專(zhuān)利名稱(chēng)：用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種比例溢流閥，特別是一種用于高壓小流量設(shè)備的耐腐 蝕比例溢流閥。
背景技術(shù)：
比例溢流閥是一種用于控制設(shè)備中調(diào)節(jié)液體壓力的裝置，通常用于液壓系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括溢流閥1和調(diào)控裝置2，所述溢流閥1是由閥體 11、閥座12、具有閥塞13的閥芯14以及調(diào)壓彈簧15所構(gòu)成。其中，所述閥 體11為一具有上底的內(nèi)圓桶形構(gòu)件，閥體11的下端開(kāi)口與所述閥座12固接， 閥座12的中心設(shè)有溢流進(jìn)口 16，所述具有閥塞13的閥芯14密封滑設(shè)于的內(nèi) 圓桶內(nèi)，所述閥塞13為錐形，且正對(duì)所述溢流進(jìn)口 16，所述調(diào)壓彈簧15設(shè)于 閥芯14的上部，所述閥體11內(nèi)圓桶的上底中心設(shè)有一通孔17，所述調(diào)控裝置 2設(shè)于閥體11內(nèi)圓桶的上底外側(cè)，并通過(guò)由通孔17伸入閥體11內(nèi)的調(diào)壓桿18 及調(diào)壓彈簧15施壓于所述閥芯14，使錐形閥塞13密封所述溢流進(jìn)口 16，所述 閥芯14與所述閥座12之間形成溢流室18，閥體11的側(cè)面設(shè)有與所述溢流室 18連通的溢流出口 19。所述的調(diào)控裝置2通常采用比例電磁鐵、數(shù)字脈沖調(diào)節(jié) 裝置、步進(jìn)電機(jī)控制施加于閥芯14上的壓力，當(dāng)設(shè)備中液體壓力超過(guò)所設(shè)定的 調(diào)控壓力時(shí)，溢流閥的閥塞13被頂開(kāi)，設(shè)備中液體將通過(guò)溢流閥排出而泄壓以 保持液壓設(shè)備中壓力穩(wěn)定。而在化學(xué)分析、藥品制造以及醫(yī)療儀器中經(jīng)常也需要對(duì)被分析的樣品，試 劑進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。這些樣品和試劑往往不同于一般液壓系統(tǒng)中的介質(zhì)的特殊介 質(zhì)，若是腐蝕性介質(zhì)，則要求所用的制作溢流閥的材料必須具備優(yōu)秀的耐腐蝕和化學(xué)穩(wěn)定性。若所述介質(zhì)是價(jià)格昂貴或者有危害性的有毒物質(zhì)，則對(duì)溢流閥 的泄漏量提出了苛刻的要求；這些設(shè)備儀器使用中所涉及的介質(zhì)流量都非常小， 在壓力為35Mpa的條件下，每分鐘僅0.02ml (很多情況下的最大流量比工業(yè)上 允許的泄漏量還小)，并且要求壓力能夠在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)且反應(yīng)速度靈 敏。由于是針對(duì)分析和醫(yī)療行業(yè)，精度，可靠性也要滿(mǎn)足其相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范。目前就控制閥而言，上述所用比例調(diào)節(jié)的方式--比例電磁鐵控制、數(shù)字脈沖 調(diào)節(jié)控制、步進(jìn)電機(jī)控制…都存在著局限性比例電磁鐵控制是最成熟的，但 目前高壓范圍內(nèi)使用的基本是濕式的，對(duì)于高壓條件下使用的干式比例電磁鐵， 由于滑動(dòng)闊芯兩側(cè)的壓差很大，密封問(wèn)題難以解決。數(shù)字脈沖方式控制也同樣 存在著最小泄漏量不能滿(mǎn)足使用要求。步進(jìn)電機(jī)從控制的還存在響應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)， 不能滿(mǎn)足小流量的調(diào)節(jié)需要。本實(shí)用新型所要求提供的溢流閥的設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要集中在兩個(gè)方面1、高壓 小流量的比例調(diào)節(jié)；2、材料及密封的解決；同時(shí)這兩個(gè)問(wèn)題又相互關(guān)聯(lián)。成熟 的比例調(diào)節(jié)技術(shù)涉及到材料密封的限制，在本例中無(wú)法應(yīng)用。而一些化學(xué)穩(wěn)定 性好的材質(zhì)和密封又在加工和結(jié)構(gòu)上有著很大局限性。