CN113374917B

CN113374917B - 一种灵敏度高的比例阀

Info

Publication number: CN113374917B
Application number: CN202110740282.9A
Authority: CN
Inventors: 凯维菊
Original assignee: Individual
Current assignee: Wang Yingying
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2041-06-30
Also published as: CN113374917A

Abstract

本发明涉及智能设备技术领域，且公开了种灵敏度高的比例阀，包括壳体、阀芯和阀芯支架，阀芯支架与阀芯固定连接，所述壳体的另一端设有电磁铁、第一磁性块和连杆。该灵敏度高的比例阀，对于压力的小幅度变动，在离心力的作用下，推动座和推动头相互配合，进行负反馈调整，保证出口流量处于相对稳定的状态，在压力大幅度变化时，先通过电磁铁进行粗调整，随后在推动头和推动座作用下自动保持稳定，减少反应时间，其次，推动头和推动座将连接结构分成了两部分，各个部分的力矩较小，减少了侧面磨损，还有，离心块伸缩能力也起到缓冲的作用，即隔断了力的传递，使密封要求较高的连杆的负载较小，提高密封使用寿命。

Description

一种灵敏度高的比例阀

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，具体为一种灵敏度高的比例阀。

背景技术

比例阀常用于对油流的压力、流量或方向进行远距离控制，请参阅图5，一般包括比例电磁铁驱动衔铁移动，带动阀芯，进而控制阀口的大小。

比例阀通常为负反馈控制，即当出口流量过大时，控制器调整电流，进而调整电磁铁的磁力，使阀芯移动，减少阀口，减少出口流量，可见，从发现出口流量偏离预设值到将其调整回来，中间存在较长的反应时间，降低调整的灵敏度，也影响了可靠性，而随着比例阀的发展，其应用场景愈加广泛，很多时候与伺服阀的差异已不太清楚，即许多时候要求比例阀有更高的调整精度和调整速度。

其次，一般情况，大部分磁铁和衔铁设于一端，而阀芯设于另一端，二者用连杆连在一起，而阀芯的一端在流体的作用下会发生波动，在杠杆放大的作用下，会使衔铁和连杆与壳体连接的部分产生侧向压力，摩擦力增大，进一步降低调整精度，同时也会影响密封的使用寿命。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种灵敏度高的比例阀的技术方案，具有反应灵敏、稳定性高和使用寿命久等优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种灵敏度高的比例阀，包括壳体、阀芯和阀芯支架，阀芯支架与阀芯固定连接，所述壳体的另一端设有电磁铁、第一磁性块和连杆，所述电磁铁驱动连杆移动，所述阀芯支架通过轴承连接有推动头，所述推动头为圆台形，且直径较大的一侧朝向阀芯，所述推动头传动连接有水轮，所述连杆固定连接有推动座，所述推动座设有与推动头对应的凹槽，所述推动头的部分伸入到推动座的凹槽中，所述推动座和推动头端面之间设有使二者靠近的弹性装置，所述推动座和推动头的侧壁之间设有离心块，所述离心块与推动头活动连接，所述离心块在离心力作用下伸出。

优选的，所述弹性装置包括设于推动头端部的第二磁性块和设于连杆内部的磁石，所述磁石与第二磁性块之间表现为吸力。

优选的，所述连杆内设有移动腔，所述磁石设于移动腔中，所述磁石通过调节杆延伸至壳体的外部。

优选的，所述壳体和阀芯之间设有轴向的限位结构。

优选的，所述推动头的中部设有水腔，所述离心块与推动头气密性滑动，所述水腔与离心块的底部通道连通，所述水腔为中部向两端逐渐变窄。

优选的，所述离心块包括与推动头滑动连接的活塞，所述活塞的底部为与水腔的分界，所述活塞通过平衡弹簧连接有伸缩杆。

本发明具备以下有益效果：

1、该灵敏度高的比例阀，对于压力的小幅度变动，在离心力的作用下，推动座和推动头相互配合，进行负反馈调整，保证出口流量处于相对稳定的状态，在压力大幅度变化时，先通过电磁铁进行粗调整，随后在推动头和推动座作用下自动保持稳定，提高了比例阀的稳定性，减少反应时间，其次，减少了远程介入调控，减少设备磨损，提高使用寿命。

2、该灵敏度高的比例阀，推动头和推动座将连接结构分成了两部分，各个部分的力矩较小，减少了侧面磨损，其次，离心块伸缩能力也起到缓冲的作用，即隔断了力的传递，使密封要求较高的连杆的负载较小，提高密封使用寿命，进而提高整体使用寿命。

附图说明

图1为本发明的现有结构示意图；

图2为本发明中连杆和壳体的截面图；

图3为本发明中水腔的结构示意图；

图4为本发明中离心块的结构示意图；

图5现有的比例阀的结构示意图。

图中：1、壳体；2、阀芯；3、阀芯支架；4、轴承；5、推动头；6、水轮；7、推动座；8、离心块；81、活塞；82、平衡弹簧；83、伸缩杆；9、磁石；10、连杆；11、第一磁性块；12、电磁铁；13、移动腔；14、第二磁性块；15、调节杆；16、水腔。

