CN110440046A - 一种液体传递行程放大式压电开关阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种液体传递行程放大式压电开关阀，涉及开关阀技术领域，包括阀体，阀体设有左腔室和右腔室，左腔室下端设有阀座，左腔室中设有弹性件、活塞A和阀芯，左腔室包括上腔室和下腔室，弹性件和活塞A位于上腔室，阀芯上端连接活塞A，阀芯下端选择性地封闭或开启阀座；右腔室中设有活塞B，活塞B连接一压电促动器；上腔室的截面积小于右腔室的截面积，上腔室与右腔室通过孔道连通并共同组成一腔体，该腔体中填充定量的液体。本发明将压电促动器的微小变形量，通过液体传递，转换为放大的阀芯的移动行程，在压电促动器与弹性件的联合作用下，准确控制阀口的开关量，达到对流体(或胶流体)输出量和阀口开闭频率的准确控制。
Description
技术领域
本发明涉及开关阀技术领域，特别是涉及一种液体传递行程放大式压电开关阀。
背景技术
压电阀是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式(或比例式)控制阀。压电陶瓷微小的变形量，通过机械式行程放大机构驱动阀芯移动，这种刚性传动机构在高速高频往复变向运动中，存在机械冲击，机构磨损快、易失效，系统重复精度低；另外放大比易受整体结构空间限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液体传递行程放大式压电开关阀，以解决现有的压电开关阀难以准确控制流体的输出量和阀口的开关频率问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种液体传递行程放大式压电开关阀，包括阀体，阀体设有左腔室和右腔室，左腔室下端设有阀座，左腔室中由上至下依次设有弹性件、活塞A和阀芯，左腔室包括上腔室和下腔室，弹性件和活塞A位于上腔室，阀芯上端连接活塞A，阀芯下端选择性地封闭或开启阀座；右腔室中设有活塞B，活塞B连接一压电促动器；上腔室的截面积小于右腔室的截面积，上腔室与右腔室通过孔道连通并共同组成一腔体，该腔体中填充定量的液体，压电促动器的微小变形量经腔体内液体的传递转换为放大的阀芯的移动行程，以准确控制阀口的开闭。
进一步的，所述液体为具有一定粘性的不可压缩的液压油。
进一步的，所述活塞B的截面积S2与活塞A的截面积S1减去阀芯上端截面积S阀芯后的实际截面积之比，等于阀芯的移动行程与压电促动器的伸缩行程之比。
进一步的，所述弹性件的上端抵接一调整螺钉，调整螺钉与阀体活动连接，调整螺钉的一端位于上腔室中抵接弹性件，其另一端穿出阀体。
进一步的，所述弹性件为压缩弹簧。
进一步的，所述下腔室设有流体容置腔，阀座连接有出口接头，阀体连接有进口接头，进口接头和出口接头皆与流体容置腔连通。
进一步的，所述活塞A的外部嵌有用于封闭活塞A与上腔室之间的间隙的密封件。
进一步的，所述活塞B的外部嵌有用于封闭活塞B与右腔室之间的间隙的密封件。
进一步的，所述阀芯的中部嵌有用于封闭阀芯与下腔室之间的间隙的密封件。
进一步的，所述活塞B设有螺纹孔，所述压电促动器的下端设有与活塞B的螺纹孔相适配的外螺纹，压电促动器与活塞B通过螺纹连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、上腔室的内径小于右腔室的内径，上腔室与右腔室连通并共同组成一封闭腔，该封闭腔中填充有液体介质，压电促动器驱动活塞B移动从而改变上腔室液体介质的容量，进而控制阀芯对阀座的开启和封闭。将压电促动器微小的变形量，通过液体柔性传递，放大阀芯的移动行程，对输出量和输出频率控制准确。
2、通过改变压电促动器输入电压和频率，准确控制阀口开关量，即可对流体(或胶流体)输出量和阀口开闭频率的准确控制。主要应用于电气和微电子行业胶液的封装、胶粘液涂布、颜色液体的喷涂、气动和液压控制阀的先导开关阀等。
3、本创作提供的液体传递行程放大式压电开关阀通过液体的柔性传递来放大阀芯的行程，无机械刚性冲击，不易磨损寿命长，系统重复精度高。根据生产需要改变活塞A、活塞B与阀芯上端三者的截面积，即可确定行程放大比。
附图说明
图1示出了本发明实施例的液体传递行程放大式压电开关阀的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种液体传递行程放大式压电开关阀，包括阀体4，阀体4设有左腔室和右腔室，左腔室下端设有阀座2，左腔室中由上至下依次设有弹性件6、活塞A5和阀芯3，左腔室包括上腔室和下腔室，弹性件6和活塞A5位于上腔室，阀芯3上端连接活塞A5，阀芯3下端选择性地封闭或开启阀座2，右腔室中设有活塞B9，活塞B9连接一压电促动器8，上腔室的截面积小于右腔室的截面积，上腔室与右腔室通过一孔道连通并共同组成一腔体10，该腔体10中填充定量的液体，压电促动器8的微小变形量经腔体10内液体的传递转换为放大的阀芯3的移动行程，以准确控制阀口的开闭。
