CN111457111B - 一种复合式液压流量控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液压传动技术领域，具体的说是一种复合式液压流量控制阀，包括阀体；阀体内转动连接有阀板，阀体内与阀板对应位置设有阀座，阀板转动后与阀座密封连接；阀体顶部设有用于驱动阀板转动的驱动单元；阀板中部转动连接有转轴，转轴延伸至阀板外部的一端固连有刮板；阀板内与转轴远离刮板的一端对应位置开设有空腔，空腔一侧水平方向开设有一号孔，一号孔贯穿阀板；一号孔中滑动连接有柔性的拉绳，拉绳一端与阀体内壁固连，另一端缠绕并固连在转轴上；本发明通过转动并关闭阀板，使得拉绳带动转轴和刮板转动，刮板随转轴转动时对阀板表面进行清理，增加阀板与阀座的密封性。

Description

一种复合式液压流量控制阀
技术领域
本发明属于液压传动技术领域，具体的说是一种复合式液压流量控制阀。
背景技术
液压传动是指以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。在液体传动中，根据其能量传递形式不同，又分为液力传动和液压传动。液力传动主要是利用液体动能进行能量转换的传动方式，如液力耦合器和液力变矩器。液压传动是利用液体压力能进行能量转换的传动方式。在机械上采用液压传动技术，可以简化机器的结构，减轻机器质量，减少材料消耗，降低制造成本，减轻劳动强度，提高工作效率和工作的可靠性。
流量控制阀，是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。其连接方式分为法兰式与螺纹式；焊接式。控制调节方式分为自动与手动。
水液压传动技术是以水作为工作介质的液压传动技术，用水代替矿物油能够有效避免使用矿物油所带来的易燃易爆、污染环境、维护困难、废液处理困难等一系列严重问题，具有经济、安全、环保等突出优点，在纺织、化工、食品、制药、消防等行业中有着良好的应用前景，因此受到整个液压界的关注，然而，与矿物油相比，水具有粘度低、润滑性差、电化学腐蚀性强、汽化压力高等理化特性，使水液压控制阀的研制面临着气穴与气蚀、磨损与泄漏等不可避免的关键技术问题。
现有技术中也出现了一些关于流量控制阀的技术方案，如申请号为2016103501699的一项中国专利公开了一种海水液压比例流量控制阀，该阀由给定的流量电信号控制，通过比例电磁铁直接驱动上阀芯做轴向运动，节流口的实际位置由位移传感器反馈给控制系统，控制系统及时纠正与给定输入值的任何偏差，使流量阀的操作更加灵活、方便，控制也更加准确、稳定。该阀上、下阀芯分别采用阀体导流和阀芯导流结构，大大减少了阀芯所受液动力，气穴影响也得到降低，使得流量阀的稳态性能得到提高。下阀芯与阀体之间的密封采用膜片密封，一方面解决了阀芯与阀套之间的密封问题，基本实现零泄漏；另一方面，与密封圈密封相比，采用膜片密封，下阀芯在移动过程中受到的摩擦力为零，大大提高流量阀的动态响应，同时进一步简化了流量阀的结构；但现有流量控制阀内通过海水及污染较为严重的水源时，水流中含有大量的水草与长纤维。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决勾头插入时形成较大空隙，导致固定装置无法固定、勾头在插入过程中受力面积过大，导致固定装置插入困难和固定装置掺入后的空隙为进行填充，混泥土干燥后无法对固定装置进行固定的问题，本发明提出的一种复合式液压流量控制阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种复合式液压流量控制阀，包括阀体；所述阀体内转动连接有阀板，阀体内与阀板对应位置设有阀座，阀板转动后与阀座密封连接；所述阀体顶部设有用于驱动阀板转动的驱动单元；所述阀板中部转动连接有转轴，转轴延伸至阀板外部的一端固连有刮板；所述阀板内与转轴远离刮板的一端对应位置开设有空腔，所述空腔一侧水平方向开设有一号孔，一号孔贯穿阀板；所述一号孔中滑动连接有柔性的拉绳，拉绳