CN110578813A - 一种可任意调节进气量的橡胶阀门 - Google Patents

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王竹清
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Abstract

本发明涉及一种可任意调节进气量的橡胶阀门，设置在主管道周向上，包括相互垂直连接的阀门本体段和定位段，定位段设置在阀门本体段的上下端部，主管道上设置定位装置对橡胶阀门进行定位，定位装置与阀门定位段紧密配合，与本体段间隙配合，并设置进气管路连接至定位装置与阀门本体段的环形间隙。本发明提出可任意调节进气量的橡胶阀门，利用气体的压差实现橡胶阀门中部不同程度的变形达到调节通道截面面积的作用，实现气体流量的任意调节。该阀门结构简单，尺寸较小，便于自动控制。另外，借助橡胶自身的弹性实现了上下端部接触界面的密封，因此省掉了一些密封措施。

Description

一种可任意调节进气量的橡胶阀门
技术领域
本发明涉及一种可任意调节进气量的橡胶阀门，主要是借助橡胶的弹性变形实现气体进气量的任意调节，结构简单，方便控制和调节。
背景技术
目前,传统的阀门主要有金属材质或塑料材质的球阀，蝶阀，闸阀，滑阀等。这些阀门都是机械式的阀门用于控制气体和液体介质的流动，流量的调节依靠手动或电动，而电动调节的阀门尺寸较大，结构复杂，价格较高，只能实现阀门的开或关，不容易实现流量的任意控制。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种可任意调节进气量的橡胶阀门，利用其结构中的橡胶环内外的压差通过橡胶的弹性变形满足流量大小的调节，并且操作方便，结构紧凑，避免了传统金属阀门只能开或关，不易自动任意调节流量的缺点，因此特别适合于气体的输送和流量调节。
本发明提出可任意调节进气量的橡胶阀门，利用气体的压差实现橡胶阀门中部不同程度的变形达到调节通道截面面积的作用，实现气体流量的任意调节。该阀门结构简单，尺寸较小，便于自动控制。另外，借助橡胶自身的弹性实现了上下端部接触界面的密封，因此省掉了一些密封措施。
本发明的技术方案是：
一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：设置在主管道周向上，包括相互垂直连接的阀门本体段和定位段，定位段设置在阀门本体段的上下端部，主管道上设置定位装置对橡胶阀门进行定位，定位装置与阀门定位段紧密配合，与本体段间隙配合，并设置进气管路连接至定位装置与阀门本体段的环形间隙。
定位装置与主管路通过底部的螺纹连接。
定位装置包括上压盖1、右半环2、下压盖4、阀门座6、和左半环8，下压盖4设置容纳下部定位段的台阶，并与阀门座6通过螺钉连接，左半环8、右半环2在阀门本体位置对齐，整体压入阀门座6的孔中，上压盖1设置容纳上部定位段的台阶，并与阀门座6通过螺钉压紧。
进气管路为安装在阀门座上的管接头7；调节旁路通道中的气体压力，使阀门本体变形状态由初始的未变形即橡胶阀门完全打开，到阀门本体变形最大使橡胶阀门呈现近乎关闭的状态。
管接头7通过螺纹安装在阀门座6上。管接头7中通入具有一定压力的气体，气体再通过旁路通道进入阀门本体与左半环8和右半环2组成的环形间隙，由于环形间隙中气体的压力大于主管道5中的气体压力，因而在内外压力差的作用下，使阀门本体产生向内收缩的弹性变形，从而使阀门本体3通道的横截面面积减小，达到调节气体进入主管道1中流量的作用。
在装配过程中，先将下压盖4与阀门座通过螺钉连接，然后左半环8、右半环2放到阀门本体位置对齐，再整体压入阀门座6的孔中，并将上压盖1放在上部定位段利用螺钉压紧，最后将管接头7通过螺纹安装在阀门座6上，接上管路以便通入带有一定压力的气体。最终将上述组合体通过下端的螺纹与主管道连接。
多个相同的橡胶阀门沿着主管道的轴向排布，满足主管道中不同进气量的要求。
本发明将两个半金属环放在具有一定厚度的阀门本体，并通过上下压盖将橡胶阀门两端压紧，然后橡胶阀门和阀门座通过螺纹联接在主管道上。当管接头中通入带有一定压力的气体，气体沿着旁路通道进入阀门本体与两个半金属环组成的环形间隙，气压(要大于主管道中的气体压力)使橡胶阀门中部产生向内的压缩变形，变形的程度依赖于橡胶阀门中部橡胶环内外的压差大小，当压差很大时会使橡胶阀门中部产生很大的变形使通道近乎关闭。
橡胶阀门中部壁厚较薄，环形间隙中的气压使其产生径向压缩变形使橡胶阀门的中间通道横截面面积减小，从而达到调节从旁路通道进入主管道中气体量的作用。
本发明涉及一种可任意调节进气量的橡胶阀门，主要是通过气压调节橡胶阀门通道的横截面面积，从而达到调节进气量的目的。该橡胶阀门系统由旁路进气通道使带有一定压力的气体进入到由两半的金属环组成的环形间隙中，气压使橡胶阀门的中部产生向内的挤压变形，使其通道的横截面面积减小，从而使进入主管道中的气体减少，多个相同的橡胶阀门沿主管道轴向排布，可根据需要任意调节主管道中的进气量。各个旁路的进气信号可由电磁阀控制其打开或关闭。因此，该发明借助橡胶的弹性变形来控制管道横截面积来实现进气量调节的思路为新型阀门的设计带来一种新的尝试，具有重要的工程应用价值。
附图说明
图1为本发明橡胶阀门的A-A剖视图；
图2为本发明橡胶阀门的三视图；
图3为橡胶阀门初始的通道形状；
图4是气体压差为149kPa时有限元仿真得到的通道形状；
图5是气体压差为149.4kPa时有限元仿真得到的通道形状；
图6是气体压差为149.77kPa时有限元仿真得到的通道形状；
图7是气体压差为150.6kPa时有限元仿真得到的通道形状；
图8是气体压差为165kPa时有限元仿真得到的通道形状。
具体实施方式
下面根据附图对本发明所提出的一种可任意调节进气量的橡胶阀门进行具体的描述。
如图1－2所示，本发明涉及的一种可任意调节进气量的橡胶阀门设置在主管道周向上，包括相互垂直连接的阀门本体段和定位段，定位段设置在阀门本体段的上下端部，主管道上设置定位装置对橡胶阀门进行定位，定位装置与阀门定位段紧密配合，与本体段间隙配合，并设置进气管路连接至定位装置与阀门本体段的环形间隙。定位装置与主管路通过底部的螺纹连接。定位装置包括上压盖1、右半环2、下压盖4、阀门座6、和左半环8，下压盖4设置容纳下部定位段的台阶，并与阀门座6通过螺钉连接，左半环8、右半环2在阀门本体位置对齐，整体压入阀门座6的孔中，上压盖1设置容纳上部定位段的台阶，并与阀门座6通过螺钉压紧。管接头7通过螺纹安装在阀门座6上，接上管路以便通入带有一定压力的气体。将上述组合体通过下端的螺纹与主管道连接。
当管接头7中通入具有一定压力的气体，气体再通过旁路通道进入阀门本体3与左半环8和右半环2组成的环形间隙，由于环形间隙中气体的压力大于主管道5中的气体压力，因而在内外压力差的作用下，使阀门本体3中部产生向内收缩的弹性变形，从而使阀门本体3通道的横截面面积减小，达到调节气体进入主管道1中流量的作用。
图3是橡胶阀门中没有气体的横截面形状。图4-8是旁路中通入不同气压后橡胶阀门中部横截面的变形情况，可以看出随着压差的增大中部橡胶环的变形越来越大，横截面面积逐渐减小，因此进入到主管道5中的气体量逐渐减少，从而实现连续任意调节气体流量的作用。从上述分析看出，该发明充分利用了薄壁橡胶环的弹性变形，并且使橡胶的邵A硬度控制在30～50，借助其内外的压力差实现流道截面面积的连续变化，最终达到任意控制气体流量的作用。该橡胶阀门结构简单，易于操作和自动控制，多个相同的橡胶阀门沿主管道轴向排布，各个旁路的进气信号可由电磁阀控制其打开或关闭，扩大了其调节范围，并且易于实现。

