CN1196045C - 压力调节机构 - Google Patents

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Abstract

一种压力调节机构，具有：压力调节手柄，压力调节螺钉，压力指示标尺，压力调节螺钉被设置为可沿轴向和周向自由转动，并可借助于设置在压力调节手柄上的固定螺丝，固定在轴向以及周向上的任意位置；压力调节弹簧其弹簧常数被设定为，可以使压力调节手柄旋转，使压力指示标尺所指示的压力值与辅助压力相对应，压力控制阀具有流率调节机构，设置有：调节螺钉件，它具有与形成在阀体上的流体通路相临近的、截面锥状的端部；流率调节手柄，固定在调节螺钉件上，被安装为可以与调节螺钉件整体旋转，调节通过流体通路的压力流体的流量；转数指示标度，用来指示流率调节手柄的转数。

Description

压力调节机构
技术领域
本发明涉及压力调节机构，此机构能方便地调节供给致动器例如流体压力缸的工作流体的压力。
背景技术
迄今是用压力控制阀体来控制拟供给致动器例如流体压力缸的工作流体的压力。当所用的工作物质是空气时，此压力控制阀根据各种情形的使用目的，起到控制气动压力系统中气动压力的作用。
当调节由这种压力控制阀控制的辅助压力(例如包括对此辅助压力作调节和重调)时，进行下述作业，例如将压力计设在压力控制阀的辅助口与流体压力工作设备通连的通道中，用此压力计来测量供给此流体压力工作设备的辅助压力。操作人员调节此压力控制阀的辅助压力并通过观察来确认压力计的指针。
换言之，在涉及传统技术的压力控制阀的情形，并未为压力控制阀本身设置用来指明待调节的辅助压力的机构。因而必须同时应用例如压力计之类测量设备来调节辅助压力。
但在涉及到上述传统控制技术的压力控制阀的情形，每当要调节辅助压力时都需装上和卸下这种压力计。这种安装/卸下作业是很复杂的。此外，在某些情形下也难以与狭窄的安装环境相对应地，将此压力计安装于使压力控制阀的辅助口与流体压力控制设备相通连的通道之中。
发明内容
本发明的一般目的在于提供这样一种压力调节机构，它能借助简单的结构与压力控制阀整体构造，并可由操作者容易地调节压力。
本发明的主要目的在于提供这样的压力调节机构，它能容易地调整到所需的压力值，得以便利地进行压力的调节作业和压力的再调节作业。
本发明提供了一种压力调节机构，与压力控制阀的阀体整体地构成，用于调节由所述压力控制阀控制的辅助压力，其特征在于，具有：压力调节手柄，相对于所述阀体可以自由旋转地被安装；压力调节螺钉，固定在所述压力调节手柄上，通过与所述压力调节手柄整体地转动，调节向从支座部离开的方向推压阀塞的压力调节弹簧的弹力；压力指示标尺，通过使所述压力调节手柄沿预定方向转动来指明预设的压力值；所述压力调节螺钉被设置为可沿轴向移动和可沿周向自由转动，并可借助于设置在所述压力调节手柄上的固定螺丝，固定在轴向以及周向上的任意位置；所述压力调节弹簧其弹簧常数被设定为，可以使所述压力调节手柄旋转，使所述压力指示标尺所指示的压力值与辅助压力相对应，所述压力控制阀具有流率调节机构，所述流率调节机构设置有：调节螺钉件，它具有与形成在所述阀体上的流体通路相临近的、截面锥状的端部；流率调节手柄，固定在所述调节螺钉件上，被安装为可以与该调节螺钉件整体旋转，调节通过所述流体通路的压力流体的流量；转数指示标度，用来指示所述流率调节手柄的转数。
附图说明
图1是垂直剖面图，示明应用了依据本发明一实施例的压力调节机构的第一压力/流率控制阀的布置；
图2示明沿图1中II-II线的垂直剖面图；
图3是此第一压力/流率控制阀的侧视图；
图4是经部分除去的侧视图，示明用于构造此压力调节机构的盖件被卸下的状态；
图5是示明阀止动件的透视图；
图6概示其中设有图1所示第一压力/流率控制阀的流体压力回路的布置；
图7示明沿轴向截取的剖面图，它表明应用了依据本发明一实施例的压力调节机构的第二压力/流率控制图；
