CN110906027A - 一种可同步调节的机械式比例阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可同步调节的机械式比例阀，包括柱状的阀体，阀体内设置有混合腔和调节装置；混合腔连通有混合器出口，第二气体入口，第一气体挡环位；调节装置包括调节手轮，调节手轮依次连接有螺纹杆，限位杆、连接杆和第一阀块，连接部和第二阀块，第一阀块和第二阀块在与连接部连接的位置处直径最大，之后逐渐减小，阀体上圆形孔密封连接有密封环，密封环与螺纹杆螺纹连接，限位杆与方形孔密封滑移连接；混合腔的内壁上均匀设置有定子叶片。通过上述设置，调节手轮使得阀体前后位移，第一挡环流通面积减小，第二挡环流通面积相应增，反之亦然，可实现0到100％之间任意比例，精度高，且由于定子叶片的设置使得两种气体的混合更加充分。

Description

一种可同步调节的机械式比例阀
技术领域
本发明涉及气体配比器应用领域，具体为一种可同步调节的机械式比例阀。
背景技术
气体配比器又称气体混配器。气体混配器根据不同气体比例混合原理，可用于食品工业中可与包装机配套使用，食品包装过程中采用二氧化碳、氧气、氮气不同气体种类、比例组合进行保鲜包装。
在医用方面，医用呼吸机提供给病人的呼吸气体是由空气和氧气混合而成，来源于空气和氧气气源的这两种气体需要经过空氧混合器进行混合后再提供给呼吸机。气体比例阀是空氧混合器的一个主要部件，能够通过调整空气和氧气的进气量，以实现提供符合空氧比例要求的呼吸气体。
现有配比器比例阀多为限流孔板加针形阀配置，主气体通过限流孔板限流，再用针形阀对辅助气体的微调，而达到所需要的混合比例；因限流孔板是固定的，不可进行调整，所以无法实现两种气体的同步调节，比例范围最大0～50％调整。
针对上述问题，需要对比例阀做进一步的改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可同步调节的机械式比例阀，其能够实现0到100％之间任意比例的调节，精度高，且由于定子叶片的设置使得两种气体的混合更加充分。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可同步调节的机械式比例阀，包括柱状的阀体，所述阀体内设置有混合腔和调节装置；
所述混合腔连通有位于所述阀体侧面的混合气出口和第二气体入口，所述第二气体入口连接有第二气体挡环，所述第二气体挡环位于混合腔内，且与阀体螺纹连接，所述混合腔的另一端设置有第一气体座，所述第一气体座与阀体螺纹连接，所述第一气体座上设置有第一气体入口，所述第一气体入口，所述第一气体入口连通有第一气体挡环，所述第一气体挡环与所述第一气体座螺纹连接；
所述调节装置包括调节手轮，所述调节手轮依次连接有螺纹杆，密封杆、连接杆和第一阀块和第二阀块，所述第一阀块和第二阀块间连接有连接部，所述第一阀块和所述第二阀块在与所述连接部连接的位置处直径最大，之后逐渐减小，所述阀体上设置有用于安装所述调节装置的圆形孔和密封孔，所述圆形孔密封固定连接有密封环，所述密封环与所述螺纹杆螺纹连接，所述密封杆与所述密封孔密封滑移连接；
所述调节装置、所述第一气体挡环、所述第二气体挡环和所述第一气体座的轴线在同一直线上；
所述混合腔的内壁上均匀设置有定子叶片。
通过上述技术方案，由于密封环在圆形孔的位置与阀体固定连接，同时螺纹杆与调节手轮和密封杆连接，并且密封杆与密封孔滑移密封连接，因此在螺纹杆相对于密封环螺纹进行旋转，由此引起了第一阀块和第二阀块的同步移动，同时由于第一气体挡环和第二气体挡环分别设置在连接部的两侧，因此在第一气体挡环的流通面积增大的同时，第二气体挡环的流通面积便同步减小，反之亦然，由于第一阀块或第二阀块能够使得气体完全关闭，因此能够实现0到100％的比例调剂，同时由于调节手轮的转动通过螺纹实现可实现轴向方向上的微小位移，因此其精度高；同时由于设置了相应的定子叶片，因此在进行调节时，两种气体被定子叶片改变相应的流向，因此使得两种气体相互撞击，有利于实现两种气体的混合。
优选的，所述第一阀块和所述第二阀块的沿轴线方向的截面为锥形或圆弧形或椭圆弧形。
通过上述技术方案，第一阀块和第二阀块的截面形状设计成不同的形状，能够使得其在同样轴向位移的情况下引起的流通面积变化不尽相同，使用者可根据实际需要进行选用。
优选的，所述定子叶片包括第一定子叶片组和第二定子叶片组，所述第一定子叶片组包括组成环状的第一叶片，所述第二定子叶片组包括组成环状的第二叶片，所述第一叶片和所述第二叶片的角度以连接部为基准对称设置。
通过上述技术方案，分别设置环状的第一叶片和环状的第二叶片，且二者对称设置，有利于形成两种气体的对撞，从而有利于气体的混合。
优选的，所述弹簧片与所述连接部间连接有转动轴承。
通过上述技术方案，由于螺旋状的弹簧片会对螺纹杆提供轴向上的弹力，因此能够增加螺纹杆和密封环间的摩擦了，由于摩擦力的设置，在转动调节手轮时的速度能够更小，相对位移也能够更小的进行调节，因此调节的精度能够做到高。