一端与阀体内壁固连，另一端缠绕并固连在转轴上；通过转动并关闭阀板，使得拉绳带动转轴和刮板转动，刮板随转轴转动时对阀板表面进行清理，增加阀板与阀座的密封性；工作时，通过控制驱动单元带动阀板正转，之后阀板抵紧阀座后即可关闭阀门，通过驱动单元带动阀板反转即可带动阀板转动后与阀座脱离并打开阀门，使得管道内的流体正常流通，当通过阀门的流体中含有较多的杂质或湿度较高的粉尘时，阀板长时间使用之后很容易结垢，结垢之后的阀板重量增加，影响阀门打开后的通流量，同时阀板上的结垢还会造成阀板表面不平整，影响阀板与阀座接触的密封性，造成阀门的内漏，此时通过拉绳配合转轴，使得阀板正转并关闭阀门时，拉绳带动转轴转动，进而驱动刮板旋转并清理阀板表面，从而保持阀板表面的清洁，避免阀板表面长时间结垢，进而增加阀板与阀座的密封性。
优选的，所述刮板为弹性材料制成，且刮板完全伸直之后长度略小于阀板半径，通过转轴转动时产生的离心力，增加刮板对阀板的清理面积，进一步减小水垢对阀板与阀座密封性的影响；由于刮板为弹性材料制成，使得刮板在不旋转时呈弧形的收缩状，减少刮板对阀座的密封性影响，同时当转轴快速旋转时，刮板随转轴快速转动，进而使得刮板在离心力的作用下伸直，增加刮板的清除结垢面积，进一步增加阀板表面的清洁度，增加阀座与阀板的可靠密封连接，减少阀门的内漏。
优选的，所述阀座内圈固连有磁环；所述刮板远离转轴的一端设有磁块，磁块与磁环内圈相邻的一面磁极相同，通过磁环对磁块的排斥，减少刮板卡柱阀座，进一步保证阀板与阀座的可靠密封；通过磁环对磁块的排斥力，使得刮板远离转轴的一端进行弯曲，避免刮板过度伸直后卡在阀座与阀板之间，造成刮板损坏和阀板与阀座的密封不严密，进而进一步减少阀门的内漏，减少阀板的异物挤压磨损，增加阀板的使用寿命。
优选的，所述阀板靠近刮板的一侧设有一组环形的刮槽，相邻刮槽之间圆周均布一组切刀；所述刮板上与刮槽对应位置固连有刮片，刮片与刮槽配合增加阀板附近水草的切割效率，减少水草卡住阀座，进一步保证阀板与阀座的可靠密封；当流过阀门的流体中含有较多的水草或者长纤维的杂质时，通过旋转的刮板对杂质进行卷绕并收集，之后杂质随刮板转动时被切刀切断，进而缩短杂质的长度，使得水草与长纤维杂质被切断后顺利流过阀门，减少水草缠绕在阀板与阀座的接触部位，进而进一步增加阀座与阀板的可靠密封连接，减少阀门的内漏。
优选的，所述转轴位于空腔内的一端套有发条，发条靠近中心的一端与转轴固连，发条靠近外周的一端与空腔内壁固连，通过发条的蓄能增加阀板打开时，拉绳的回收效率，避免拉绳缠绕打结；当拉绳拉紧并带动转轴转动时，转轴带动发条靠近中心的一端旋转并蓄能，当阀板反转时，通过发条释放之前积蓄的弹性势能，将弹性势能转化为转轴的动能，驱动转轴反转并卷绕拉绳，进而使得拉绳被顺利收卷，避免拉绳缠绕和打结，使得拉绳不断驱动转轴转动，同时减少拉绳卡住阀座，进一步减少阀门的内漏。
优选的，所述转轴包括一号轴与二号轴；所述二号轴与刮板固连，一号轴与发条固连，一号轴与二号轴通过转销转动连接；所述转销靠近一号轴的一端固连有棘轮，二号轴与棘轮对应位置开设有环形腔，环形腔中转动连接有与棘轮配合的棘爪；通过棘轮配合棘爪减少转轴收线时的阻力，进而增加拉绳的回收效率，进一步减少拉绳缠绕；当拉绳张紧并带动一号轴转动时，一号轴带动转销和棘轮转动，此时棘爪卡住棘轮，进而驱动二号轴转动并带动刮板清理阀板表面，当阀板转动并打开阀门时，通过发条带动一号轴反转并收卷拉绳，此时棘爪与棘轮脱离，进而减少一号轴转动的阻力，增加一号轴收卷拉绳的效率，进一步增加拉绳的回收效率，减少拉绳缠绕和阻碍阀座的密封性。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种复合式液压流量控制阀，通过拉绳配合转轴，使得阀板正转并关闭阀门时，拉绳带动转轴转动，进而驱动刮板旋转并清理阀板表面，从而保持阀板表面的清洁，避免阀板表面长时间结垢，进而增加阀板与阀座的密封性。