Claims (8)

1.一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：设置在主管道周向上，包括相互垂直连接的阀门本体段和定位段，定位段设置在阀门本体段的上下端部，主管道上设置定位装置对橡胶阀门进行定位，定位装置与阀门定位段紧密配合，与本体段间隙配合，并设置进气管路连接至定位装置与阀门本体段的环形间隙。
2.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：定位装置与主管路通过底部的螺纹连接。
3.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：定位装置包括上压盖、右半环、下压盖、阀门座、和左半环，下压盖设置容纳下部定位段的台阶，并与阀门座通过螺钉连接，左半环、右半环在阀门本体位置对齐，整体压入阀门座的孔中，上压盖设置容纳上部定位段的台阶，并与阀门座通过螺钉压紧。
4.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：进气管路为安装在阀门座上的管接头；调节旁路通道中的气体压力，使阀门本体变形状态由初始的未变形即橡胶阀门完全打开，到阀门本体变形最大使橡胶阀门呈现近乎关闭的状态。
5.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：管接头通过螺纹安装在阀门座上。
6.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：多个相同的橡胶阀门沿着主管道的轴向排布，满足主管道中不同进气量的要求。
7.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：橡胶阀门的壁厚小于1.5mm。
8.如权利要求1所述的一种可任意调节进气量的橡胶阀门，其特征在于：橡胶阀门的邵A硬度为30～50。
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