如何設(shè)計(jì)制造出能滿(mǎn)足上述技術(shù)要求的高壓小流量的耐腐蝕比例溢流閥是 擺在溢流閥制造行業(yè)面前的一項(xiàng)難題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供 一種用于流量極小的、壓力在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且反應(yīng)速度靈敏的高壓 小流量的比例溢流閥。本實(shí)用新型的另一 目的還在于進(jìn)一步提供一種用于腐蝕或有毒有害介質(zhì) 的、流量極小的、壓力在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)，且反應(yīng)速度靈敏的高壓小流 量的耐腐蝕比例溢流閥。本實(shí)用新型所提供的高壓小流量的耐腐蝕比例溢流閥是由如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一種用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，包括溢流閥和調(diào)控裝置， 所述溢流閥包括具有溢流出口的閥體、固設(shè)于閥體下端的具有溢流進(jìn)口的閥 座、密封滑設(shè)于閥體內(nèi)的設(shè)有正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞的閥芯，施壓于閥芯上的調(diào) 壓彈簧；其特征在于所述調(diào)控裝置是電-氣比例壓力閥，于所述溢流閥閥體內(nèi) 調(diào)壓彈簧的上部設(shè)有頂壓調(diào)壓彈簧的柔性膜，所述柔性膜與所述閥體的上部形 成一氣室，所述氣室上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述氣室上的進(jìn)氣孔連接所述電-氣比例壓 力閥的輸出孔，所述電-氣比例壓力閥的進(jìn)氣口接高壓氣源。除上述必要技術(shù)特征外，在具體實(shí)施過(guò)程中，還可補(bǔ)充如下技術(shù)內(nèi)容。 所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于電-氣比例 壓力閥上還設(shè)有溢氣孔及控制線；或所述電-氣比例壓力閥上還設(shè)有溢氣孔、氣 壓顯示器、調(diào)壓按鍵及控制線控制線。所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流 閥的閥體是由筒形下閥體和具有上底的桶形上閥體所構(gòu)成，上、下閥體連接端 面的外周均布設(shè)有多個(gè)具有通孔的凸耳，所述柔性膜設(shè)于上、下閥體連接端面 之間，并以螺釘通過(guò)所述凸耳密封緊固所述上、下閥體及柔性膜。所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流 閥的設(shè)于閥芯上的正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞是錐形閥塞。所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流 閥的設(shè)于閥芯上的正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞是平板形端面閥塞，而所述閥座的溢流 進(jìn)口則設(shè)計(jì)成向闊體內(nèi)凸出的錐狀體，所述平板形端面閥塞以其端面壓抵溢流 進(jìn)口的內(nèi)凸錐狀體頂端而密封。所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流閥的閥體與閥芯之間采用PEEK或PTFE密封圈密封。所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流 闊的閥體、閥芯、閥塞及閥座均采用耐腐蝕的不銹鋼制成。所述的用-"？高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述的不 銹鋼是含鉻量小于3%的鉻不銹鋼或鎳鉻奧斯體不銹鋼。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、 本實(shí)用新型采用了新的控制方式，用壓縮空氣推動(dòng)膜片作為驅(qū)動(dòng)單元， 通過(guò)改變壓縮空氣的壓力，調(diào)整驅(qū)動(dòng)力，進(jìn)而帶動(dòng)閥芯達(dá)到比例調(diào)節(jié)的作用， 既解決了調(diào)節(jié)速度問(wèn)題，同時(shí)使滑動(dòng)閥芯與閥體之間的動(dòng)密封得到解決，這是 由于閥芯處于低壓腔，兩側(cè)壓差很小，因此大大件底了密封要求，只需考慮化 學(xué)穩(wěn)定性即可。2、 空氣壓力控制單元直接采用比例電磁驅(qū)動(dòng)，這樣控制起來(lái)不但方便又成 熟可靠。