2.本发明所述的一种复合式液压流量控制阀，通过拉绳张紧并带动一号轴转动时，一号轴带动转销和棘轮转动，此时棘爪卡住棘轮，进而驱动二号轴转动并带动刮板清理阀板表面，当阀板转动并打开阀门时，通过发条带动一号轴反转并收卷拉绳，此时棘爪与棘轮脱离，进而减少一号轴转动的阻力，增加一号轴收卷拉绳的效率，进一步增加拉绳的回收效率，减少拉绳缠绕和阻碍阀座的密封性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的主视图；
图3是图1中A处局部放大图；
图4是图2中B-B处剖视图；
图5是本发明中转轴的剖视图；
图6是图5中C-C处剖视图；
图中：阀体1、阀板2、阀座11、驱动单元12、转轴3、刮板21、空腔22、一号孔23、拉绳24、磁环13、磁块25、刮槽26、切刀27、刮片28、发条29、一号轴31、二号轴32、转销33、棘轮34、环形腔35、棘爪36。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述的一种复合式液压流量控制阀，包括阀体1；所述阀体1内转动连接有阀板2，阀体1内与阀板2对应位置设有阀座11，阀板2转动后与阀座11密封连接；所述阀体1顶部设有用于驱动阀板2转动的驱动单元12；所述阀板2中部转动连接有转轴3，转轴3延伸至阀板2外部的一端固连有刮板21；所述阀板2内与转轴3远离刮板21的一端对应位置开设有空腔22，所述空腔22一侧水平方向开设有一号孔23，一号孔23贯穿阀板2；所述一号孔23中滑动连接有柔性的拉绳24，拉绳24一端与阀体1内壁固连，另一端缠绕并固连在转轴3上；通过转动并关闭阀板2，使得拉绳24带动转轴3和刮板21转动，刮板21随转轴3转动时对阀板2表面进行清理，增加阀板2与阀座11的密封性；工作时，通过控制驱动单元12带动阀板2正转，之后阀板2抵紧阀座11后即可关闭阀门，通过驱动单元12带动阀板2反转即可带动阀板2转动后与阀座11脱离并打开阀门，使得管道内的流体正常流通，当通过阀门的流体中含有较多的杂质或湿度较高的粉尘时，阀板2长时间使用之后很容易结垢，结垢之后的阀板2重量增加，影响阀门打开后的通流量，同时阀板2上的结垢还会造成阀板2表面不平整，影响阀板2与阀座11接触的密封性，造成阀门的内漏，此时通过拉绳24配合转轴3，使得阀板2正转并关闭阀门时，拉绳24带动转轴3转动，进而驱动刮板21旋转并清理阀板2表面，从而保持阀板2表面的清洁，避免阀板2表面长时间结垢，进而增加阀板2与阀座11的密封性。
作为本发明的一种实施方式，所述刮板21为弹性材料制成，且刮板21完全伸直之后长度略小于阀板2半径，通过转轴3转动时产生的离心力，增加刮板21对阀板2的清理面积，进一步减小水垢对阀板2与阀座11密封性的影响；由于刮板21为弹性材料制成，使得刮板21在不旋转时呈弧形的收缩状，减少刮板21对阀座11的密封性影响，同时当转轴3快速旋转时，刮板21随转轴3快速转动，进而使得刮板21在离心力的作用下伸直，增加刮板21的清除结垢面积，进一步增加阀板2表面的清洁度，增加阀座11与阀板2的可靠密封连接，减少阀门的内漏。
作为本发明的一种实施方式，所述阀座11内圈固连有磁环13；所述刮板21远离转轴3的一端设有磁块25，磁块25与磁环13内圈相邻的一面磁极相同，通过磁环13对磁块25的排斥，减少刮板21卡柱阀座11，进一步保证阀板2与阀座11的可靠密封；通过磁环13对磁块25的排斥力，使得刮板21远离转轴3的一端进行弯曲，避免刮板21过度伸直后卡在阀座11与阀板2之间，造成刮板21损坏和阀板2与阀座11的密封不严密，进而进一步减少阀门的内漏，减少阀板2的异物挤压磨损，增加阀板2的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述阀板2靠近刮板21的一侧设有一组环形的刮槽26，相邻刮槽26之间圆周均布一组切刀27；所述刮板21上与刮槽26对应位置固连有刮片28，刮片28与刮槽26配合增加阀板2附近水草的切割效率，减少水草卡住阀座11，进一步保证阀板2与阀座11的可靠密封；当流过阀门的流体中含有较多的水草或者长纤维的杂质时，通过旋转的刮板21对杂质进行卷绕并收集，之后杂质随刮板21转动时被切刀27切断，进而缩短杂质的长度，使得水草与长纤维杂质被切断后顺利流过阀门，减少水草缠绕在阀板2与阀座11的接触部位，进而进一步增加阀座11与阀板2的可靠密封连接，减少阀门的内漏。
