气动控制流量开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了气动控制流量开关，包括静阀板和动阀体，静阀板上设置有静阀板通孔；动阀体包括转动部和气动连杆机构，气动连杆机构用于驱动转动部转动；转动部设置有动阀体通孔，动阀体通孔贯穿转动部并能够与静阀板通孔相配合；静阀板与转动部直接或间接以平面端面密封的方式相互配合；转动部在气动连杆机构的气动力驱动作用下相对静阀板转动，从而使静阀板通孔与动阀体通孔的交汇面积发生改变，以实现对流体的流量大小进行控制或使开关开闭。本实用新型的有益效果：开启速度快，使用寿命长。通过气动连杆机构驱动，安全卫生。
【专利说明】
气动控制流量开关
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及液压与气动技术领域，具体涉及一种流量开关。
【背景技术】
[0002]目前市面上的高压快速流量开关主要有两种:一种是电磁阀流量开关，通过电磁阀控制阀门阀芯沿阀芯阀杆的轴向移动来开启或关闭阀门，并调节阀门开口量大小。另一种是由伺服电机带动的旋塞阀流量开关是利用带通孔的塞体作为启闭件的阀门，旋塞阀的启闭件阀芯是一个有孔的圆柱体或球体、圆锥体、椭圆体等，绕垂直于通道轴线即阀杆方向旋转，从而达到启闭通道的目的，塞体随阀杆转动，以实现启闭动作。小型无填料的旋塞阀又称“考克”，旋塞阀的塞体多为圆锥体或圆柱体，与阀体的圆锥孔面配合组成密封副。油润滑旋塞是最重要的一种，特制的润滑脂从塞体顶端注入阀体锥孔与塞体之间，形成油膜以减小启闭力矩，提高密封性和使用寿命。
[0003]但这两种阀门存在下竖缺点:
[0004]1、现有的电磁阀流量开关寿命较短，动作大约为20 — 30万次甚至更低；动作响应速度较慢，大于10ms;随着阀门口径的增大，响应速度会更慢;成本较高:目前市场上寿命较长的开关阀芯开启关闭方式导致阀芯动作滞后，很难实现大流量快速开关和快速调节流量。
[0005]2、现有的普通旋塞阀流量开关依靠精加工的金属塞体与阀体间的直接接触来密封，所以容易磨损，不能频繁开启，寿命较低，开启速度也不能太快，通常只能用于低压，不高于IMPa和小口径，小于10mm的场合。
[0006]3、现有的旋塞阀流量开关主要用于截断液体，主要供开启和关闭管道和设备介质之用，并且旋塞大多依靠润滑油进行润滑，而在阀体的工作状态下，润滑油不可避免地会滴落或滑落，所以不适合用于食品、药品等对安全、卫生要求较高和行业。
[0007]有鉴于此，有必要对现有技术的流量控制开关予以改进，以解决上述问题。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是提供的气动控制流量开关，解决上述现有技术中的一个或者是多个。
[0009]本实用新型提供了气动控制流量开关，包括静阀板和动阀体，静阀板上设置有静阀板通孔;动阀体包括转动部和气动连杆机构，气动连杆机构用于驱动转动部转动;转动部设置有动阀体通孔，动阀体通孔贯穿转动部并能够与静阀板通孔相配合;静阀板与转动部直接或间接以平面端面密封的方式相互配合;转动部在气动连杆机构的气动力驱动作用下相对静阀板转动，从而使静阀板通孔与动阀体通孔的交汇面积发生改变，以实现对流体的流量大小进行控制或使开关开闭。
[0010]本实用新型提供的气动控制流量开关，利用气动连杆机构驱动动阀体的转动部，使静阀板与动阀体的转动部两者做相对端面运动，实现对高压气/液体或液体的流量进行快速调节，或者实现阀门开关的快速开启和关闭，从而达到快速调节阀门的开启量大小和快速开关阀门的使用要求。而且利用气动连杆机构作为驱动力，不需要使用润滑油，安全卫生，适用于包括食品、药品的各个行业。
[0011]在一些实施方式中，还包括缸体，静阀板和转动部均安装在缸体内；缸体包括第一侧压盖、第二侧压盖和主体缸体，第一侧压盖和第二侧压盖分别通过法兰与主体缸体连接。这样保证静阀板和动阀体成为一个整体。
