CN113251186B - 一种内部压力驱动的三位二通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内部压力驱动的三位二通阀，包括阀体，阀体开设有进气口、出气口、上阀腔和下阀腔，进气口连通于上阀腔，进气口连通于下阀腔，出气口连通于上阀腔，上阀腔与下阀腔间开设有连通孔，连通孔的孔口形成阀口；上阀腔内设有上阀芯组件，上阀芯组件包括上阀芯和第一弹性件，上阀芯开设有第一通气孔和第二通气孔；下阀腔内设有下阀芯组件，下阀芯组件包括下阀芯和第二弹性件；连通孔靠近阀口的内壁开设有通气环槽，通气环槽连通于出气通道。本发明具有以下优点和效果：采用在阀体内设相互配的上阀芯组件和下阀芯组件，通过内部压力的驱动，实现充气、保压、释压的功能，多种状态互相转换，可适用于更广的场景。

Description

一种内部压力驱动的三位二通阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种内部压力驱动的三位二通阀。
背景技术
气控阀现广泛应用于食品、医药、工业、洗涤、石化、冶金、喷涂、车辆等机械设备上。二位二通电磁阀便是其中的一种，为人们所熟知和常见。目前市面上常见的二位二通电磁阀，其结构通常包括阀体，阀体上分别设有进气口和出气口，阀体内设有与出气口始终连通的导气孔，阀体上还设置有用于控制导气孔与进气口之间的通路导通或切断的先导组件。当先导组件通电时，先导组件的动铁芯受到磁吸力的作用而远离导气孔，使得导气孔的输入端被导通，进气口、导气孔及出气口之间形成气体通路，此时进气口内的气体流至出气口；当先导组件断电时，动铁芯在动铁芯弹簧的作用下复位并与导气孔密封接触，使得导气孔的输入端被封堵，此时进气口内的气体无法流至出气口。
但上述的二位二通电磁阀存在以下缺点：使用过程中仅能实现通气和停止进气两种工作状态，而无法根据通入的气体气压大小实现充气、保压、释压等多种状态的转换，适用范围较小。
发明内容
本发明的目的是提供一种内部压力驱动的三位二通阀，具有多种状态转换、适用更广的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种内部压力驱动的三位二通阀，包括有阀体，阀体开设有进气口、出气口、上阀腔和下阀腔，进气口通过第一进气通道连通于上阀腔，进气口通过第二进气通道连通于下阀腔，出气口通过出气通道连通于上阀腔，上阀腔与下阀腔之间开设有连通孔，连通孔位于上阀腔的孔口形成阀口；
上阀腔内设有上阀芯组件，上阀芯组件包括上阀芯和第一弹性件，第一弹性件驱使上阀芯抵于阀口，上阀芯开设有第一通气孔和第二通气孔，第一通气孔连通于第一进气通道和上阀腔，第二通气孔连通于上阀腔和连通孔；
下阀腔内设有下阀芯组件，下阀芯组件包括下阀芯和第二弹性件，第二弹性件驱使下阀芯远离上阀芯，当进气口向下阀腔进气时，下阀芯伸入连通孔与上阀芯组件相抵配合；
连通孔靠近阀口的内壁开设有通气环槽，通气环槽连通于出气通道，当上阀芯远离阀口时，上阀腔通过通气环槽与出气通道相连通，当上阀芯抵于阀口且下阀芯与上阀芯相抵配合时，上阀腔与出气通道阻断。
通过采用上述技术方案，使用过程中设定有两个压力值，分别为F1和F2,F1＜F2；当进气口输入的气流压力值F大于F2时，一部分气体从第一进气通道通入至上阀腔，另一部分气体从第二进气通道通入至下阀腔，此时，下阀腔内的气压力大于第一弹性件和第二弹性件的弹力，即可推动下阀芯上顶，同时下阀芯将上阀芯上顶，上阀芯远离阀口，进气口的气体即可依次经过阀口、连通孔、出气通道从出气口排至用气设备，此过程即为充气过程；当进气口输入的气流压力值为F1＜F＜F2时，一部分气体从第一进气通道通入至上阀腔，另一部分气体从第二进气通道通入至下阀腔，此时，下阀腔内的气压力略大于第二弹性件的弹力，可将向下阀芯顶起而无法将上阀芯顶起，此时上阀芯抵于阀口，下阀芯抵紧于上阀芯，使得出气口与上阀腔、进气口相阻断，此过程即为保压过程；当进气口输入的气流压力值F小于F1时，进气口的气体分别通入至第一进气通道和第二进气通道内，此时，下阀腔内的气压力小于第二弹性件的弹力，下阀芯下沉而远离上阀芯，上阀芯抵于阀口，由于出气口相对进气口气压较高，使得用气设备内的气体依次经出气通道、连通孔、第二通气孔、上阀腔及第一通气孔通入至进气口，此过程即为释压过程。如此，根据进气口通入的气压值相对两个设定值的大小，可使阀体内上下阀芯组件处于三种不同位置状态，实现充气、保压、释压的功能，多种状态互相转换，可适用于更广的场景。
