專利名稱：氣流沖擊保護節(jié)流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體輸送系統(tǒng)中的控制部件領(lǐng)域，具體涉及一種氣流沖擊保護節(jié)流閥。
背景技術(shù)：
在氣動系統(tǒng)中，節(jié)流閥是一種常用的控制元件，通過啟封件改變通路截面積以調(diào) 節(jié)流量、壓力，結(jié)構(gòu)形式也紛繁復(fù)雜。其中絕大多數(shù)可調(diào)式節(jié)流閥具有一定的流量控制調(diào)節(jié) 范圍，但一旦設(shè)定，在使用過程中，節(jié)流面積不再發(fā)生變化，流量隨流體壓力的變化而大小 波動。特別是，在氣缸元件中，突增的氣壓容易產(chǎn)生機械沖擊，對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種氣流沖擊保護節(jié)流閥，既能控制突發(fā)的氣流沖擊造 成的壓力波動，又能在正常工作情況下保持氣路通暢。本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥，含有閥蓋、閥體、節(jié)流膜片、密封墊。所述的閥蓋內(nèi) 腔為漸開閥腔形狀，所述的節(jié)流膜片上設(shè)置有中心孔，在節(jié)流膜片中心孔的周圍設(shè)置有數(shù) 個偏心孔。所述閥蓋與閥體之間設(shè)置有節(jié)流膜片和環(huán)狀密封墊，節(jié)流膜片與閥蓋和閥體之 間為間隙配合，密封墊被壓緊設(shè)置在閥蓋與閥體之間的外緣部分，閥蓋與閥體通過擰緊螺 釘固定連接。閥體上端與節(jié)流膜片配合的貼合面設(shè)置為凹形面；在閥蓋上設(shè)置有進氣口，在 閥體上設(shè)置有出氣口。所述的進氣口、出氣口、節(jié)流膜片的中心孔為同軸心設(shè)置。所述的節(jié)流膜片的半徑大于閥蓋漸開閥腔腔底的半徑。所述的節(jié)流膜片的半徑大于閥體上端的凹形面的半徑。所述的節(jié)流膜片材料采用不銹鋼、銅合金、鋁合金等任一種。所述的節(jié)流膜片上開設(shè)的偏心孔的孔數(shù)大于2，且為對稱設(shè)置。所述的閥體上端的凹形面輪廓滿足膜片周邊固支狀態(tài)下受特定均布載荷產(chǎn)生的 撓度方程，撓度方程式為x = _k(r2-y2)2，其中，k為凹形面的深度參數(shù)，r為凹形面的作用 區(qū)域參數(shù)。本發(fā)明中，閥蓋內(nèi)腔為漸開閥腔形狀保證節(jié)流膜片可以受到氣流的全面作用。節(jié) 流膜片與閥蓋和閥體之間為間隙配合，使得節(jié)流膜片更容易變形。為實現(xiàn)功能需要，節(jié)流膜 片的半徑需大于閥蓋漸開腔腔底和閥體上端的凹形面的半徑。節(jié)流膜片需為彈性較好的金 屬材料，可以是不銹鋼膜片、銅合金膜片、鋁合金膜片等。為保證閥體與節(jié)流膜片貼合后對 節(jié)流膜片上偏心孔的封堵效果，閥體上端的凹形面輪廓應(yīng)滿足膜片周邊固支狀態(tài)下受特定 均布載荷產(chǎn)生的撓度方程。本發(fā)明的節(jié)流閥設(shè)置在氣路通道當(dāng)中，當(dāng)受到氣流沖擊時，節(jié)流膜片發(fā)生一定的 彈性變形。在節(jié)流膜片下游，閥體的凹面可以堵住膜片上的偏心孔，從而達到減小通流面積 的目的，控制氣流沖擊的作用。當(dāng)氣流平穩(wěn)，壓差降低后，節(jié)流膜片恢復(fù)原來位置，中心孔和 偏心孔全部打開，保證氣路通暢。
本發(fā)明中，通過改變節(jié)流孔中心孔徑大小，可以調(diào)整節(jié)流閥的節(jié)流效果。通過對節(jié) 流膜片的受壓面積與剛度參數(shù)的匹配設(shè)計，可以調(diào)整節(jié)流閥起作用的壓差閾值。其中，使用 矩形膜片可以明顯降低節(jié)流膜片的剛度。通過改變節(jié)流膜片上孔的分布、孔徑，以及閥體凹 面的深度，可以調(diào)整不節(jié)流狀態(tài)的通流面積。通過選擇設(shè)計材料和設(shè)計參數(shù)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用到液體管路當(dāng)中。本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥，在受到突發(fā)流量沖擊時，可自動減小通流面積。本 發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、造價低，節(jié)流效果好，應(yīng)用范圍廣。