不同的電壓或電流信號(hào)作用于比例電磁鐵，輸出不同的空氣控制壓力， 該壓力作用在膜片上，并頂在彈簧上，進(jìn)而在閥芯上產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)應(yīng)予緊力。 當(dāng)進(jìn)口的介質(zhì)壓力不能克服彈簧力時(shí)，閥保持關(guān)閉。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，錐閥 芯被推離閥座介質(zhì)流向出口 。不同的彈簧予緊力對(duì)應(yīng)著不同的介質(zhì)開(kāi)啟壓力， 而彈簧的予緊力又是由比例電磁鐵控制膜片壓力所設(shè)定的。這也就是說(shuō)通過(guò)給 出不同的電壓或電流控制信號(hào)，就能控制錐閥的開(kāi)啟壓力，達(dá)到比例控制壓力 的作用。3、 節(jié)流口采用錐閥結(jié)構(gòu)控制，最大限度的減少閥的濕體積。 為對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及其功效有進(jìn)一步了解，茲列舉具體實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是現(xiàn)有溢流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2所示是本實(shí)用新型所提供的一種用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢 流閥的結(jié)構(gòu)示意圖，有圖可見(jiàn)，本實(shí)用新型所提供的比例溢流閥包括溢流閥10 和調(diào)控裝置20。所述溢流閥IO包括具有溢流出口 109的閥體101、固設(shè)于閥體101下端 的具有溢流進(jìn)口 106的閥座102、密封滑設(shè)于閥體101內(nèi)的閥芯104，閥芯104 的下端中心設(shè)有正對(duì)溢流進(jìn)口 106的閥塞103，于閥芯104的上端，設(shè)有施壓 于閥芯的調(diào)壓彈簧105;以上結(jié)構(gòu)于現(xiàn)有技術(shù)相同。通過(guò)控制施加于閥芯104 上的調(diào)壓彈簧上的壓力即可調(diào)節(jié)溢流閥的溢流壓力。使用時(shí)，將溢流閥10的溢 流進(jìn)口 106與所要調(diào)壓的管路連通，當(dāng)管路中的壓力大于調(diào)壓彈簧的壓力，則 閥塞103被頂開(kāi)，管路中的流體通過(guò)溢流閥泄壓，而保持穩(wěn)定。'所述調(diào)控裝置20是電-氣比例壓力閥，在圖示具體實(shí)施例中所采用的電-氣 比例壓力閥的型號(hào)為ITV1050。該電-氣比例壓力閥設(shè)有進(jìn)氣孔201、輸出孔203、 溢氣孔202、氣壓顯示器207、調(diào)壓按鍵(包括升壓健204、設(shè)置健205、降 壓健206)及控制線。所述施加于溢流閥10內(nèi)的調(diào)壓彈簧105上的壓力是由外 設(shè)高壓氣源經(jīng)由電-氣比例壓力閥所提供。具體結(jié)構(gòu)是于所述溢流閥的閥體101內(nèi)調(diào)壓彈簧105的上部設(shè)有頂壓調(diào)壓彈簧105的 柔性膜111，所述柔性膜111與所述閥體101的上部形成一氣室112，所述氣室 112上設(shè)有進(jìn)氣孔107，所述進(jìn)氣孔107連通所述電-氣比例壓力閥的輸出孔203， 所述電-氣比例壓力閥的進(jìn)氣口 201接高壓氣源。設(shè)備的控制裝置根據(jù)所設(shè)定的壓力，向電-氣比例壓力閥輸出不同的電壓或 電流信號(hào)，電-氣比例壓力閥輸出不同的空氣控制壓力，該空氣壓力作用在溢流 閥10的柔性膜111上，并通過(guò)柔性膜111施力于調(diào)壓彈簧105上，進(jìn)而在閥芯 104上產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)應(yīng)予緊力。當(dāng)管路中介質(zhì)壓力不能克服調(diào)壓彈簧105的壓 力時(shí)，閥保持關(guān)閉。當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，閥芯被推離閥座，介質(zhì)流向出口，達(dá) 到比例控制壓力的作用。所述溢流閥10的閥體101是由筒形下閥體1011和具有上底的桶形上閥體1012所構(gòu)成，上、下閥體連接端面的外周均布設(shè)有多個(gè)具有通孔的凸耳1013、 1014，所述柔性膜lll設(shè)于上、下閥體連接端面之間，并以螺釘通過(guò)所述凸耳 密封緊固所述上、下閥體及柔性膜，以形成與下閥體相互密封隔離的氣室112。在圖1所示具體實(shí)施例中，所述溢流閥10的設(shè)于閥芯104上的正對(duì)溢流 進(jìn)口的閥塞103是錐形閥塞。圖3是本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式