连通孔靠近阀口的内壁开设有通气环槽，通气环槽连通于出气通道，当上阀芯远离阀口时，上阀腔通过通气环槽与出气通道相连通，当上阀芯抵于阀口时，上阀腔与出气通道阻断。
通过采用上述技术方案，在连通孔内壁开设通气环槽，使得下阀芯侧壁与连通孔内壁之间形成较大的间隙，可供气流快速通过。
本发明的进一步设置为：上阀芯的底面设置有密封垫，密封垫与阀口、下阀芯密封配合。
通过采用上述技术方案，密封垫分别与阀口和下阀芯密封配合，在保压过程中可保持较高的密封性，可靠性较好。
本发明的进一步设置为：阀体包括有阀本体、安装于阀本体的上盖及下盖，上盖与阀本体盖合形成上阀腔，下盖与阀本体盖合形成下阀腔。
通过采用上述技术方案，上盖和下盖盖于阀本体上可便于安装上阀芯组件和下阀芯组件。
本发明的进一步设置为：下阀腔内设置有隔膜组件，隔膜组件包括有膜片座和膜片，膜片的四周固定连接于阀体，下阀芯抵于膜片上，隔膜组件将下阀腔分隔为上腔和下腔，第二进气通道连通于下腔。
通过采用上述技术方案，进气口通过第二进气通道向下腔内通气，即可通过膜片将下阀芯顶起。
本发明的进一步设置为：第二进气通道包括相连通的前段通道和后段通道，前段通道开设于阀本体，后段通道开设于下盖，前段通道连通于进气口，后段通道连通于下阀腔。
本发明的进一步设置为：前段通道与后段通道的连接处周边设置有第一O形圈。
通过采用上述技术方案，第一O形圈的设置使得下盖盖于阀本体上时，第二进气通道具有更高的密封性，防止气体从前段通道和后段通道的连接处泄漏。
本发明的进一步设置为：下阀芯与连通孔内壁之间设置有第二O形圈。
通过采用上述技术方案，第二O形圈的设置可防止下阀腔内的气体经连通孔向出气口泄漏，具有更好的密封效果。
本发明的进一步设置为：第一弹性件设置为第一弹簧，第二弹性件设置为第二弹簧，第一弹簧的弹力大于第二弹簧的弹力。
本发明的进一步设置为：上阀腔活动设置有密封弹簧座，阀体螺纹连接有调节螺钉，调节螺钉通过六角螺母固定于阀体，调节螺钉与密封弹簧座相抵配合。
通过采用上述技术方案，通过拧动调节螺钉可调节密封弹簧座的位置，从而调节第一弹性件的弹力，即可改变设定值F2的大小。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.采用在阀体内设置相互配合作用的上阀芯组件和下阀芯组件，通过内部压力的驱动且根据进气口通入的气压值相对两个设定值的大小，可使阀体内上下阀芯组件处于三种不同位置状态，实现充气、保压、释压的功能，多种状态互相转换，可适用于更广的场景；
2.采用在连通孔内壁开设通气环槽的方式，使得下阀芯侧壁与连通孔内壁之间形成较大的间隙，可供气流快速通过；
3.采用调节螺钉对密封弹簧座的位置进行调节的方式，从而调节第一弹性件的弹力，即可改变设定值F2的大小。
附图说明
图1是实施例处于充气状态的剖面结构关系示意图。
图2是实施例处于保压状态的剖面结构关系示意图。
图3是实施例处于释压状态的剖面结构关系示意图。
图4是实施例处于保压状态的另一方向的剖面结构关系示意图。
图中：1、阀本体；11、上盖；12、下盖；13、进气口；14、出气口；15、上阀腔；16、下阀腔；161、上腔；162、下腔；17、第一进气通道；18、第二进气通道；181、前段通道；182、后段通道；183、第一O形圈；19、出气通道；2、连通孔；21、通气环槽；22、阀口；3、上阀芯组件；31、上阀芯；311、第一通气孔；312、第二通气孔；313、密封垫；32、第一弹簧；4、下阀芯组件；41、下阀芯；42、第二弹簧；5、第二O形圈；6、隔膜组件；61、膜片座；62、膜片；7、密封弹簧座；8、调节螺钉；81、六角螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种内部压力驱动的三位二通阀，如图1-4所示，包括有阀体，阀体包括有阀本体1、安装于阀本体1的上盖11及下盖12，阀本体1的左端开设有进气口13，阀本体1的右端开设有出气口14，上盖11与阀本体1盖合形成上阀腔15，下盖12与阀本体1盖合形成下阀腔16。
如图1-4所示，进气口13通过第一进气通道17向上连通于上阀腔15，进气口13通过第二进气通道18向下连通于下阀腔16，上阀腔15与下阀腔16之间开设有竖直的连通孔2，连通孔2靠近阀口22一端的内壁开设有通气环槽21，通气环槽21连通于出气通道19，出气口14通过出气通道19连通于连通孔2，连通孔2上端位于上阀腔15的孔口形成阀口22。当上阀芯31远离阀口22时，进气口13通过阀口22及通气环槽21与出气通道19相连通，当上阀芯31抵于阀口22时，进气口13、上阀腔15均与出气通道19阻断。在连通孔2内壁开设通气环槽21，使得下阀芯41侧壁与连通孔2内壁之间形成较大的间隙，可供气流快速通过。