[0012]在一些实施方式中，静阀板外周与主体缸体内壁通过O型圈密封，静阀板和第一侧压盖在主体缸体内限定有进气腔，第一侧压盖上开设有进气口，进气口连通进气腔;静阀板上沿径向均匀分布有若干花瓣状静阀板通孔。
[0013]现有技术使用的通孔一般为圆形，在缸体内径等同的情况下，圆形通气孔的通气面积之和远小于花瓣形通气面积之和，即一定的通气量，圆形通气孔的气流开关比花瓣形通气孔的气流开关尺寸大，成本高，也就是说配合面采用花瓣状的气流开关结构紧凑、尺寸小，成本低。同时配合面采用圆孔状的气流开关，开与关转动角度大，动作时间长，不够灵敏。而使用花瓣状静阀板通孔，通气面积大，转动角度小，动作时间短，结构紧凑，成本低。
[0014]在一些实施方式中，转动部包括活塞，活塞包括第一侧板、第二侧板和转轴，第一侧板和第二侧板平行设置且在大体上垂直于转轴，并与转轴相连接或一体制成。第一侧板紧贴静阀板，第二侧板与第二侧压盖之间通过定位环密封，定位环外圈与主体缸体内壁通过O型圈密封。第一侧板和第二侧板在主体缸体内限定有出气腔，主体缸体上方开设有出气口，出气口连通出气腔;转轴一端连接第一侧板，另一端穿过第二侧压盖伸出缸体外，连接气动连杆机构;第一侧板沿径向均勾分布有若干花瓣状动阀体通孔。
[0015]静阀板和动阀体均没有直接与缸体接触密封，而是通过O型圈密封，接触面不易磨损，使用寿命长。同样的，花瓣状动阀体通孔的使用效果同花瓣状静阀板通孔。
[0016]在一些实施方式中，静阀板周向通过销轴与第一侧压盖定位，并且静阀板与第一侧压盖之间留有空隙，用于设置多个压缩弹簧，多个压缩弹簧的张力驱使静阀板与第一侧板的侧端面贴紧;静阀板通孔和动阀体通孔在流体的流量最大状态时，其数量、形状、尺寸、位置相一致。
[0017]静阀板与第一侧压盖通过压缩弹簧的挤压端面紧贴，不需要使用紧固件，而且密封效果良好。同时，静阀板与第一侧压盖没有直接接触，能够减少接触面磨损。通过活塞的转动，改变静阀板与动阀体上通孔的交汇面积，实现流量的改变。当两侧通孔完全贯通时，开关流量达到最大。
[0018]在一些实施方式中，气动连杆机构设于缸体外部，它包括连接架、气缸、活塞杆头部支座、铰支座、和气动连杆;连接架一端固定于第二侧压盖，另一端通过销轴连接于气缸的底端，气缸与连接架之间设有可摆动的角度;气缸的活塞杆端部固定有活塞杆头部支座，活塞杆头部支座通过销轴连接铰支座，铰支座与气动连杆通过螺纹连接，并用锁紧螺母锁紧定位。气动连杆设有与转轴相匹配的通孔，转轴插入气动连杆的通孔内，其端部通过挡板定位，挡板与气动连杆通过螺栓固定;气缸配置有电磁换向阀。
[0019]使用气动驱动力的方式，带动活塞转动，安全卫生，安装维护方便，成本低。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型提供的一种实施方式的气动控制流量开关的结构示意图；
[0021]图2为本实用新型提供的一种实施方式的静阀板及第一侧板的侧端面示意图；
[0022]图3为本实用新型提供的一种实施方式的活塞的结构示意图；
[0023]图4为本实用新型提供的一种实施方式的气动连杆机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图，对本实用新型进行进一步详细的说明:
[0025]如图1、2所示，本实用新型公开了气动控制流量开关，包括静阀板1、动阀体2和缸体3，动阀体2包括转动部21和气动连杆机构22，气动连杆机构22用于驱动转动部21转动。其中，静阀板I和转动部21均安装在缸体3内，这样保证静阀板I和动阀体2安装成一个整体，使流量开关结构紧凑。
[0026]其中，缸体3包括第一侧压盖31、第二侧压盖32和主体缸体33，第一侧压盖31和第二侧压盖32分别通过法兰与主体缸体33连接，并且，第一侧压盖31和主体缸体33的接触面通过O型圈密封。防止缸体3与第一侧压盖31和第二侧压盖32的接触面漏气。保证当流量开关处于关闭状态时，密封严合。
