CN1116767A - 由复位弹簧控制伺服活塞的压差开关和/或压差指示器 - Google Patents

由复位弹簧控制伺服活塞的压差开关和/或压差指示器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种空气除油滤的压差开关，它有一个隔开压力区的筒形薄膜。

Description

由复位弹簧控制伺服活塞 的压差开关和/或压差指示器
压力测量的广泛使用，导致发展了种种不同类型的压力传感器，其中，除了物理测量原理(机械的，感应的，电容的等)外，还设计了多种结构方案。
压力定义为单位面积的力，单位为1巴＝105牛顿/米2＝105帕斯卡。压力标度的零点或选为绝对真空压力，或选为大气压力。
因此人们区别以下术语：
-绝对压力：起点是真空(0巴)。
-表压(低压)：起点是约为1巴的大气压力；表压5巴约等于绝对压力6巴。
-压差：表示同一参照系内两个所测得压力之差。
因此，压力传感器基本上可区分为绝对压力传感器，表压(低压)传感器和压差传感器。压差传感器计量在两个分开的腔内所测得压力之差。在绝对压力传感器中，两个腔中的一个抽成真空，所以测得的压力是绝对值。表压和低压传感器只需一个压力腔，因为它是与外界大气压力作比较。因此它比另外的两种传感器容易实现。绝对压力传感器由于有真空腔，所以制造成本很高。
制造一种压力传感器的费用，除了与测量类型有关外，还取决于所要测量压力的精度或测量误差，以及所测量压力的大小。
由于制造起来比较简单，所以有众多的表压和低压传感器。它们被应用在测量可与大气压力作比较的地方，例如用于确定用在汽车中的空气滤和油滤的污染度。在行车过程中，过滤器越来越脏。这便会导致污染侧(滤芯前)和洁净侧(滤芯后)之间压力损失增加。若压力损失太大，便必须更换滤芯。
然而在液压系统和气压系统中，滤芯压力损失的确定却并不那么简单。因为设备有不同的工作压力，所以不能相对于大气压力测量，而是必须测量压力差。另一个困难是工作压力高。因此难以制造压力腔对外的连接装置。
维修传感器有三种基本方案：
1)维修指示器(光学的)
2)维修开关(电的)
3)维修开关/指示器组合
开关按其种类分为常闭式、常开式和接点转换式。
已知一些借助于活塞和复位弹簧的方案。但其问题在于，活塞总是必须有某个运动间隙，所以会形成短路或旁路。于是介质将绕过滤芯从污染侧直接到达洁净侧。
对于液压系统而言，这一点并不那么关键。但在借助于空气除油滤产生洁净空气的设备中，这一点会严重恶化过滤器的效率。
因此，为了既能具有密封性又能运动，故经常使用连接着薄膜的活塞。
但是一般的薄膜大多数行程很小。因此常常使用波纹式橡胶来密封。然而，这造成压力与力之间转换关系的不确定性，因此很难进行一种具有重复性的压力测量。
对于空气除油滤而言，即使采用与作为控制密封的“O”形圈相连的活塞也是不够的。
比较起来，作为特殊形状薄膜的筒形薄膜(Rollmembran)，却可在具有重复性的行程运动和外壳直径最小的情况下，有比较大的行程。
因此，本发明的目的是对本文开始所述类型的压差开关和/或指示器作如下改进：按组合式结构原则构成一个开关/指示系统，这一系统易于装配，成本低，并能耐高压和尺寸小。
为达到此目的，按本发明尤其用在空气除油滤的情况下，不同的压力区用筒形薄膜隔开。从属权利要求阐明了有优点的改进结构。
本发明最佳改进结构的这些和另一些特征，除由权利要求外还可由说明书及附图中得知，其中各个特征可以单独或以多个组合的形式在本发明实施例中和在其他场合实施，并能表示为有优点的以及此处要求加以保护的型式。本发明的实施例表示在附图中，并在下面予以详述。附图中有：
图1维修指示器；
图2维修开关；
图3指示开关；
所有三种可能类型的维修传感器均设计成组合式结构的插塞或卡锁装置。这意味着所有这三种类型的维修传感器均有相同的结构系统。
对于指示器，在伺服活塞基体1上卡锁住一个带透明指示区8和压力刻度的开关和/或指示部分4；对于开关，卡锁了一个开关外壳；以及，对于开关/指示器，则卡锁住一个带透明指示区8和压力刻度和整个开关的开关和指示部分4。