作为本发明的一种实施方式，所述转轴3位于空腔22内的一端套有发条29，发条29靠近中心的一端与转轴3固连，发条29靠近外周的一端与空腔22内壁固连，通过发条29的蓄能增加阀板2打开时，拉绳24的回收效率，避免拉绳24缠绕打结；当拉绳24拉紧并带动转轴3转动时，转轴3带动发条29靠近中心的一端旋转并蓄能，当阀板2反转时，通过发条29释放之前积蓄的弹性势能，将弹性势能转化为转轴3的动能，驱动转轴3反转并卷绕拉绳24，进而使得拉绳24被顺利收卷，避免拉绳24缠绕和打结，使得拉绳24不断驱动转轴3转动，同时减少拉绳24卡住阀座11，进一步减少阀门的内漏。
作为本发明的一种实施方式，所述转轴3包括一号轴31与二号轴32；所述二号轴32与刮板21固连，一号轴31与发条29固连，一号轴31与二号轴32通过转销33转动连接；所述转销33靠近一号轴31的一端固连有棘轮34，二号轴32与棘轮34对应位置开设有环形腔35，环形腔35中转动连接有与棘轮34配合的棘爪36；通过棘轮34配合棘爪36减少转轴3收线时的阻力，进而增加拉绳24的回收效率，进一步减少拉绳24缠绕；当拉绳24张紧并带动一号轴31转动时，一号轴31带动转销33和棘轮34转动，此时棘爪36卡住棘轮34，进而驱动二号轴32转动并带动刮板21清理阀板2表面，当阀板2转动并打开阀门时，通过发条29带动一号轴31反转并收卷拉绳24，此时棘爪36与棘轮34脱离，进而减少一号轴31转动的阻力，增加一号轴31收卷拉绳24的效率，进一步增加拉绳24的回收效率，减少拉绳24缠绕和阻碍阀座11的密封性。
工作时，通过控制驱动单元12带动阀板2正转，之后阀板2抵紧阀座11后即可关闭阀门，通过驱动单元12带动阀板2反转即可带动阀板2转动后与阀座11脱离并打开阀门，使得管道内的流体正常流通，当通过阀门的流体中含有较多的杂质或湿度较高的粉尘时，阀板2长时间使用之后很容易结垢，结垢之后的阀板2重量增加，影响阀门打开后的通流量，同时阀板2上的结垢还会造成阀板2表面不平整，影响阀板2与阀座11接触的密封性，造成阀门的内漏，此时通过拉绳24配合转轴3，使得阀板2正转并关闭阀门时，拉绳24带动转轴3转动，进而驱动刮板21旋转并清理阀板2表面，从而保持阀板2表面的清洁，避免阀板2表面长时间结垢，进而增加阀板2与阀座11的密封性；由于刮板21为弹性材料制成，使得刮板21在不旋转时呈弧形的收缩状，减少刮板21对阀座11的密封性影响，同时当转轴3快速旋转时，刮板21随转轴3快速转动，进而使得刮板21在离心力的作用下伸直，增加刮板21的清除结垢面积，进一步增加阀板2表面的清洁度，增加阀座11与阀板2的可靠密封连接，减少阀门的内漏；通过磁环13对磁块25的排斥力，使得刮板21远离转轴3的一端进行弯曲，避免刮板21过度伸直后卡在阀座11与阀板2之间，造成刮板21损坏和阀板2与阀座11的密封不严密，进而进一步减少阀门的内漏，减少阀板2的异物挤压磨损，增加阀板2的使用寿命；当流过阀门的流体中含有较多的水草或者长纤维的杂质时，通过旋转的刮板21对杂质进行卷绕并收集，之后杂质随刮板21转动时被切刀27切断，进而缩短杂质的长度，使得水草与长纤维杂质被切断后顺利流过阀门，减少水草缠绕在阀板2与阀座11的接触部位，进而进一步增加阀座11与阀板2的可靠密封连接，减少阀门的内漏；当拉绳24拉紧并带动转轴3转动时，转轴3带动发条29靠近中心的一端旋转并蓄能，当阀板2反转时，通过发条29释放之前积蓄的弹性势能，将弹性势能转化为转轴3的动能，驱动转轴3反转并卷绕拉绳24，进而使得拉绳24被顺利收卷，避免拉绳24缠绕和打结，使得拉绳24不断驱动转轴3转动，同时减少拉绳24卡住阀座11，进一步减少阀门的内漏；当拉绳24张紧并带动一号轴31转动时，一号轴31带动转销33和棘轮34转动，此时棘爪36卡住棘轮34，进而驱动二号轴32转动并带动刮板21清理阀板2表面，当阀板2转动并打开阀门时，通过发条29带动一号轴31反转并收卷拉绳24，此时棘爪36与棘轮34脱离，进而减少一号轴31转动的阻力，增加一号轴31收卷拉绳24的效率，进一步增加拉绳24的回收效率，减少拉绳24缠绕和阻碍阀座11的密封性。