，在圖3結(jié)構(gòu)中，所述溢流閥的設(shè) 于閥芯上的正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞是平板形端面閥塞103'，而所述閥座的溢流進(jìn) 口 106'則設(shè)計(jì)成向閥體內(nèi)凸出的錐狀體，所述平板形端面閥塞以其端面壓抵 溢流進(jìn)口的內(nèi)凸錐狀體頂端而密封。所述溢流閥的閥體101與閥芯104之間采用PEEK或PTFE密封圈密封。為適應(yīng)于腐蝕介質(zhì)的工作條件，所述溢流閥的閥體、閥芯、閥塞及閥座均 用耐腐蝕的不銹鋼制成。所述的不銹鋼是含鉻量小于3%的鉻不銹鋼或鎳鉻奧斯 體不銹鋼。
權(quán)利要求1、一種用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，包括溢流閥和調(diào)控裝置，所述溢流閥包括具有溢流出口的閥體、固設(shè)于閥體下端的具有溢流進(jìn)口的閥座、密封滑設(shè)于閥體內(nèi)的設(shè)有正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞的閥芯，施壓于閥芯上的調(diào)壓彈簧；其特征在于所述調(diào)控裝置是電-氣比例壓力閥，于所述溢流閥閥體內(nèi)調(diào)壓彈簧的上部設(shè)有頂壓調(diào)壓彈簧的柔性膜，所述柔性膜與所述閥體的上部形成一氣室，所述氣室上設(shè)有進(jìn)氣孔，所述氣室上的進(jìn)氣孔連接所述電-氣比例壓力閥的輸出孔，所述電-氣比例壓力閥的進(jìn)氣口接高壓氣源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其 特征在于所述電-氣比例壓力閥上還設(shè)有溢氣孔及控制線；或所述電-氣比例 壓力閥上還設(shè)有溢氣孔、氣壓顯示器、調(diào)壓按鍵及控制線控制線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其 特征在于所述溢流閥的閥體是由筒形下閥體和具有上底的桶形上閥體所構(gòu)成， 上、下閥體連接端面的外周均布設(shè)有多個(gè)具有通孔的凸耳，所述柔性膜設(shè)于上、 下閥體連接端面之間，并以螺釘通過(guò)所述凸耳密封緊固所述上、下閥體及柔性 膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其 特征在于所述溢流閥的設(shè)于閥芯上的正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞是錐形閥塞。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其 特征在于所述溢流閥的設(shè)于閥芯上的正對(duì)溢流進(jìn)口的閥塞是平板形端面閥塞， 而所述閥座的溢流進(jìn)口則設(shè)計(jì)成向閥體內(nèi)凸出的錐狀體，所述平板形端面閥塞 以其端面壓抵溢流進(jìn)口的內(nèi)凸錐狀體頂端而密封。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流閥的閥體與閥芯之間采用PEEK或PTFE密封圈密封。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其特征在于所述溢流閥的閥體、閥芯、閥塞及閥座均采用耐腐蝕的不銹鋼制成。 8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，其 特征在于所述的不銹鋼是含鉻量小于3%的鉻不銹鋼或鎳鉻奧斯體不銹鋼。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種溢流閥，具體是一種用于高壓小流量設(shè)備的耐腐蝕比例溢流閥，包括溢流閥和調(diào)控裝置，其中所述調(diào)控裝置是的電-氣比例壓力閥電-，所述溢流閥的閥體內(nèi)調(diào)壓彈簧的上部設(shè)有頂壓調(diào)壓彈簧的柔性膜，所述柔性膜與所述閥體的上部形成一氣室，所述氣室上設(shè)有連通所述電-氣比例壓力閥的輸出孔的進(jìn)氣孔，所述電-氣比例壓力閥的進(jìn)氣口接高壓氣源。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)靈敏、密封性好，比例調(diào)控方便。
文檔編號(hào)F16K17/04GK201103730SQ20072019003
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者張松濤 申請(qǐng)人:張松濤