱动阀口12朝着减少阀口12与控制阀流道21的重叠量方向移动以减少控制阀流道21的开度，在控制阀流道21的流道压力小于设定压力时在设定压力的作用下带动滑动阀芯10朝着增加阀口12与控制阀流道21的重叠量方向移动以增加控制阀流道21的开度。
上述的移动以增加或减少阀口12与控制阀流道21的重叠量，不仅可以设定向上移动为增加阀口12与控制阀流道21的重叠量，还可以设定为向上移动为减少阀口12与控制阀流道21的重叠量，例如，变径部或阀孔位于中位时为阀口12与控制阀流道21的重叠量最大时，此时，无论上移还是下移都可以减少阀口12与控制阀流道21的重叠量以减少控制阀流道21的开度。而视变径部或阀孔的初始位置的不同，例如，变径部或阀孔的初始位置在控制阀流道21的上方，变径部或阀孔与控制阀流道21相错开时，阀口12与控制阀流道21的重叠量最小，此时，下移滑动阀芯10可以增加阀口12与控制阀流道21的重叠量；相反，变径部或阀孔的初始位置在控制阀流道21的下方，变径部或阀孔与控制阀流道21相错开时，阀口12与控制阀流道21的重叠量最小，此时，上移滑动阀芯10可以增加阀口12与控制阀流道21的重叠量；
而当阀口12的结构为直径增大的凸起部时，则凸起部位于中位时为阀口12与控制阀流道21的重叠量最小时，此时，无论上移还是下移都可以增大阀口12与控制阀流道21的重叠量以增加控制阀流道21的开度。
本实施例的控制阀20中对应滑动阀芯10两端部开设有安装腔13以及压力腔14，压力腔14与控制阀流道21连通，弹性部件11设置于安装腔13中，弹性部件11一端抵接在安装腔13中，弹性部件另一端用于推动滑动阀芯10。
上述实施中，还包括：顶推滑块15以及活塞16，顶推滑块15设置在安装腔13中，弹性部件11一端抵靠在安装腔13中，弹性部件11另一端抵靠在顶推滑块15上，滑动阀芯10与顶推滑块15相接触；弹性部件11通过作用力作用于顶推滑块15上，从而向滑动阀芯10施加设定压力。活塞16设置在压力腔14中，当流道压力作用于所述活塞16上时，活塞16沿压力腔移动从而顶推所述滑动阀芯10，实现向滑动阀芯10施加流道压力。当设定压力与流道压力大小相等时，滑动阀芯10静止，当设定压力小于流道压力，流道压力推动滑动阀芯10移动，弹性部件11收缩，直至，设定压力与流道压力大小相等时，滑动阀芯10静止，反之亦然。
如图3和图4所示，本实施的压馈式稳速阀，包括：阀体30以及至少一个设置于阀体30中的上述任一实施例的控制阀的稳速机构；
所述阀体30具有至少一个通路以及至少一个稳压流道，通路与稳压流道一一对应相连通；
控制阀的稳速机构与通路一一对应，弹性部件11设置于滑动阀芯10的一端，滑动阀芯10的另一端伸进稳压流道中，阀口12所处滑动阀芯10的部位穿过通路以控制通路的开度。
所述压馈式稳速阀可以用于液压系统或气动系统，上述的压馈式指根据输入的压力变化从而对输出进行调整。
上述实施例中，所述通路可以为两个，分别为输出流道31以及排放流道32，所述稳压流道也为两个，分别为第一稳压流道33和第二稳压流道34，输出流道31与第一稳压流道33相连通，排放流道32与第二稳压流道34连通；
所述控制阀的稳速机构为两个，分别为用于控制所述输出流道31开度的第一控制阀的稳速机构以及用于控制所述排放流道32的开度的第二控制阀的稳速机构；
第一控制阀的稳速机构的弹性部件11设置于滑动阀芯10的一端，第一控制阀的稳速机构的滑动阀芯10的另一端伸进第一稳压流道33中，第一控制阀的稳速机构的阀口12所处的滑动阀芯10的部位穿过输出流道31；
第二控制阀的稳速机构的弹性部件11设置于滑动阀芯10的一端，第二控制阀的稳速机构的滑动阀芯10的另一端伸进第二稳压流道34中，第二控制阀的稳速机构的阀口12所处的滑动阀芯10的部位穿过排放流道32。
本实施例的压馈式稳速阀与外接器件(如：气动葫芦等)连接后，向外接器件供气或液压油时，气源或液压源的压力同时经第一稳压流道33作用于滑动阀芯10，此时，若气源或液压源的压力没有大于弹性部件11，滑动阀芯10侧停止不移动，此时，若设定进气或进油为常开状态，则气或液压油进入并驱动外接器件(反之，若设定进气或进油为常闭状态，侧气或液压油不能进入外接器件)，当气源或液压源的压力增大并推动滑动阀芯10向弹性部件11移动时，弹性部件11收缩，此时，阀口12与第一稳压流道33相错开，阀口12与第一稳压流道33的重叠量减少，第一稳压流道33开度减少，出气或出油量减少，因此，当气源或液压源的压力增大时，外接器件也能保持恒定速度工作，不因压力源的突变而窜动。
当外接器件排气或排液压油时，排放的气压或油压作用于滑动阀芯10(滑动阀芯10为常闭状态)，当气源或液压源的压力增大并推动滑动阀芯10向弹性部件11移动时，弹性部件11收缩，此时，阀口12与第一稳压流道33产生重叠，阀口12与第一稳压流道33接通，随着第一稳压流道33开度增加，出气或出油量增加，但当排放的气压或油压突然减少或增大时，弹性部件11就快速复位或加剧收缩，从而使滑动阀芯10移动，以减小第一稳压流道33的开度，从而避免外接器件在突然加载负载或负载突然消除而产生窜动，保证外接器件能稳定卸压。