在具体的结构中，下腔室设有流体容置腔12，阀座2连接有出口接头13，阀体4连接有进口接头1，进口接头1和出口接头13皆与流体容置腔12连通。
活塞B9上端设有螺纹孔，压电促动器8的下端设有与活塞B9的螺纹孔相适配的外螺纹，压电促动器8与活塞B9通过螺纹连接。压电促动器8为本领域常用的一种装置，本实施例中采用市场上现有的压电促动器，例如：哈尔滨芯明天科技有限公司VS系列压电陶瓷促动器,本文对其具体结构和原理不再赘述。
应当理解，活塞A5可以与阀芯3一体成型，也可以作为单个零件连接在阀芯3上端。在本实施例中，如图1所示，活塞A5与阀芯3一体成型。阀芯3上端的截面积S阀芯小于活塞A5的截面积S1，阀芯3中部的直径与下腔体的内径相适配。活塞A5的外部嵌有用于封闭活塞A5与上腔室之间的间隙的密封件11。阀芯3的中部嵌有用于封闭阀芯3与下腔室之间的间隙的密封件11。活塞B9的外部嵌有用于封闭活塞B9与右腔室之间的间隙的密封件11。密封件11为密封圈，优选为橡胶密封圈。
弹性件6优选为压缩弹簧，开关阀为常闭状态，在压缩弹簧的作用下，阀芯3与阀座2口闭合。上腔室与右腔室由横向的一孔道连通，腔体10中注入定量的具有一定粘性的不可压缩的液体，将压电促动器8的微小变形量，通过液体的传递，放大阀芯3移动行程，在压电促动器8与压缩弹簧的联合作用下，准确控制阀口的开关量，达到对流体(或胶流体)输出量和阀口开闭频率的准确控制。该液体优选为液压油，包括但不限于22号、32号和42号液压油。
根据液体的不可压缩特性，活塞B9的截面积S2与活塞A5的截面积S1减去该处阀芯3上端的截面积S阀芯后的实际截面积之比，即S2/(S1-S阀芯)，等于阀芯3的移动行程与压电促动器8的伸缩行程之比，即为机构行程放大倍数。通过压电控制器改变压电促动器8输入电压和频率，可准确控制阀口的开闭，而达到对流体(或胶流体)输出量和阀口开闭频率的准确控制。
作为一种改进，弹性件6的上端抵接一调整螺钉7，调整螺钉7与阀体4活动连接，调整螺钉7的一端位于上腔室中抵接弹性件6，其另一端穿出阀体4。调整螺钉7可以对压缩弹簧的初始压力进行调定，在弹簧力作用下阀芯3与阀座2为常闭状态。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (10)
1.一种液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：包括阀体，阀体设有左腔室和右腔室，左腔室下端设有阀座，左腔室中由上至下依次设有弹性件、活塞A和阀芯，左腔室包括上腔室和下腔室，弹性件和活塞A位于上腔室，阀芯上端连接活塞A，阀芯下端选择性地封闭或开启阀座；右腔室中设有活塞B，活塞B连接一压电促动器；上腔室的截面积小于右腔室的截面积，上腔室与右腔室通过孔道连通并共同组成一腔体，该腔体中填充定量的液体，压电促动器的微小变形量经腔体内液体的传递转换为放大的阀芯的移动行程，以准确控制阀口的开闭。
2.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述液体为具有一定粘性的不可压缩的液压油。
3.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述活塞B的截面积S2与活塞A的截面积S1减去该处阀芯上端截面积S阀芯后的实际截面积之比，等于阀芯的移动行程与压电促动器的伸缩行程之比。
4.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述弹性件的上端抵接一调整螺钉，调整螺钉与阀体活动连接，调整螺钉的一端位于上腔室中抵接弹性件，其另一端穿出阀体。
5.根据权利要求4所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述弹性件为压缩弹簧。
6.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述下腔室设有流体容置腔，阀座连接有出口接头，阀体连接有进口接头，进口接头和出口接头皆与流体容置腔连通。
7.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述活塞A的外部嵌有用于封闭活塞A与上腔室之间的间隙的密封件。
8.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述活塞B的外部嵌有用于封闭活塞B与右腔室之间的间隙的密封件。
9.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述阀芯的中部嵌有用于封闭阀芯与下腔室之间的间隙的密封件。
10.根据权利要求1所述的液体传递行程放大式压电开关阀，其特征在于：所述活塞B设有螺纹孔，所述压电促动器的下端设有与活塞B的螺纹孔相适配的外螺纹，压电促动器与活塞B通过螺纹连接。
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