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：包括阀体(1)；所述阀体(1)内转动连接有阀板(2)，阀体(1)内与阀板(2)对应位置设有阀座(11)，阀板(2)转动后与阀座(11)密封连接；所述阀体(1)顶部设有用于驱动阀板(2)转动的驱动单元(12)；所述阀板(2)中部转动连接有转轴(3)，转轴(3)延伸至阀板(2)外部的一端固连有刮板(21)；所述阀板(2)内与转轴(3)远离刮板(21)的一端对应位置开设有空腔(22)，所述空腔(22)一侧水平方向开设有一号孔(23)，一号孔(23)贯穿阀板(2)；所述一号孔(23)中滑动连接有柔性的拉绳(24)，拉绳(24)一端与阀体(1)内壁固连，另一端缠绕并固连在转轴(3)上；通过转动并关闭阀板(2)，使得拉绳(24)带动转轴(3)和刮板(21)转动，刮板(21)随转轴(3)转动时对阀板(2)表面进行清理，增加阀板(2)与阀座(11)的密封性。
2.根据权利要求1所述的一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：所述刮板(21)为弹性材料制成，且刮板(21)完全伸直之后长度略小于阀板(2)半径，通过转轴(3)转动时产生的离心力，增加刮板(21)对阀板(2)的清理面积，进一步减小水垢对阀板(2)与阀座(11)密封性的影响。
3.根据权利要求2所述的一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：所述阀座(11)内圈固连有磁环(13)；所述刮板(21)远离转轴(3)的一端设有磁块(25)，磁块(25)与磁环(13)内圈相邻的一面磁极相同，通过磁环(13)对磁块(25)的排斥，减少刮板(21)卡柱阀座(11)，进一步保证阀板(2)与阀座(11)的可靠密封。
4.根据权利要求3所述的一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：所述阀板(2)靠近刮板(21)的一侧设有一组环形的刮槽(26)，相邻刮槽(26)之间圆周均布一组切刀(27)；所述刮板(21)上与刮槽(26)对应位置固连有刮片(28)，刮片(28)与刮槽(26)配合增加阀板(2)附近水草的切割效率，减少水草卡住阀座(11)，进一步保证阀板(2)与阀座(11)的可靠密封。
5.根据权利要求4所述的一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：所述转轴(3)位于空腔(22)内的一端套有发条(29)，发条(29)靠近中心的一端与转轴(3)固连，发条(29)靠近外周的一端与空腔(22)内壁固连，通过发条(29)的蓄能增加阀板(2)打开时，拉绳(24)的回收效率，避免拉绳(24)缠绕打结。
6.根据权利要求5所述的一种复合式液压流量控制阀，其特征在于：所述转轴(3)包括一号轴(31)与二号轴(32)；所述二号轴(32)与刮板(21)固连，一号轴(31)与发条(29)固连，一号轴(31)与二号轴(32)通过转销(33)转动连接；所述转销(33)靠近一号轴(31)的一端固连有棘轮(34)，二号轴(32)与棘轮(34)对应位置开设有环形腔(35)，环形腔(35)中转动连接有与棘轮(34)配合的棘爪(36)；通过棘轮(34)配合棘爪(36)减少转轴(3)收线时的阻力，进而增加拉绳(24)的回收效率，进一步减少拉绳(24)缠绕。
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