图8示明沿图7 VIII-VIII线截取的横剖图；
图9示明其中设有图7所示第二压力/流率控制阀的用于进行出口节流控制的电路结构；
图10示明图7所示第二压力/流率控制阀的特征曲线；
图11示明作为比较例的压力/流率控制阀的特征曲线。
具体实施方式
下面说明本发明的最佳实施例。
图1是垂直剖面图，示明了将依据本发明一实施例的压力调节机构100应用于第一压力/流率控制阀200时的布置。
第一压力/流率控制阀200包括：第二阀体204，它具有两个基本上相互垂直地连成整体的大致柱形件且设置成可围绕装配于内部的柱形第一阀体202的轴线的转动中心转动；以及第三阀体206(参看图2)，它连接成所围绕第二阀体204的突起16的转动中心转动。
在第一阀体202的外周面的环形槽中安装有环形的第一和第二密封件208a、208b。在第二阀体204与第三阀体206之间的连接部分的环形槽中安装着环形的第三密封件208c(参看图2)。在第三阀体206的第一端设有的管接头部22通过未图示的管道与工作流体供应源连接。
如图1所示，在第一阀体202的内侧基本上同轴线地设置着第一止回阀212和用来调节从主口24所供工作流体流率的流率调节部210(参看图2)。在第二阀体204的内侧，沿基本上垂直于第一阀体202轴线的方向，同轴线地设有压力调节部214和第二止回阀216。于第一阀体202和第二阀体204之间的连接部分处形成使流率调节部210与压力调节部214通连的通道217。
流率调节部210具有流率调节机构150。流率调节机构150包括：调节螺钉件42，它沿第二阀体204的中央部上形成的阶梯形通孔152延伸且可旋转地保持于其中；流率调节手柄156，它随以第一端154强制插入并配合到一孔中的第一端154的上述调节螺钉件42成整体地转动；以及一弹簧件158，它用来防止流率调节手柄156由于其受弹力作用在与调节螺钉件42分离方向受压而松弛。标号159指安装于调节螺钉件42的中间部分处的密封圈。
调节螺钉件42的第二端160形成为具有大致锥形的横剖面。调节螺钉件42的第二端160与阶梯形通孔152内壁面的间距可以通过沿预定方向转动流率调节手柄156来调节。因此，工作流体便依据上述间距在其流过上述阶梯形通孔时受到调节。
如图3所示，按前述方式拧入的调节螺钉件42的转数是借助第一阀体202外周面上形成的若干转数调节标度162由目视确认来指明。于是，当第一压力/流率控制阀200由另一个新的更换时，通过将转数调节到与转数设定标度162的号数所指明的转数相同时，就易于再次设定与从前所用相同的节流量。例如，转数设定标度162的“0”号表示0圈、“5”表示5圈，而“10”表示10圈。
调节螺钉件42的转数，可以通过读取转数设定标度162与设在流率调节手柄156外周面的三角形标记164所对应的数值，由目视确认。
如图1所示，压力调节部214包括与第二阀体204的孔口相连的罩件218以及设在罩件218的第一端侧上的压力调节机构100。
压力调节机构100包括：压力调节螺钉224，它与通过罩件218的突起102中形成的通孔220内的螺纹部104啮合，用来通过增减相对于螺纹部104的拧入量来调节后述的弹簧件(压力调节弹簧)222的弹力；压力调节手柄108，它借助于定位螺钉106固定于压力调节螺钉224的第一端，得以与压力调节螺钉224成整体地转动；以及装配有圆筒形底部的盖件110，它环绕压力调节手柄108与罩件218的突起102。
压力调节螺钉224上装有的密封圈112与突起102的内周面作滑动接触。密封圈112可防止压力调节手柄108松弛。压力调节螺钉224设置成可沿轴向位移很小的距离和可顺周向转动，并借助于压力调节手柄108上设置的定位螺钉106可沿轴向与周向调节到任意位置上。
盖件110设置成可相对于罩件218卸下(参看图4)。具体如图2所示，有一第一环形突起114形成在盖件110第一端的内周面上，同时有第二环形突起116形成在突起102的外周面上。盖件110的第一环形突起114与突起102的第二环形突起116配合。另一方面，当第一环形突起114借弹性作用压坐于第二环形突起116之上且按从其上分开的方向移动时，即可使盖件110从突起102上卸下。