[0027]在实际使用时，主体缸体33内腔一般为圆柱形，静阀板I的侧端面为圆形，静阀板I外周与主体缸体33内壁通过O型圈密封，保证当流量开关处于关闭状态时静阀板I不漏气。静阀板I没有直接与缸体3接触，减少接触面的磨损，使用寿命长。静阀板I和第一侧压盖31在主体缸体33内限定有进气腔34，第一侧压盖31上开设有进气口 35，进气口 35为水平方向，进气口 35连通进气腔34;静阀板I上沿径向均匀分布有若干花瓣状静阀板通孔11。
[0028]如图3所示，转动部21包括活塞24，活塞24包括第一侧板241、第二侧板242和转轴243，第一侧板241和第二侧板242平行设置且垂直于转轴243，并与转轴243相连接或一体制成。第一侧板241和第二侧板242的侧端面也为圆形。保证当流量开关处于关闭状态时动阀体不漏气。
[0029]静阀板I周向通过销轴13与第一侧压盖31定位，其中，静阀板I和第一侧压盖31分别设有与销轴相匹配的定位沉孔，作为优选方案，销轴设有两个，静阀板I的侧端面的上下端对应的设有两个定位沉孔。并且静阀板I与第一侧压盖31之间留有空隙，用于设置多个压缩弹簧12，通过多个压缩弹簧12使静阀板I与第一侧板241的侧端面贴紧。优选方案是选用五个压缩弹簧12，第一侧压盖31的侧端面均布有五个定位沉孔，五个压缩弹簧12均布地放置在静阀板I与第一侧压盖31定位沉孔之间的空隙处，并且压缩弹簧12置于花瓣状静阀板通孔11之间，不能放置在花瓣状静阀板通孔11上。静阀板I与第一侧压盖31通过压缩弹簧12的挤压两者端面紧贴，不需要使用紧固件，减少磨损，而且密封效果良好。同时，静阀板I与第一侧压盖31没有直接接触，能够减少接触面磨损，使用寿命长。
[0030]第二侧板242与第二侧压盖32之间通过定位环38密封，其中，第二侧板242与定位环38通过研磨端面紧贴密封。定位环38外圈与主体缸体33内壁通过O型圈密封。活塞24的侧端面不直接与缸体3接触，能够减少接触面磨损，使用寿命长。第一侧板241和第二侧板242在主体缸体33内限定有出气腔36，主体缸体33上方开设有出气口 37，出气口 37连通出气腔36;转轴243—端连接第一侧板241，另一端穿过第二侧压盖32伸出缸体3外，连接气动连杆机构22;第一侧板241沿径向均匀分布有若干花瓣状动阀体通孔23。[OO31 ]静阀板通孔11和动阀体通孔23在流体的流量最大状态时，其数量、形状、尺寸、位置相一致。这样，在气动连杆机构22的气动力驱动作用带动活塞24的转轴243转动，从而通过活塞24的转动，改变静阀板I与活塞24的第一侧板241上通孔的交汇面积，实现流量的改变。当两侧通孔完全贯通时，开关流量达到最大。当两侧通孔交汇面积为零时，实现开关的关闭。
[0032]并且，静阀板通孔11和动阀体通孔23的形状为花瓣状。而现有技术使用的通孔一般为圆形，在缸体3内径等同的情况下，圆形通气孔的通气面积之和远小于花瓣形通气面积之和，即一定的通气量，圆形通气孔的气流开关比花瓣形通气孔的气流开关尺寸大，成本高，也就是说配合面采用花瓣状的气流开关结构紧凑、尺寸小，成本低。同时配合面采用圆孔状的气流开关，开与关转动角度大，动作时间长，不够灵敏。而使用花瓣状静阀板通孔11，通气面积大，转动角度小，动作时间短，结构紧凑，成本低。在实际操作中，只需要转动18度，即可实现流量的最大化和开关的关闭。
