止逆定量定壓注射裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種止逆定量定壓注射裝置，包括噴嘴體、閥芯機構(gòu)、注射油缸、液壓系統(tǒng)和控制器，所述的噴嘴體上開設(shè)有流道和進液口，用以噴嘴體打開或關(guān)閉的閥芯機構(gòu)安裝在噴嘴體內(nèi)，所述的注射油缸包括油缸本體和在前端部設(shè)有第一活塞的液壓桿，所述帶有第一活塞的液壓桿伸入噴嘴體的流道中，所述的液壓系統(tǒng)與油缸本體連接用于驅(qū)動注射油缸，其特征在于：所述注射裝置還包括液壓桿行程控制裝置，所述的液壓系統(tǒng)和液壓桿行程控制裝置均與控制器電連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可實現(xiàn)了間歇、定量、定壓注射。
【專利說明】止逆定量定壓注射裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及注射裝置領(lǐng)域，具體地講是一種止逆定量定壓注射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]注射裝置被用于流體的注射適用于多種場合，如液壓領(lǐng)域的高壓注射、化工生產(chǎn)的定量注射，等等?，F(xiàn)有技術(shù)中，注射裝置往往采用定時注射的方式進行注射，此時若要實現(xiàn)定量注射，則需要保證勻速進料(即一個周期下的定量進料)。但是，在很多場合下，無法保持勻速進料或進料時間不定，致使每次注射量不同，即無法實現(xiàn)定量注射。因此，定量注射作為一種技術(shù)指標和要求，現(xiàn)有技術(shù)需要復(fù)雜的機構(gòu)來實現(xiàn)。
[0003]例如，中國專利CN102431134A公開一種注射裝置，該裝置主要包含注射框架、安裝于該注射框架上的缸筒部件、裝在該缸筒內(nèi)的可自如轉(zhuǎn)動且進退的注射部件、注射用馬達、將由注射用馬達的驅(qū)動所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)直線運動的運動方向轉(zhuǎn)換部，以及計量用馬達。該裝置雖可以實現(xiàn)定量注射，但是結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，且計量的準確性不高。
[0004]對于現(xiàn)有技術(shù)的注射裝置來說，在進料時需要關(guān)閉噴嘴，防止在非注射工況下，流體從噴嘴流出，因此需要在注射裝置中設(shè)置閥體。例如，中國專利CN102207215A公開了一種節(jié)水止逆閥，包括噴嘴體、閥芯和彈簧。噴嘴體內(nèi)設(shè)水路，水路內(nèi)孔面包括密封段和節(jié)水段。閥芯外套設(shè)密封圈。彈簧頂?shù)珠y芯，使閥芯受到彈力。如果水路水流正向流動且水壓力大于彈力，則閥芯活動使密封圈位于節(jié)水段，且密封圈受水壓力徑向外擴變形以減少密封圈外周緣和節(jié)水段內(nèi)孔面間的截面面積；否則，密封圈位于密封段，且密封圈密封段內(nèi)孔面。該止逆閥的止逆功能和節(jié)水功能共用支架和密封圈，能減少用料，降低制造成本，能縮短閥芯軸向長度，減少占用空間，簡化閥芯結(jié)構(gòu)。由于該閥芯與噴嘴體即水路的方向一致，該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)節(jié)水功能。