如图1与2所示，压力调节部214包括：与压力调节螺钉224共轴线设置的阀塞228；抵靠住阀塞228第一端上形成的单一支柱230，而安装在此压力调节螺钉224与阀塞228之间的弹簧件222可借弹力的作用将阀塞228压向阀止动件232；以及第二止回阀216，它用来防止主口24供应的工作流体流向辅助口30。
在上述布置形式下，当盖件110分离开使压力调节手柄108依预定方向转动时，压力调节螺钉224便随压力调节108作整体转动。压力调节螺钉224推压弹簧件222而得以调节弹簧件222的弹力。
如图4所示，指出例如经布置成相互分开一定间距的1、2与3等压力值的压力设定标尺(压力指示标尺)118，设定在突起102的外周面上。弹簧件222的弹簧常数预先设定成，通过转动压力调节手柄108，可使压力设定标尺118所指示的压力值对应于辅助压力。在这种布置形式下，压力设定表118的“0.1”表示0.1MPa、“0.2”表示0.2MPa、“0.3”表示0.3MPa。
预设定的辅助压力可通过读取与设在压力调节柄108外周面上的三角形标记所对应的压力设定标尺118上的数值，由目察确认。
阀止动件232形成基本碟状构型。如图5所示，有一批圆孔236a～236d设在同心圆周上。阀塞228抵靠住一基本上居中的部分，由此可以控制其位移。
阀塞228包括：位于支座部238上的反抗以弹性材料如橡胶涂层的弹簧件222的弹力的锥面240；以整体方式与阀塞228共轴线地连接的杆242；以及通过环形槽安装到杆242上的密封件244。
在上述结构下，安装到杆242上的包装件244的直径形成为与支座部238的直径基本相同。当从辅助口30引出的辅助压力成为与弹簧件222的弹力相对应的平衡力时，阀塞228便沿与阀止动件232相离开的方向移动而坐定于支座部238上。
第一压力/流率控制阀220的上面设有本发明的实施例的压力调节机构100，此控制阀220的基本结构即如以上所述。下面说明它的工作、功能与效果。
首先如图6所示，应用第一压力/流率控制阀200构制成用于执行出口节流控制的流体压力回路。具体地说，就是应用图中未示明的管道将压力/流率控制阀200的主口24与方向控制阀113连接，同时使辅助口30与缸115的第一口117a连接。第一控制阀119插在缸115的第二口117b与方向控制阀113之间。
然后说明应用压力调节机构100将辅助压力调节到预定压力的情形。
当盖件110卸下同时按预定方向转动压力调节手柄108时，压力调节螺钉224便与压力调节手柄108成整体地转动。压力调节螺钉224压迫弹簧件222而调节此弹簧件的弹力。在此情形中，弹簧件222的弹簧常数事先设定，以使压力调节手柄108上所设三角形标记120指明的压力设定标尺118上的压力值对应于辅助压力。于是操作者可以转动压力调节手柄108，同时由目测来确认压力设定标尺而易将辅助压力调节到所需的压力值。
在流率调节机构150中，只需为可转动的流率调节手柄156的转数读取三角形标记164指明的转数设定标尺162的号数，便足以用来控制节流量。操作者不必计算转数而能容易地由目测确认。
在如上述构造成的流体压力回路246中，工作流体依据压力流体供应源121的驱动作用，借助另一控制阀119供给于头部侧的缸室248。为此，活塞250依箭头F的示向位移。从杆侧缸室252引出的工作流体供给第一压力/流率控制阀200的辅助口30。此工作流体受到流率调节部210的节流控制，调节到预定的流率，然后经通道217引入到压力调节部214。
流率调节部210的节流量事先通过流率调节手柄156的拧动作用，依据调节螺钉件42的第2端与阶梯形通孔152内壁间的间距予以设定。