优选的，所述弹簧片与所述连接部间连接有转动轴承。
通过上述技术方案，设置转动轴承，由于螺旋状的弹簧片会对轴承提供转动的力，而这个转动力会引起螺纹杆的相对转动，而这样的转动会引起第一阀块和第二阀块的移动，因此会影响精确度，为了避免弹簧片提供的旋转力，设置转动轴承，能够抵消该影响。
优选的，所述弹簧片的截面为人字形或圆弧形。
通过上述技术方案，人字形或圆弧形的弹簧片能够对气体的流向提供导向作用，从而有利于气体的相对混合。
优选的，所述弹簧片上均匀设置有过孔。
通过上述技术方案，过孔能够进一步的实现两种气体的混合。
优选的，所述密封杆和所密封孔的截面为方形，所述螺纹杆与所述密封杆转动连接。
通过上述技术方案，由于方形的密封孔和密封杆能够限制第一阀块和第二阀块间的旋转，从而有利于实现密封，滑动密封相对于旋转密封更加易于实现。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)在第一气体挡环的流通面积增大的同时，第二气体挡环的流通面积便同步减小，反之亦然，且第一阀块或第二阀块能够使得气体完全关闭，因此能够实现0到100％的比例调剂；
(2)同时由于调节手轮的转动通过螺纹实现可实现轴向方向上的微小位移，因此其精度高；
(3)由于设置了相应的定子叶片，因此在进行调节时，两种气体被定子叶片改变相应的流向，因此使得两种气体相互撞击，有利于实现两种气体的混合。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明阀体的结构示意图；
图3为本发明调节装置的结构示意图；
图4为本发明弹簧片的结构示意图。
图中：1、阀体；2、混合腔；3、混合气出口；4、第二气体入口；5、第二气体挡环；6、第一气体座；7、第一气体入口；8、第一气体挡环；9、调节手轮；10、螺纹杆；11、密封杆；12、连接杆；13、第一阀块；14、连接部；15、第二阀块；16、圆形孔；17、密封孔；18、密封环；19、第一叶片；20、第二叶片；21、弹簧片；22、转动轴承；23、过孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：
一种可同步调节的机械式比例阀，包括柱状的阀体1，所述阀体1内设置有混合腔2和调节装置。
混合腔2连通有位于阀体1侧面的混合气出口3和第二气体入口4，第二气体入口4连接有第二气体挡环5，第二气体挡环5位于混合腔2内，且与阀体1螺纹连接，混合腔2的另一端设置有第一气体座6，第一气体座6与阀体1螺纹连接，第一气体座6上设置有第一气体入口7，第一气体入口7，第一气体入口7连通有第一气体挡环8，第一气体挡环8与第一气体座6螺纹连接。
调节装置包括调节手轮9，调节手轮9上设置有相应的刻度只是相应的比例数值。调节手轮9依次连接有螺纹杆10，密封杆11、连接杆12和第一阀块13和第二阀块15，第一阀块13和第二阀块15间连接有连接部14，第一阀块13和第二阀块15在与连接部14连接的位置处直径最大，之后逐渐减小。
阀体1上设置有用于安装调节装置的圆形孔16和密封孔17，圆形孔16密封固定连接有密封环18，密封环18与螺纹杆10螺纹连接，密封杆11与密封孔17密封滑移连接。
第一阀块13和第二阀块15的沿轴线方向的截面可以为是锥形或圆弧形或椭圆弧形，第一阀块13和第二阀块15的截面形状设计成不同的形状，能够使得其在同样轴向位移的情况下引起的流通面积变化不尽相同，使用者可根据实际需要进行选用。本实施例中该截面为锥形。
密封杆11和所密封孔17的截面可以是圆形或方形，同时螺纹杆10与密封杆11转动连接。本实施例中为方形，由于方形的密封孔17和密封杆11能够限制第一阀块13和第二阀块15间的旋转，从而有利于实现密封，滑动密封相对于旋转密封更加易于实现。
调节装置、第一气体挡环8、第二气体挡环5和第一气体座6的轴线在同一直线上。
该装置在使用时，由于密封环18在圆形孔16的位置与阀体1固定连接，同时螺纹杆10与调节手轮9和密封杆11连接，并且密封杆11与密封孔17滑移密封连接，因此在螺纹杆10相对于密封环18螺纹进行旋转，由此引起了第一阀块13和第二阀块15的同步移动，同时由于第一气体挡环8和第二气体挡环5分别设置在连接部14的两侧，因此在第一气体挡环8的流通面积增大的同时，第二气体挡环5的流通面积便同步减小，反之亦然，由于第一阀块13或第二阀块15能够使得气体完全关闭，因此能够实现0到100％的比例调剂，同时由于调节手轮9的转动通过螺纹实现可实现轴向方向上的微小位移，因此其精度高。
混合腔2的内壁上均匀设置有定子叶片。定子叶片包括第一定子叶片组和第二定子叶片组，第一定子叶片组包括组成环状的第一叶片19，第二定子叶片组包括组成环状的第二叶片20，第一叶片19和第二叶片20的角度以连接部14为基准对称设置。分别设置环状的第一叶片19和环状的第二叶片20，且二者对称设置，有利于形成两种气体的对撞，从而有利于气体的混合。