圖1為本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥在受氣流沖擊時的工作狀態(tài)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的具體描述。實施例圖1中，本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥，主要包括閥蓋2、閥體5、節(jié)流膜片3、密封 墊4。閥蓋2內(nèi)腔為漸開閥腔形狀保證節(jié)流膜片3可以受到氣流的全面作用。節(jié)流膜片3 上設(shè)置有中心孔31，在節(jié)流膜片3上中心孔31的周圍設(shè)置有偏心孔32，本實施例中，共設(shè) 置四個偏心孔且為對稱設(shè)置。閥蓋2與閥體5之間設(shè)置有節(jié)流膜片3和環(huán)狀密封墊4，節(jié) 流膜片3與閥蓋2和閥體5之間為間隙配合，使得節(jié)流膜片3更容易變形。密封墊4被壓 緊設(shè)置在閥蓋2與閥體5之間的外緣部分，閥蓋2與閥體5通過擰緊螺釘固定連接。閥體 5上端與節(jié)流膜片3配合的貼合面設(shè)置為凹形面7。在閥蓋2上設(shè)置有進氣口 1，在閥體5 上設(shè)置出氣口 6。所述進氣口 1、出氣口 6和節(jié)流膜片3的中心孔31為同軸心設(shè)置。節(jié)流 膜片3的半徑大于閥蓋2漸開腔腔底和閥體5上端的凹形面7的半徑。節(jié)流膜片3為不銹 鋼膜片。為保證閥體與節(jié)流膜片貼合后對節(jié)流膜片上偏心孔的封堵效果，閥體上端的凹形 面輪廓滿足膜片周邊向支狀態(tài)下受特定均布載荷產(chǎn)生的撓度方程，方程為如下形式x = k(r2-y2)2 (其中k為凹形面7的深度參數(shù)，r為凹形面7的半徑)。在本實施例中，具體設(shè) 定k = 0. 0008，即有:x = 0 . 00 08 (52-y2)2，其中χ, y為如圖1所示的坐標(biāo)軸，單位為mm,凹 面深度為0. 5mm,凹面區(qū)域為Φ 5mm.。彈性膜片為314L不銹鋼材料，厚度為0. 06mm。當(dāng)管路氣體流量較小時，本發(fā)明中的節(jié)流膜片3所受壓差較小，節(jié)流膜片3保持基 本平直狀態(tài)，此時，節(jié)流膜片3上的中心孔31和偏心孔32均可以通流，通流面積大，不產(chǎn)生 附加管路氣阻。圖2中，當(dāng)本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥受到約0. 5Mpa氣流沖擊時，節(jié)流膜片3 所受壓差大，節(jié)流膜片3發(fā)生變形，變形后貼合到閥體5上，此時偏心孔32被堵住，只保留 中心孔31通流，通流面積小，起到節(jié)流保護作用。
權(quán)利要求
一種氣流沖擊保護節(jié)流閥，其特征在于，含有閥蓋、閥體、節(jié)流膜片、密封墊；所述的閥蓋內(nèi)腔為漸開閥腔形狀，所述的節(jié)流膜片上設(shè)置有中心孔，在節(jié)流膜片中心孔的周圍設(shè)置有數(shù)個偏心孔；所述閥蓋與閥體之間設(shè)置有節(jié)流膜片和環(huán)狀密封墊，節(jié)流膜片與閥蓋和閥體之間為間隙配合，密封墊被壓緊設(shè)置在閥蓋與閥體之間的外緣部分，閥蓋與閥體通過擰緊螺釘固定連接；閥體上端與節(jié)流膜片配合的貼合面設(shè)置為凹形面；在閥蓋上設(shè)置有進氣口，在閥體上設(shè)置有出氣口；所述的進氣口、出氣口、節(jié)流膜片的中心孔為同軸心設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流沖擊保護節(jié)流閥，其特征在于，所述的節(jié)流膜片的半徑 大于閥蓋漸開閥腔腔底的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流沖擊保護節(jié)流閥，其特征在于，所述的節(jié)流膜片的半徑 大于閥體上端的凹形面的半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流充氣保護節(jié)流閥，其特征在于，所述的節(jié)流膜片材料采 用不銹鋼、銅合金、鋁合金中任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流沖擊保護節(jié)流閥，其特征在于所述的節(jié)流膜片上開設(shè) 的偏心孔的孔數(shù)大于2，且為對稱設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣流充氣保護節(jié)流閥，其特征在于所述的閥體上端的凹 形面輪廓滿足膜片周邊固支狀態(tài)下受特定均布載荷產(chǎn)生的撓度方程，撓度方程式為x = k(r2-y2)2，其中，k為凹形面的深度參數(shù)，r為凹形面的作用區(qū)域參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣流沖擊保護節(jié)流閥，所述的節(jié)流閥含有閥蓋、閥體、節(jié)流膜片和密封墊。閥蓋內(nèi)腔為漸開閥腔形狀，節(jié)流膜片上設(shè)置有中心孔和數(shù)個偏心孔。閥蓋與閥體之間設(shè)置有節(jié)流膜片和環(huán)狀密封墊，節(jié)流膜片與閥蓋和閥體之間為間隙配合，密封墊被壓緊設(shè)置在閥蓋與閥體之間的外緣部分。閥體上端與節(jié)流膜片配合的貼合面設(shè)置為凹形面；在閥蓋上設(shè)置有進氣口，在閥體上設(shè)置有出氣口。本發(fā)明的氣流沖擊保護節(jié)流閥，在受到突發(fā)流量沖擊時，可自動減小通流面積。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，造價低，節(jié)流效果好，應(yīng)用廣泛。
文檔編號F16K47/14GK101832423SQ201010301230
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者宿林揚, 巫宗萍, 徐勇, 王飛 申請人:中國工程物理研究院總體工程研究所