引入到压力调节部214中的工作流体通过阀止动件232的孔236a～236d。此工作流体流到阀塞228的锥面240与支座部238之间而从主口24导出。在此过程中，从辅助口30供给的辅助压力便对应于弹簧件222的弹力平衡，从而阀塞228便落坐到支座部328上，形成阀关闭状态。
具体地说，安装于杆242上的密封件244其直径设定成与支座部238的直径基本相同。由辅助口30供给的辅助压力成为与弹簧件222的弹力相对应的平衡压力。于是阀塞228移动，结果坐定于支座部238上。这样阀塞214便处于阀关闭状态而工作流体便停止流动。结果，杆侧缸室252便处在保持于预定压力状态。在上述这一保持于预定压力的工作流体作用下，活塞250便依箭头F示向位移到终端位置。
借助流率调节部210节流给出预定流率的部分工作流体在流动的同时使第二止回阀216的舌状件109内弯，然后从主口24引出。
第一压力/流率控制阀200经设计成，使得例如即使当杆侧缸室252的压力低于压力调节螺钉224调节好的预定压力时，经通道217引入的工作流体也可通过第二止回阀216，从主口24引入。这样可获得即使在上述情形下也能连续控制活塞250速度的优点。
此外，第一压力/流率控制阀200还可用于图中未示明的流体压力回路，通过构造未图示的压力/流率控制阀来进行入口节流控制，其中第一止回阀212装设在与上述方向相反方向以便于相反方向产生止回作用。在这样布置下，在与上述相反的方向中确立了用于另一控制阀119的止回方向。
如上所述，通过在装配中选择第一止回阀212的任一方向，就能够制得第一压力/流率控制阀200来适用于任何一种流体压力回路进行入口节流控制和制得用来进行入口节流控制的流体压力回路。
在本发明的这一实施例中，用简单的结构形成了压力调节机构100。此外，操作者能容易地通过转动压力调节手柄108同时由目测确认压力设定标尺118来设定辅助压力。盖件110的设置能够避免尘埃或类似物质侵入内部，同时能避免压力调节手柄108不然会因任何接触等造成的任何错误操作，从而能使压力值在一旦设定后就能可靠地保持。再例如设置流率调节机构150便能容易正确地读取或重调上述调节螺钉件42的转数。
图7的垂直剖面图示明了本发明实施例的压力调节结构100应用到第2压力/流率控制阀的布置。这里以相同的标号指相同的构件，且由于其功能与效用与上述的相同而略去其详细说明。
第二压力/流率控制阀300包括的第二阀体304具有两个以基本相互垂直的方向结合成整体的方式连接的大致柱形件，并且设置成可绕内部配合的柱状第一阀体302轴线的转动中心转动；此控制阀300还包括第三阀体308，它弯曲成大致L形构型，并连接成可绕第二阀体304的突起306的轴线的转动中心转动(参看图6)。此第一阀体302用作第一主体部而第二阀体304与第3阀体308用作第二主体部。
第三阀体308形成有第6通道310，它沿第三阀体308弯曲并与主口24通连。在第一阀体302的下端形成有实质上起到辅助口30作用的孔。
在第二阀体304的内侧共轴线地设置有：第一流率调节部314，用来节流引入与第6通道310通连的第6室内的工作流体，以将此工作流体引向第2辅助口30；第一止回阀316，用来防止从主口24引入的工作流体流向第二出口24。
第一流率调节部314包括：第一罩件318，它配合到第二阀体304的一个孔上；第一调节螺钉件42，它沿第一罩件318的中央部处形成的阶梯形通孔152延伸并可旋转地保持于此孔中。
第一调节螺钉件42的第二端160形成为具有大致锥形剖面。第一调节螺钉件42的第二端160与阶梯形通孔152的内壁面的间距可通过增减第一调节螺钉件42的拧入量来调节。于是，由主口24供应的工作流体便可依据上述间距节流以具有预定的流率。阶梯形通孔152的第一端形成为与第一通道332通连，通道332设在上侧，形成在第一阀体302中，经过第7室330。
用环件334将第二罩件336保持于第二阀体304的上侧。为此，第二罩件336设有起到阀开/关部作用的阀开/关机构338。