如图1-4所示，上阀腔15内设有上阀芯组件3，上阀芯组件3包括上阀芯31和第一弹簧32，第一弹簧32驱使上阀芯31抵于阀口22，上阀芯31开设有第一通气孔311和第二通气孔312，第一通气孔311开设于上阀芯31的侧边，第二通气孔312开设于上阀芯31的中心，第二通气孔312与连通孔2同轴；当上阀芯31与阀口22抵紧配合时，第一通气孔311连通于第一进气通道17和上阀腔15，第二通气孔312连通于上阀腔15和连通孔2。上阀芯31的底面设置有密封垫313，密封垫313与阀口22、下阀芯41密封配合，如此，在保压过程中可保持较高的密封性。
如图1-4所示，下阀腔16内设有下阀芯组件4，下阀芯组件4包括下阀芯41和第二弹簧42，第一弹簧32的弹力大于第二弹簧42的弹力。在初始状态下，下阀芯41受第二弹簧42驱使下远离上阀芯31，当进气口13向下阀腔16充入足够大的气压时，下阀芯41上端伸入连通孔2与上阀芯31相抵配合。下阀芯41与连通孔2内壁之间设置有第二O形圈5，第二O形圈5设置于出气通道19以下的位置，第二O形圈5的设置可防止下阀腔16内的气体经连通孔2向出气口14泄漏，具有更好的密封效果。
如图1-4所示，下阀腔16内设置有隔膜组件6，隔膜组件6包括有膜片座61和膜片62，膜片62的四周通过下盖12与阀本体1配合压紧固定，下阀芯41的下端抵于膜片62上，隔膜组件6将下阀腔16分隔为上腔161和下腔162，第二进气通道18连通于下腔162，进气口13通过第二进气通道18向下腔162内通气，即可通过膜片62将下阀芯41顶起。第二进气通道18包括相连通的前段通道181和后段通道182，前段通道181开设于阀本体1，后段通道182开设于下盖12，前段通道181连通于进气口13，后段通道182连通于下腔162，前段通道181与后段通道182的连接处周边设置有第一O形圈183。第一O形圈183的设置使得下盖12盖于阀本体1上时，第二进气通道18具有更高的密封性，防止气体从前段通道181和后段通道182的连接处泄漏。
如图1-4所示，上阀腔15内活动设置有密封弹簧座7，第一弹簧32的上端抵紧于密封弹簧座7，第一弹簧32的下端抵于上阀芯31，上盖11螺纹连接有调节螺钉8，调节螺钉8通过六角螺母81固定于上盖11，调节螺钉8的下端与密封弹簧座7的上端相抵配合。通过拧动调节螺钉8可调节密封弹簧座7的位置，从而调节第一弹簧32的弹力，即可改变设定值F2的大小。
本发明的基本工作原理为：使用过程中设定有两个压力值，分别为F1和F2,F1＜F2；当进气口13输入的气流压力值F大于F2时，一部分气体从第一进气通道17通入至上阀腔15，另一部分气体从第二进气通道18通入至下阀腔16，此时，下阀腔16内的气压力大于第一弹簧32和第二弹簧42的弹力，即可推动下阀芯41上顶，同时下阀芯41将上阀芯31上顶，上阀芯31远离阀口22，进气口13内的气体即可依次经过第一进气通道17、阀口22、通气环槽21、出气通道19从出气口14排至用气设备，此过程即为充气过程（如附图1）；当进气口13输入的气流压力值为F1＜F＜F2时，一部分气体从第一进气通道17通入至上阀腔15，另一部分气体从第二进气通道18通入至下阀腔16，此时，下阀腔16内的气压力略大于第二弹簧42的弹力，可将下阀芯41顶起而无法将上阀芯31顶起，此时上阀芯31抵于阀口22，下阀芯41抵紧于上阀芯31，使得出气口14与上阀腔15、进气口13相阻断，此过程即为保压过程（如附图2）；当进气口13输入的气流压力值F小于F1时，进气口13的气体分别通入至第一进气通道17和第二进气通道18内，此时，下阀腔16内的气压力小于第二弹簧42的弹力，下阀芯41下沉而远离上阀芯31，上阀芯31仍抵于阀口22，由于出气口14相对进气口13气压较高，使得用气设备内的气体依次经出气通道19、通气环槽21、第二通气孔312、上阀腔15及第一通气孔311通入至进气口13，此过程即为释压过程（如附图3）。如此，根据进气口13通入的气压值相对两个设定值的大小，可实现阀体内上下阀芯组件处于三种不同位置状态，实现充气、保压、释压的功能，多种状态互相转换，可适用于更广的场景。