但是該止逆閥還存在以下問題不能解決，1、當(dāng)需要將液體完全封住時，該節(jié)水止逆閥則不能實現(xiàn)該功能；2、由于其使用密封圈受壓力徑向外擴變形以減小水流面積來實現(xiàn)節(jié)水功能，當(dāng)使用環(huán)境如液體溫度較高，或者液體有一定的腐蝕性時，密封圈也容易損壞，該裝置也不適用；3、由于閥芯是采用軸向封閉的，閥內(nèi)的流道就需要繞開閥芯，這樣的流道就比較彎曲和復(fù)雜，而且阻力大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，可同時實現(xiàn)間歇性、定量、定壓注射的止逆定量定壓注射裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種以下結(jié)構(gòu)的止逆定量定壓注射裝置，包括噴嘴體、閥芯機構(gòu)、注射油缸、液壓系統(tǒng)和控制器，所述的噴嘴體上開設(shè)有流道和進液口，用以噴嘴體打開或關(guān)閉的閥芯機構(gòu)安裝在噴嘴體內(nèi)，所述的注射油缸包括油缸本體和在前端部設(shè)有第一活塞的液壓桿，所述帶有第一活塞的液壓桿伸入噴嘴體的流道中，所述的液壓系統(tǒng)與油缸本體連接用于驅(qū)動注射油缸，所述注射裝置還包括液壓桿行程控制裝置，所述的液壓系統(tǒng)和液壓桿行程控制裝置均與控制器電連接。[0007]采用以上結(jié)構(gòu)，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:采用本發(fā)明，儲料時，流體物料從進液口進入，閥芯機構(gòu)徑向密封流道，依靠流體的在流道內(nèi)產(chǎn)生的壓力將帶有第一活塞的液壓桿往外慢慢頂出(此時液壓系統(tǒng)不提供壓力，注射油缸處于空載狀態(tài))，當(dāng)液壓桿行至液壓桿行程控制裝置處，則開啟液壓系統(tǒng)進行注射，由于液壓桿行程控制裝置控制在某一特定位置進行注射，故每次的注射量恒定(可設(shè)置一預(yù)定量)，實現(xiàn)了間歇性、定量注射，同時精簡了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可靠性高。
[0008]作為改進，所述的閥芯機構(gòu)包括主閥芯和彈簧，所述的噴嘴體上、流道徑向上延伸形成閥芯通道，所述彈簧一端固定于閥芯通道上，另一端連接于主閥芯上，主閥芯的左端面為錐面，和噴嘴體接觸為線接觸，主閥芯的運動方向位于流道的徑向上，與閥芯通道相對的噴嘴體內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)壓腔，在主閥芯上設(shè)置導(dǎo)流孔，所述的導(dǎo)流孔包括徑向段和連通段，所述的徑向段與內(nèi)壓腔相通，所述的連通段與流道相通，彈簧的壓力大于注射油缸空載時第一活塞的阻力。采用該設(shè)計，流體在主閥芯在其下端支撐的彈簧力的作用下，來根據(jù)流體的壓力來實現(xiàn)密封，進料時，流體會從導(dǎo)流孔的連通段進入，流經(jīng)徑向段，進入內(nèi)壓腔，彈簧的壓力大于注射油缸空載時第一活塞的阻力，流體的壓力會頂開第一活塞，使其在流體的作用下，達到由液壓桿行程控制裝置設(shè)定的位置，本設(shè)計巧妙地利用液壓實現(xiàn)止逆密封，主閥芯的左端面設(shè)計為錐面，與閥體的接觸為線接觸，接觸面積小，閥芯受到的正壓力及上下運動摩擦力小，密封效果好；并在油缸注射時，流體的液壓升高，從而可以使進入內(nèi)壓腔的流體頂開主閥芯，使噴嘴口與流道連通，實現(xiàn)注射。
[0009]作為改進，所述的內(nèi)壓腔為外大內(nèi)小的階梯腔，主閥芯的端部面積大于階梯腔小口尺寸小于階梯腔大口尺寸，在彈簧作用下主閥芯端部抵住階梯腔大口與小口之間的階梯面。在進料時，內(nèi)壓腔流體與主閥芯接觸端面的接觸面積為小口尺寸，注射時，在強壓作用下，頂開彈簧，此時瞬間增大了內(nèi)壓腔流體與主閥芯接觸端面的接觸面積，大大增加了對主閥芯的作用力，有利于閥芯的打開。