压差作用在带活塞的筒形薄膜上。装在外壳内的复位弹簧2用来复位或提供反作用力。在旋紧螺丝(M18×1.5)内装有一个很小的筒形薄膜5。此外，此筒形薄膜5由织物加强，因此它可以承受压差8巴。
筒形薄膜5通常设有一个压铸的凸起。但在这种小型的筒形薄膜5中这是不可能的，因为它只有0.18毫米厚。在这里，筒形薄膜是由薄膜布深拉和模压而成的。筒形薄膜5用装入的“O”形圈牢牢压紧。筒形薄膜5装入带有“O”形圈的套筒中。伺服活塞基体1最好设两个用于污染侧压力测量的孔12。其内部形状设计为按筒形薄膜5和伺服活塞端部锥角的锥形。因此，装配时可以方便地转动，并与此同时导引活塞/薄膜系统。
在锁闭螺丝内，套筒/“O”形圈/薄膜/活塞/活塞控制装置的结构设计成，当压力增加时，通过“O”形圈在密封间隙内的变形来加强密封作用。此外，始终保持筒形薄膜沿其移动的外壳直径相同。
基本的结构部分按以下所述装配：
首先将棒形磁铁通过活塞的弯边固定。在套筒中压入“O”形圈并装入筒形薄膜。压力弹簧由伺服活塞导引。现在可将带复位弹簧2的伺服活塞3通过锥形的下端放在薄膜/套筒的锥形孔上，并拧入锁闭螺丝中。此套筒压在止挡上，并可通过下边缘的卷边保险在锁闭螺丝的螺纹上。
为了不会通过锁闭螺丝的螺纹形成旁路，在锁闭螺丝的一个凹槽中装一个O形圈。一个铝质密封圈装在螺丝上方。此O形圈借助于装配心棒装在锁闭螺丝的螺纹凹槽内。
对于维修指示器(图1)要装上环形磁铁9和卡锁住一个带透明指示区8的开关和/或指示器部分4。对于维修指示器，环形磁铁9用来作为指示元件，而对于开关/指示器它同时还用作开关电磁铁。
对于开关，伺服活塞的磁铁区7直接接通舌簧触头。舌簧触头被弯曲、粘贴在开关外壳中，并连接在一个带插座的仪器插头上(保护类型IP65)。使用一种接点转换式舌簧触头，可采用各种类型开关(常闭式、常开式、接点转换式)。在同样的结构尺寸下，还可选择一种纯常开式方案，与接点转换式相比，可以节省装配费用和购置费用。
滤芯后洁净侧的压力测量(较小压力)，通过在板手凸台和锁闭螺丝的拧入螺纹之间的孔13进行。
压力增大时薄膜夹紧力的增加通过夹紧系统的结构实现。

Claims (10)

1.  压差开关和/或指示器具有通过复位弹簧(2)控制的伺服活塞(3)，尤其用于空气除油滤，其中不同的压力区用筒形薄膜(5)隔开。
2.  按照权利要求1所述的装置，其特征为：筒形薄膜(5)用织物加强。
3.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：筒形薄膜(5)传力连接地装配。
4.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：为了提高连接的传力，在筒形薄膜(5)和外壳之间装入一个“O”形圈。
5.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：包括筒形薄膜(5)在内的伺服活塞/外壳组合设计成锥形。
6.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：伺服活塞(3)有一个磁性区(7)。
7.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：此装置具有透明的指示区(8)。
8.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：此装置有一个绕伺服活塞磁性区(7)安装的环形磁铁(9)。
9.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：此装置有一个装在伺服活塞磁性区内的舌簧触头(10)。
10.  按照前述诸权利要求之一项或多项所述的装置，其特征为：开关和指示部分借助于插塞连接或卡锁连接(11)与伺服活塞基体(1)相连。
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