在本实施例中，将F1设置为50Kpa，F2设置为500Kpa，在其他实施例中，还可通过调节第一弹簧32和第二弹簧42的弹力大小对F1和F2进行适应性改变。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种内部压力驱动的三位二通阀，包括有阀体，所述阀体开设有进气口(13)、出气口(14)、上阀腔(15)和下阀腔(16)，其特征在于：所述进气口(13)通过第一进气通道(17)连通于所述上阀腔(15)，所述进气口(13)通过第二进气通道(18)连通于所述下阀腔(16)，所述出气口(14)通过出气通道(19)连通于所述上阀腔(15)，所述上阀腔(15)与所述下阀腔(16)之间开设有连通孔(2)，所述连通孔(2)位于所述上阀腔(15)的孔口形成阀口(22)；
所述上阀腔(15)内设有上阀芯组件(3)，所述上阀芯组件(3)包括上阀芯(31)和第一弹性件，所述第一弹性件驱使所述上阀芯(31)抵于所述阀口(22)，所述上阀芯(31)开设有第一通气孔(311)和第二通气孔(312)，所述第一通气孔(311)连通于第一进气通道(17)和上阀腔(15)，所述第二通气孔(312)连通于上阀腔(15)和连通孔(2)；
所述下阀腔(16)内设有下阀芯组件(4)，所述下阀芯组件(4)包括下阀芯(41)和第二弹性件，所述第二弹性件驱使所述下阀芯(41)远离所述上阀芯(31)，当进气口(13)向所述下阀腔(16)进气时，所述下阀芯(41)伸入所述连通孔(2)与所述上阀芯组件(3)相抵配合；
所述连通孔(2)靠近所述阀口(22)的内壁开设有通气环槽(21)，所述通气环槽(21)连通于所述出气通道(19)，当所述上阀芯(31)远离所述阀口(22)时，所述上阀腔(15)通过所述通气环槽(21)与所述出气通道(19)相连通，当所述上阀芯(31)抵于所述阀口(22)且所述下阀芯(41)与所述上阀芯(31)相抵配合时，所述上阀腔(15)与所述出气通道(19)阻断。
2.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述上阀芯(31)的底面设置有密封垫(313)，所述密封垫(313)与所述阀口(22)、所述下阀芯(41)密封配合。
3.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述阀体包括有阀本体(1)、安装于所述阀本体(1)的上盖(11)及下盖(12)，所述上盖(11)与所述阀本体(1)盖合形成上阀腔(15)，所述下盖(12)与所述阀本体(1)盖合形成所述下阀腔(16)。
4.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述下阀腔(16)内设置有隔膜组件(6)，所述隔膜组件(6)包括有膜片座(61)和膜片(62)，所述膜片(62)的四周固定连接于所述阀体，所述下阀芯(41)抵于所述膜片(62)上，所述隔膜组件(6)将下阀腔(16)分隔为上腔(161)和下腔(162)，所述第二进气通道(18)连通于所述下腔(162)。
5.根据权利要求3所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述第二进气通道(18)包括相连通的前段通道(181)和后段通道(182)，所述前段通道(181)开设于所述阀本体(1)，所述后段通道(182)开设于所述下盖(12)，所述前段通道(181)连通于所述进气口(13)，所述后段通道(182)连通于所述下阀腔(16)。
6.根据权利要求5所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述前段通道(181)与所述后段通道(182)的连接处周边设置有第一O形圈(183)。
7.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述下阀芯(41)与所述连通孔(2)内壁之间设置有第二O形圈(5)。
8.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述第一弹性件设置为第一弹簧(32)，所述第二弹性件设置为第二弹簧(42)，所述第一弹簧(32)的弹力大于所述第二弹簧(42)的弹力。
9.根据权利要求1所述的一种内部压力驱动的三位二通阀，其特征在于：所述上阀腔(15)活动设置有密封弹簧座(7)，所述阀体螺纹连接有调节螺钉(8)，所述调节螺钉(8)通过六角螺母(81)固定于所述阀体，所述调节螺钉(8)与所述密封弹簧座(7)相抵配合。
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