阀开/关机构338包括能沿通过第二罩件336形成的孔340滑动的阀栓344。弹性体342由例如天然橡胶和合成橡胶这类材料形成，具有大致锥形的剖面，装附于阀塞344的一端。此阀开/关机构338还包括形成用于第二罩件366的且在上面坐设着阀塞344的支座部346。由挠性材料形成的具有大致V形剖面的密封件354经环形槽安装到阀栓344上。
在这种布置下，实质上起着支座部346作用的孔其直径设定成基本上与可让阀塞344于其中滑动的第二罩件336的孔340的直径相等。换言之，支座部346的上述孔的直径设定成基本上与第二罩件336的孔340的直径相同，以便为阀塞344提供无差别的压力接收区。因此，即使当主压力或原主压力经由与第6室312连通的第七通道356引入，但阀塞344处于平衡态且保持于坐定在支座部346上的状态。
在支座部346的下侧形成了沿第二阀体304的周向延伸的环形通道358。环形通道358设置成经由位于下侧的第二通道360与辅助口30通连。在环形通道358与第六室312之间设有环形密封件362而形成不通连状态。
在第一阀体302内侧同轴线地设有：第二流率调节部364，用来节流经第一通道322引入的工作流体，以给出预定的流率并将此工作流体导向辅助口30；第二止回阀366，用来阻止从辅助口30引入的工作流体流向主口24。
此第二止回阀366从外部装配于柱形件370的第一端上。第二止回阀366在由辅助口30供给且经一圆孔388引入的工作流体作用下变形，同时此阀的舌状件与第一阀体302的内壁面接触。这样就防止了工作流体流向主口24。另一方面，上述舌状件在正通过第一通道332的工作流体的作用下向内弯曲。于是，已通过第一流道332的工作流体便导向辅助口30。
采用了依据本发明的实施例的调节机构100的第二压力/流率控制阀300的结构基本如上所述。下面说明它的工作、功能与效果。
图10示明了相对于第二压力/流率控制阀300的活塞424的位移量，与缸414的头部侧缸室422和杆侧缸室426的压力的关系，其中PH表示头侧缸室422中压力的特征曲线而PR指杆侧缸室426中压力的特征曲线。下面结合特征曲线PH与PR说明第二压力/流率控制阀300的工作。
首先装设第二压力/流率控制阀300而构造图9所示的流体压力回路382。在流体压力回路382中，工作流体(例如压缩空气)在工作流体供给源420的驱动作用下经由主口24供给。在此情形下，阀塞344处于阀关闭状态，其中的阀塞344在弹簧件222的弹力作用下坐定于支座部346上。
经主口24供给的工作流体经第六通道310、第六室312与第七通道356，引入阀开/关机构338。但如上述，支座部346中孔的直径设定成基本上等于第二罩件336的孔340的直径，使得阀塞344的压力接收区中不存在差别。于是，即使当主压力引入到阀开/关机构338内，阀塞344会处于平衡态并保持成坐定于支座部346上的状态。
另一方面，经主口24供给的工作流体通过第六通道310与第六室312引入第一流率调节部314。此工作流体经节流而给出预定的流率，然后经圆孔380与辅助口30引入缸414的头部侧缸室422中。活塞424依箭头C的示向移动第一终端位置。
如上所述，供给缸414的头部侧缸室422的工作流体借助第一流率调节部324与第二流率调节部364受到充分的节流。于是，即使当杆侧缸室426的压力很低，也能可靠地避免发生所谓的活塞跳脱现象(参看图10所示特征曲线A1)。
接着，活塞24到达第一终端位置，于是头部侧缸室422的压力增加，具有高压的工作流体便经由辅助口30、第二通道360与环形通道358引入阀开/关机构338中。阀塞344向上运动而与支座部346分开。这样，阀开/关机构338便处于阀打开状态。
由此，从主口24引入的工作流体便经过相互通连的第六通道310、第六室312、第七通道356、环形通道358、第二通道360、圆孔380和辅助口30，快速地供给缸414的头部侧缸室422(参看图10所示特征曲线A2)。结果，活塞424到达第一终端位置而起动阀开/关机构338。这样就能将高压的工作流体快速地供给头部侧缸室422。于是，例如当本发明应用于未图示的夹紧缸时，就能迅即加大由臂来夹紧工件的力。