[0010]作為改進，所述的連通段自上而下傾斜連通在徑向段上，與徑向段連通的一端為上端。該設(shè)計主要是便于流體進入內(nèi)壓腔時，降低液壓損耗，內(nèi)壓腔內(nèi)的流體能順利由聯(lián)通段流出，不會存在積液現(xiàn)象。
[0011]作為改進，所述的液壓桿行程控制裝置包括第一行程開關(guān)和第二行程開關(guān)，所述的第一行程開關(guān)安裝在噴嘴體內(nèi)，并位于第一活塞的后側(cè)，所述第二行程開關(guān)安裝在噴嘴體與油缸本體之間，并在液壓桿上設(shè)有與第二行程開關(guān)相配合的觸碰塊，在液壓桿行進過程中觸碰塊可觸碰第二行程開關(guān)。這樣，通過第一行程開關(guān)控制流體量，以達到定量注射，第一活塞頂?shù)絿娮祗w前端時，液壓桿上的觸碰塊剛好觸碰第二行程開關(guān)，從而控制液壓系統(tǒng)停止工作。
[0012]作為改進，所述的注射裝置還包括溢流閥，所述的溢流閥與液壓系統(tǒng)相連接，并位于液壓系統(tǒng)給油缸本體供液的管路上。通過溢流閥可以使液壓系統(tǒng)給油缸本體恒壓供液，滿足定壓注射要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明止逆定量定壓注射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中所示:1、噴嘴體，2、液壓系統(tǒng)，3、控制器，4、流道，5、進液口，6、油缸本體，7、第一活塞，8、液壓桿，9、主閥芯，10、彈簧，11、閥芯通道，12、內(nèi)壓腔，13、導(dǎo)流孔，14、第一行程開關(guān)，15、第二行程開關(guān)，16、觸碰塊，17、溢流閥，18、第二活塞，19、限位柱，20、單向閥。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明的止逆定量定壓注射裝置，包括噴嘴體1、閥芯機構(gòu)、注射油缸、液壓系統(tǒng)2和控制器3，所述的噴嘴體I上開設(shè)有流道4和進液口 5，用以噴嘴體I打開或關(guān)閉的閥芯機構(gòu)安裝在噴嘴體I內(nèi)，所述的注射油缸包括油缸本體6和在前端部設(shè)有第一活塞7的液壓桿8，所述帶有第一活塞7的液壓桿8伸入噴嘴體I的流道4中，所述的液壓系統(tǒng)2與油缸本體6連接用于驅(qū)動注射油缸，所述注射裝置還包括液壓桿行程控制裝置，所述的液壓系統(tǒng)2和液壓桿行程控制裝置均與控制器3電連接。
[0017]所述的閥芯機構(gòu)包括主閥芯9和彈簧10，所述的噴嘴體I上、流道4徑向上延伸形成閥芯通道11，所述彈簧10 —端固定于閥芯通道11上，另一端連接于主閥芯9上，主閥芯9的左端面為錐面，和噴嘴體I接觸為線接觸，主閥芯9的運動方向位于流道4的徑向上，與閥芯通道11相對的噴嘴體I內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)壓腔12，在主閥芯9上設(shè)置導(dǎo)流孔13，所述的導(dǎo)流孔13包括徑向段和連通段，所述的徑向段與內(nèi)壓腔12相通，所述的連通段與流道4相通，彈簧10的壓力大于注射油缸空載時第一活塞7的阻力。
[0018]所述的內(nèi)壓腔12為外大內(nèi)小的階梯腔，主閥芯9的端部面積大于階梯腔小口尺寸小于階梯腔大口尺寸，在彈簧10作用下主閥芯9端部抵住階梯腔大口與小口之間的階梯面。所述的階梯面是指階梯腔大口與小口交界的那個面，即附圖中主閥芯端部抵住的那個面。
[0019]所述的連通段自上而下傾斜連通在徑向段上，與徑向段連通的一端為上端。