弹簧片21与连接部14间连接有转动轴承22。由于螺旋状的弹簧片21会对螺纹杆10提供轴向上的弹力，因此能够增加螺纹杆10和密封环18间的摩擦了，由于摩擦力的设置，在转动调节手轮9时的速度能够更小，相对位移也能够更小的进行调节，因此调节的精度能够做到高。
弹簧片21与连接部14间连接有转动轴承22。设置转动轴承22，由于螺旋状的弹簧片21会对轴承提供转动的力，而这个转动力会引起螺纹杆10的相对转动，而这样的转动会引起第一阀块13和第二阀块15的移动，因此会影响精确度，为了避免弹簧片21提供的旋转力，设置转动轴承22，能够抵消该影响。
本实施例中，弹簧片21的截面为人字形或圆弧形，并且弹簧片21上均匀设置有过孔23。人字形或圆弧形的弹簧片21能够对气体的流向提供导向作用，从而有利于气体的相对混合。过孔23能够进一步的实现两种气体的混合。
综上，本发明的有益效果是：(1)在第一气体挡环8的流通面积增大的同时，第二气体挡环5的流通面积便同步减小，反之亦然，且第一阀块13或第二阀块15能够使得气体完全关闭，因此能够实现0到100％的比例调剂；(2)同时由于调节手轮9的转动通过螺纹实现可实现轴向方向上的微小位移，因此其精度高；(3)由于设置了相应的定子叶片，因此在进行调节时，两种气体被定子叶片改变相应的流向，因此使得两种气体相互撞击，有利于实现两种气体的混合。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：包括柱状的阀体(1)，所述阀体(1)内设置有混合腔(2)和调节装置；
所述混合腔(2)连通有位于所述阀体(1)侧面的混合气出口(3)和第二气体入口(4)，所述第二气体入口(4)连接有第二气体挡环(5)，所述第二气体挡环(5)位于混合腔(2)内，且与阀体(1)螺纹连接，所述混合腔(2)的另一端设置有第一气体座(6)，所述第一气体座(6)与阀体(1)螺纹连接，所述第一气体座(6)上设置有第一气体入口(7)，所述第一气体入口(7)，所述第一气体入口(7)连通有第一气体挡环(8)，所述第一气体挡环(8)与所述第一气体座(6)螺纹连接；
所述调节装置包括调节手轮(9)，所述调节手轮(9)依次连接有螺纹杆(10)，密封杆(11)、连接杆(12)和第一阀块(13)和第二阀块(15)，所述第一阀块(13)和第二阀块(15)间连接有连接部(14)，所述第一阀块(13)和所述第二阀块(15)在与所述连接部(14)连接的位置处直径最大，之后逐渐减小，所述阀体(1)上设置有用于安装所述调节装置的圆形孔(16)和密封孔(17)，所述圆形孔(16)密封固定连接有密封环(18)，所述密封环(18)与所述螺纹杆(10)螺纹连接，所述密封杆(11)与所述密封孔(17)密封滑移连接；
所述调节装置、所述第一气体挡环(8)、所述第二气体挡环(5)和所述第一气体座(6)的轴线在同一直线上；
所述混合腔(2)的内壁上均匀设置有定子叶片。
2.根据权利要求1所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述第一阀块(13)和所述第二阀块(15)的沿轴线方向的截面为锥形或圆弧形或椭圆弧形。
3.根据权利要求1所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述定子叶片包括第一定子叶片组和第二定子叶片组，所述第一定子叶片组包括组成环状的第一叶片(19)，所述第二定子叶片组包括组成环状的第二叶片(20)，所述第一叶片(19)和所述第二叶片(20)的角度以连接部(14)为基准对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述连接部(14)和所述阀体(1)在所述混合腔(2)内连接有螺旋状的弹簧片(21)，所述弹簧片(21)的两个自由端分别与所述阀体(1)和所述连接部(14)连接。
5.根据权利要求4所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述弹簧片(21)与所述连接部(14)间连接有转动轴承(22)。
6.根据权利要求5所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述弹簧片(21)的截面为人字形或圆弧形。
7.根据权利要求6所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述弹簧片(21)上均匀设置有过孔(23)。
8.根据权利要求1所述的一种可同步调节的机械式比例阀，其特征在于：所述密封杆(11)和所密封孔(17)的截面为方形，所述螺纹杆(10)与所述密封杆(11)转动连接。
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CN113477108A (zh) * 2021-04-29 2021-10-08 中冶长天国际工程有限责任公司 一种富氧点火用空氧混合器及其控制方法
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