随后，当变换方向控制阀412的阀位置而沿与上述相反方向(箭头D所示方向)移动活塞424时，阀塞344便处于其与支座部346分离的状态，这是由于头部侧缸室422的压力高所致。从辅助口30引入的工作流体从方向控制阀412快速地通过相互连通的圆孔380、第二通道360、环形通道358、第七通道356、第六室312、第六通道310与主口24，排放到大气(参看图10的特征曲线A3)。
于是，辅助压力便降低到不超过由弹性件222的弹力所确定的预定压力，而阀塞344便坐定到支座部346之上，形成阀关闭状态。结果，从缸414的头部侧缸室412供给的通过辅助口30的工作流体便借助于第2流率调节部364和第一流率调节部314，节流产生预定的流率。之后，从主口24引出工作流体。这样便控制了活塞424的位移速度。
如上所述，便能可靠地避免发生活塞424的所谓跳脱现象。此外，在活塞424到达第一终端位置时，能够快速地供给主压力和迅速地释出辅助压力。于是可以解决压力传递的延迟问题。
有关比较例的压力/流率控制阀(未图示)的特征曲线示明于图11。从图11可以清楚地看到，在比较例中，供给于缸414的头部侧缸室422的工作流体的压力值突然加大，因而会发生活塞424所谓的跳脱现象。
相反，如图10所示，在此另一实施例中，由主口24供给的工作流体受到第一流率调节部314和第二流率调节部364的节流，于是抑制了供给于缸414的头部侧缸室422的工作流体的压力，避免了活塞424的所谓跳脱现象。

Claims (5)

1.一种压力调节机构，与压力控制阀(200，300)的阀体整体地构成，用于调节由所述压力控制阀(200，300)控制的辅助压力，其特征在于，具有：
压力调节手柄(108)，相对于所述阀体可以自由旋转地被安装；
压力调节螺钉(224)，固定在所述压力调节手柄(108)上，通过与所述压力调节手柄(108)整体地转动，调节向从支座部(238)离开的方向推压阀塞(228)的压力调节弹簧(222)的弹力；
压力指示标尺(118)，通过使所述压力调节手柄(108)沿预定方向转动来指明预设的压力值；
所述压力调节螺钉(224)被设置为可沿轴向移动和可沿周向自由转动，并可借助于设置在所述压力调节手柄(108)上的固定螺丝(106)，固定在轴向以及周向上的任意位置；
所述压力调节弹簧(222)其弹簧常数被设定为，可以使所述压力调节手柄(108)旋转，使所述压力指示标尺(118)所指示的压力值与辅助压力相对应，
所述压力控制阀(200，300)具有流率调节机构(150)，所述流率调节机构(150)设置有：调节螺钉件(42)，它具有与形成在所述阀体上的流体通路相临近的、截面锥状的端部(160)；流率调节手柄(156)，固定在所述调节螺钉件(42)上，被安装为可以与该调节螺钉件(42)整体旋转，调节通过所述流体通路的压力流体的流量；转数指示标度(162)，用来指示所述流率调节手柄(156)的转数。
2.权利要求1所述的压力调节机构，其特征在于，以可自由拆装的方式安装环绕所述压力调节手柄(108)的盖件(110)。
3.权利要求1所述的压力调节机构，其特征在于，所述压力调节螺钉(224)设有防松弛件(112)，用来避免所述压力调节手柄(108)在所述轴向或周向松弛。
4.权利要求1所述的压力调节机构，其特征在于，所述压力调节手柄(108)设有标记(120)，用来指明与预设辅助压力相对应的压力指示标尺(118)上的数值。
5.权利要求1所述的压力调节机构，其特征在于，所述流率调节手柄(156)设有标记(164)，用来指明与所述流率调节手柄(156)的转数相对应的转数指示标度(162)的数值。
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