本实施例中，所述阀体30还具有与外接器件连接的连接通道35，第一稳压流道33的出口和第二稳压流道34的入口分别与连接通道35连通；
第一稳压流道33和第二稳压流道34中分别设置有用于防止流体倒流的单向阀。
本实施例中，各稳压流道中分别设置有单向阀36，所述单向阀36包括顶推部件361以及帽状堵头362，顶推部件361可以为弹簧，帽状堵头362包括顶壁3621和周向侧壁3622，所述顶壁3621为封闭部位，所述周向侧壁3622开设有连通所述帽状堵头362内部的连通孔，所述顶推部件361伸入帽状堵头362内部且朝倒流方向顶推帽状堵头362以使帽状堵头362的顶壁3621抵接到稳压流道孔口上。当液压油或气体从稳压流道入口向出口正向流动时，液压油或气体顶推顶壁3621，此时，顶推部件361收缩，液压油或气体即从顶推部件361收缩形成的间隙中流入连通孔并流出。当存在液压油或气体从稳压流道出口向进口倒流时，液压油或气体顶推顶壁3621，此时，顶推部件361复位，在液压油或气体和顶推部件361的作用下，顶壁3621封堵稳压流道孔口，防止倒流。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制阀的稳速机构，其特征在于，包括：
滑动阀芯，滑动阀芯设置于控制阀中，用于控制控制阀流道的开度，所述滑动阀芯对应控制阀流道的位置开设有阀口；以及
弹性部件，用于向滑动阀芯施加与流道压力方向相反的设定压力，在控制阀流道的流道压力大于设定压力时在流道压力作用下驱动阀口朝着减少阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以减少控制阀流道的开度，在控制阀流道的流道压力小于设定压力时在设定压力的作用下带动滑动阀芯朝着增加阀口与控制阀流道的重叠量方向移动以增加控制阀流道的开度。
2.根据权利要求1所述的控制阀的稳速机构，其特征在于，所述设定压力和流道压力中的一个作用于所述滑动阀芯轴向一端，所述设定压力和流道压力中的另一个作用于所述滑动阀芯轴向的另一端。
3.根据权利要求1所述的控制阀的稳速机构，其特征在于，滑动阀芯的轴线与控制阀流道轴线相交设置。
4.根据权利要求1所述的控制阀的稳速机构，其特征在于，所述阀口为变径部；或者，所述阀口为沿滑动阀芯径向延伸且贯穿滑动阀芯的阀孔。
5.根据权利要求1-4任一所述的控制阀的稳速机构，其特征在于，控制阀中对应滑动阀芯两端部开设有安装腔以及压力腔，压力腔与控制阀流道连通，弹性部件设置于安装腔中，弹性部件一端抵接在安装腔中，弹性部件另一端用于推动滑动阀芯。
6.根据权利要求5所述的控制阀的稳速机构，其特征在于，还包括：
设置在安装腔中的顶推滑块，弹性部件抵接在顶推滑块上，滑动阀芯与顶推滑块相接触；以及
设置在压力腔中的活塞，流道压力作用于所述活塞上并通过所述活塞顶推滑动阀芯。
7.一种压馈式稳速阀，其特征在于，包括：阀体以及至少一个设置于阀体中的权利要求1-6任一所述的控制阀的稳速机构；
所述阀体具有至少一个通路以及至少一个稳压流道，通路与稳压流道一一对应相连通；
控制阀的稳速机构与通路一一对应，弹性部件设置于滑动阀芯的一端，滑动阀芯的另一端伸进稳压流道中，阀口所处滑动阀芯的部位穿过通路以控制通路的开度。
8.根据权利要求7所述的压馈式稳速阀，其特征在于，各稳压流道中分别设置有单向阀，所述单向阀包括顶推部件以及帽状堵头，帽状堵头包括顶壁和周向侧壁，所述顶壁为封闭部位，所述周向侧壁开设有连通所述帽状堵头内部的连通孔，所述顶推部件伸入帽状堵头内部且朝倒流方向顶推帽状堵头以使帽状堵头的顶壁抵接到稳压流道孔口上。
9.根据权利要求7或8所述的压馈式稳速阀，其特征在于，所述通路为两个，分别为输出流道以及排放流道，所述稳压流道为两个，分别为第一稳压流道和第二稳压流道，输出流道与第一稳压流道相连通，排放流道与第二稳压流道连通；
所述控制阀的稳速机构为两个，分别为用于控制所述输出流道开度的第一控制阀的稳速机构以及用于控制所述排放流道的开度的第二控制阀的稳速机构；
第一控制阀的稳速机构的弹性部件设置于滑动阀芯的一端，第一控制阀的稳速机构的滑动阀芯的另一端伸进第一稳压流道中，第一控制阀的稳速机构的阀口所处的滑动阀芯的部位穿过输出流道；
第二控制阀的稳速机构的弹性部件设置于滑动阀芯的一端，第二控制阀的稳速机构的滑动阀芯的另一端伸进第二稳压流道中，第二控制阀的稳速机构的阀口所处的滑动阀芯的部位穿过排放流道。
10.根据权利要求8所述的压馈式稳速阀，其特征在于，所述阀体还具有与外接器件连接的连接通道，第一稳压流道的出口和第二稳压流道的入口分别与连接通道连通；
第一稳压流道和第二稳压流道中分别设置有用于防止流体倒流的单向阀。
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