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1，一种灵敏度高的比例阀，包括壳体1、阀芯2和阀芯支架3，阀芯支架3与阀芯2固定连接，壳体1的另一端设有电磁铁12、第一磁性块11和连杆10，电磁铁12驱动连杆10移动，连杆10与壳体1之间设有复位弹簧，阀芯支架3通过轴承4连接有推动头5，推动头5为圆台形，且直径较大的一侧朝向阀芯2，推动头5传动连接有水轮6，水轮6在流体的作用下发生转动，带动推动头5转动，连杆10固定连接有推动座7，推动座7设有与推动头5对应的凹槽，推动头5的部分伸入到推动座7的凹槽中，推动座7和推动头5端面之间设有使二者靠近的弹性装置，推动座7和推动头5的侧壁之间设有离心块8，离心块8与推动头5活动连接，离心块8在离心力作用下伸出，离心块8的端部设有滚珠，可沿着离心块8的内壁滚动，水轮6随着流体的速度转速发生变化，转速的改变引起离心块8的离线力变化，在流量过大，速度过快，离心块8的离心力大，推动推动头5移动，减小阀口，降低流量，阀芯支架3和推动头5均通过支架与壳体1的内壁固定，阀芯支架3不随推动头5转动。

其中，弹性装置包括设于推动头5端部的第二磁性块14和设于连杆10内部的磁石9，磁石9与第二磁性块14之间表现为吸力，在吸力作用下使离心块8和推动座7的端部靠近，连杆10、推动座7和离心块8均由不具有磁性的材料制成，保证磁力的穿透。

其中，连杆10内设有移动腔13，磁石9设于移动腔13中，保证磁石9可相对于连杆10移动，随着连杆10的向左移动，磁石9与第二磁性块14的间距增加，吸力减小，而此时对应的流量较小，推动头5的转速较慢，推动头5更加容易克服吸力，保证在小流量时自动调整的可靠性，磁石9通过调节杆15延伸至壳体1的外部，便于初始时直接调整磁石9的位置，灵活设置自调整的灵敏度。

请参阅图2，其中，壳体1和阀芯2之间设有轴向的限位结构，采用限位槽和限位板结构，避免连杆10和推动座7随着推动头5转动。

请参阅图3，其中，推动头5的中部设有水腔16，离心块8与推动头5气密性滑动，水腔16与离心块8的底部通道连通，在离心力作用下，水进入离心块8的通道，增加离心块8伸出压力，提高离心块8对离心力反应的灵敏度，水腔16为中部向两端逐渐变窄，半径越小，离心力越大，增加离心块8的伸出力。

请参阅图4，其中，离心块8包括与推动头5滑动连接的活塞81，活塞81的底部为与水腔16的分界，活塞81通过平衡弹簧82连接有伸缩杆83，平衡弹簧82提高初始的弹力，使其与弹力装置的吸引力平衡，较小的离心力即能使离心块8伸出。

本发明的工作原理及工作流程：

通过电磁铁12将阀芯2调整在合适的位置，在进口压力发生变化时，流量改变，进而改变推动头5的转速，离心块8收到的离心力发生变化，在斜面的作用下，阀芯2的位置进行负反馈调整，使流量处于相对稳定的状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种灵敏度高的比例阀，包括壳体（1）、阀芯（2）和阀芯支架（3），阀芯支架（3）与阀芯（2）固定连接，所述壳体（1）的另一端设有电磁铁（12）、第一磁性块（11）和连杆（10），所述电磁铁（12）驱动连杆（10）移动，其特征在于：所述阀芯支架（3）通过轴承（4）连接有推动头（5），所述推动头（5）为圆台形，且直径较大的一侧朝向阀芯（2），所述推动头（5）传动连接有水轮（6），所述连杆（10）固定连接有推动座（7），所述推动座（7）设有与推动头（5）对应的凹槽，所述推动头（5）的部分伸入到推动座（7）的凹槽中，所述推动座（7）和推动头（5）端面之间设有使二者靠近的弹性装置，所述推动座（7）和推动头（5）的侧壁之间设有离心块（8），所述离心块（8）与推动头（5）活动连接，所述离心块（8）在离心力作用下伸出；

所述弹性装置包括设于推动头（5）端部的第二磁性块（14）和设于连杆（10）内部的磁石（9），所述磁石（9）与第二磁性块（14）之间表现为吸力；

所述连杆（10）内设有移动腔（13），所述磁石（9）设于移动腔（13）中，所述磁石（9）通过调节杆（15）延伸至壳体（1）的外部；

所述推动头（5）的中部设有水腔（16），所述离心块（8）与推动头（5）气密性滑动，所述水腔（16）与离心块（8）的底部通道连通，所述水腔（16）为中部向两端逐渐变窄；

所述离心块（8）包括与推动头（5）滑动连接的活塞（81），所述活塞（81）的底部为与水腔（16）的分界，所述活塞（81）通过平衡弹簧（82）连接有伸缩杆（83）。

2.根据权利要求1所述的一种灵敏度高的比例阀，其特征在于：所述壳体（1）和阀芯（2）之间设有轴向的限位结构。