[0020]所述的液壓桿行程控制裝置包括第一行程開關(guān)14和第二行程開關(guān)15，所述的第一行程開關(guān)14安裝在噴嘴體I內(nèi)，并位于第一活塞7的后側(cè)，所述第二行程開關(guān)15安裝在噴嘴體I與油缸本體6之間，并在液壓桿8上設(shè)有與第二行程開關(guān)15相配合的觸碰塊16，在液壓桿8行進過程中觸碰塊16可觸碰第二行程開關(guān)15。第一行程開關(guān)至主閥芯的距離為注射量除以流道的截面積再加上第一活塞的厚度，第一行程開關(guān)緊貼流道壁，以不影響第一活塞的滑動為準。
[0021]所述的注射裝置還包括溢流閥17，所述的溢流閥17與液壓系統(tǒng)2相連接，并位于液壓系統(tǒng)2給油缸本體6供液的管路上。
[0022]所述的液壓桿8的另一端設(shè)有第二活塞18，所述的第二活塞18端面面積大于第一活塞7端面面積，該設(shè)計提高了第一活塞進行注射的壓強，增大了噴嘴的噴射壓力。
[0023]在閥芯通道11中的內(nèi)壁上設(shè)有限位柱19，所述的限位柱19的安裝深度(在閥芯通道內(nèi)的深度)等于主閥芯的長度；在閥芯通道11內(nèi)設(shè)有彈簧導(dǎo)套或?qū)U，用于對彈簧導(dǎo)向。
[0024]在進液口處設(shè)有進液管，在進液管的下端設(shè)有單向閥20，從而防止流體的液體反向倒流。
[0025]本發(fā)明的工作過程如下:
[0026]儲料階段中，當(dāng)外界的液體通過進液口進入到流道，此時，主閥芯在彈簧力的作用下處于到最頂端，閥芯將流體的流道封堵住，控制器發(fā)出信號給液壓系統(tǒng)(本實施例中采用液壓泵)，液壓泵處于停歇狀態(tài)不對液壓系統(tǒng)提供壓力，隨著流體的越來越多，流道的左端被閥芯封住，流體只能往流道右側(cè)運動，推動第一活塞往右運動；由于液壓泵空載，此時油缸本體右側(cè)的液壓油通過管路回流到油箱。
[0027]注射階段中，當(dāng)流道內(nèi)的流體達到預(yù)定量時，此時第一活塞觸碰到第一行程開關(guān)，第一行程開關(guān)將信號傳送到控制器，控制器發(fā)出信號給液壓泵，液壓泵開始工作，液壓先經(jīng)過溢流閥，使得進入活塞的液壓為定壓，定壓液壓推動液壓桿，液壓桿進而推動第一活塞將液壓傳遞給流道內(nèi)的流體，高壓流體通過導(dǎo)流孔進入到壓力腔，壓力腔內(nèi)的高壓流體對閥芯產(chǎn)生一個向下的壓力，該壓力可以克服閥芯所受到的彈簧力及摩擦力，閥芯向下運動到限位柱的位置，此時，流道完全打開，高壓流體通過噴嘴噴射而出。
[0028]隨著流體噴射而出，第一活塞及液壓桿繼續(xù)向左運動，當(dāng)流道內(nèi)的流體即將被排空時，活塞I運動到最左端，液壓桿上的觸碰塊也接觸到第二行程開關(guān)，觸碰開關(guān)將信號傳輸給控制器，控制器控制液壓泵停止工作，液壓系統(tǒng)不提供壓力，流道內(nèi)的流體變?yōu)槌?，此時，閥芯在彈簧力的作用下向上運動到最上端，又封堵住流體流道，完成循環(huán)。
[0029]由于第二活塞端面面積大于第一活塞端面的面積，流體所產(chǎn)生的壓力大于液壓系統(tǒng)的壓力，這樣，產(chǎn)生了一個壓力放大效應(yīng)，增大了噴嘴的噴射壓力及噴射速度。
[0030]該噴射裝置具有不定時、定量、定壓噴射功能，尤其適合當(dāng)進液流量不均勻，而噴射又需要定量、定壓時，適用的流體介質(zhì)為粘度較低，不易在流道內(nèi)產(chǎn)生凝固的液體。
[0031]以上僅就本發(fā)明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制。本發(fā)明不僅局限于以上實施例，其具體結(jié)構(gòu)允許有變化。總之，凡在本發(fā)明獨立權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種止逆定量定壓注射裝置，包括噴嘴體(I)、閥芯機構(gòu)、注射油缸、液壓系統(tǒng)(2)和控制器(3)，所述的噴嘴體(I)上開設(shè)有流道(4)和進液口(5)，用以噴嘴體(I)打開或關(guān)閉的閥芯機構(gòu)安裝在噴嘴體(I)內(nèi)，所述的注射油缸包括油缸本體(6)和在前端部設(shè)有第一活塞(7)的液壓桿(8)，所述帶有第一活塞(7)的液壓桿(8)伸入噴嘴體(I)的流道(4)中，所述的液壓系統(tǒng)(2)與油缸本體(6)連接用于驅(qū)動注射油缸，其特征在于:所述注射裝置還包括液壓桿行程控制裝置，所述的液壓系統(tǒng)(2)和液壓桿行程控制裝置均與控制器(3)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止逆定量定壓注射裝置，其特征在于:所述的閥芯機構(gòu)包括主閥芯(9)和彈簧(10)，所述的噴嘴體⑴上、流道(4)徑向上延伸形成閥芯通道(11)，所述彈簧(10) —端固定于閥芯通道(11)上，另一端連接于主閥芯(9)上，主閥芯(9)的左端面為錐面，和噴嘴體(I)接觸為線接觸，主閥芯(9)的運動方向位于流道(4)的徑向上，與閥芯通道(11)相對的噴嘴體⑴內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)壓腔(12)，在主閥芯(9)上設(shè)置導(dǎo)流孔(13)，所述的導(dǎo)流孔(13)包括徑向段和連通段，所述的徑向段與內(nèi)壓腔(12)相通，所述的連通段與流道(4)相通，彈簧(10)的壓力大于注射油缸空載時第一活塞(7)的阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止逆定量定壓注射裝置，其特征在于:所述的內(nèi)壓腔(12)為外大內(nèi)小的階梯腔，主閥芯(9)的端部面積大于階梯腔小口尺寸小于階梯腔大口尺寸，在彈簧(10)作用下主閥芯(9)端部抵住階梯腔大口與小口之間的階梯面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止逆定量定壓注射裝置，其特征在于:所述的連通段自上而下傾斜連通在徑向段上，與徑向段連通的一端為上端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止逆定量定壓注射裝置，其特征在于:所述的液壓桿行程控制裝置包括第一行程開關(guān)(14)和第二行程開關(guān)(15)，所述的第一行程開關(guān)(14)安裝在噴嘴體(I)內(nèi)，并位于第一活塞(7)的后側(cè)，所述第二行程開關(guān)(15)安裝在噴嘴體(I)與油缸本體(6)之間，并在液壓桿(8)上設(shè)有與第二行程開關(guān)(15)相配合的觸碰塊(16)，在液壓桿(8)行進過程中觸碰塊(16)可觸碰第二行程開關(guān)(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的止逆定量定壓注射裝置，其特征在于:所述的注射裝置還包括溢流閥(17)，所述的溢流閥(17)與液壓系統(tǒng)(2)相連接，并位于液壓系統(tǒng)(2)給油缸本體(6)供液的管路上。
【文檔編號】B29C45/53GK103722702SQ201310753456
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】饒賓期, 姜源, 周玲 申請人:中國計量學(xué)院