[0033]如图4所示，气动连杆机构22设于缸体3外部，它包括连接架221、气缸222、活塞杆头部支座223、铰支座224、和气动连杆225;连接架221—端通过螺钉固定于第二侧压盖32，另一端通过销轴连接于气缸222的底端，气缸222与连接架221之间设有可摆动的角度，气缸222可以销轴为支点摆动。并且销轴与气缸222耳柱之间还安装有轴向挡圈，防止气缸222的晃动及减少磨损。气缸222的活塞杆?而部通过螺检固定有活塞杆头部支座223，活塞杆头部支座223通过销轴连接铰支座224，铰支座224可以销轴为支点转动。铰支座224与气动连杆225通过螺纹连接，并用锁紧螺母锁紧定位。气动连杆225开设设有与转轴243相匹配的通孔，转轴243插入气动连杆225的通孔内，即相当于气动连杆225套在转轴243上，转轴243的端部刚好穿过通孔与气动连杆225齐平。再通过挡板将转轴243与气动连杆225定位，挡板与气动连杆225通过螺栓固定;气缸222配置有电磁换向阀。其中，气缸222的摆动和铰支座224的转动配合，使套在转轴243上的气动连杆225带动转轴243转动，从而实现活塞24的转动。
[0034]当电磁换向阀控制气缸222的活塞杆伸长或缩短，通过活塞杆头部支座223带动铰支座224转动，同时，在气缸222的摆动下，气动连杆225能很迅速的带动活塞24转动，达到快速开闭开关的功能。使用气动驱动力的方式，带动活塞24转动，安全卫生，安装维护方便，成本低。
[0035]本实用新型提供的气动控制流量开关，利用气动连杆机构22驱动动阀体2的转动部21，使静阀板I与动阀体2的活塞24两者做相对端面运动，实现对高压气/液体或液体的流量进行快速调节，或者实现阀门开关的快速开启和关闭，从而达到快速调节阀门的开启量大小和快速开关阀门的使用要求。而且利用气动连杆机构22作为驱动力，不需要使用润滑油，安全卫生，适用于包括食品、药品的各个行业。
[0036]气动控制流量开关开闭原理:气动连杆机构22的气源来自供气的储气罐，通过电磁换向阀的动作，实现气缸222进出气，使气缸222活塞缸伸缩，通过气动连杆225的作用带动流量开关活塞24转动，使静阀板通孔11与动阀体通孔23交汇面积发生变化，从而控制流量大小及流量开关的关闭。当开关开启时，气体的流动方向是从进气口 35进入进气腔34，从进气腔34穿过静阀板通孔11与动阀体通孔23，进入出气腔36，然后从出气口37中出去。
[0037]必须说明的是，本实用新型不仅适用于气体流量的控制，液体流量一样可以控制。
[0038]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.气动控制流量开关，其特征在于，包括静阀板(I)和动阀体(2)， 所述静阀板(I)上设置有静阀板通孔(11); 所述动阀体(2)包括转动部(21)和气动连杆机构(22)，所述气动连杆机构(22)用于驱动所述转动部(21)转动； 所述转动部(21)设置有动阀体通孔(23)，所述动阀体通孔(23)贯穿所述转动部(21)并能够与所述静阀板通孔(11)相配合； 所述静阀板(I)与所述转动部(21)直接或间接以平面端面密封的方式相互配合； 所述转动部(21)在所述气动连杆机构(22)的气动力驱动作用下相对所述静阀板(I)转动，从而使所述静阀板通孔(11)与所述动阀体通孔(23)的交汇面积发生改变，以实现对流体的流量大小进行控制或使开关开闭。2.根据权利要求1所述的气动控制流量开关，其特征在于，还包括缸体(3)，所述静阀板(I)和所述转动部(21)均安装在所述缸体(3)内； 所述缸体(3)包括第一侧压盖(31)、第二侧压盖(32)和主体缸体(33)，所述第一侧压盖(31)和所述第二侧压盖(32)分别通过法兰与所述主体缸体(33)连接。3.根据权利要求2所述的气动控制流量开关，其特征在于，所述静阀板(I)外周与所述主体缸体(33)内壁通过O型圈密封，所述静阀板(I)和所述第一侧压盖(31)在所述主体缸体(33)内限定有进气腔(34)，所述第一侧压盖(31)上开设有进气口(35)，所述进气口(35)连通所述进气腔(34); 所述静阀板(I)上沿径向均匀分布有若干花瓣状静阀板通孔(11)。4.根据权利要求2所述的气动控制流量开关，其特征在于，所述转动部(21)包括活塞(24)，所述活塞(24)包括第一侧板(241)、第二侧板(242)和转轴(243)，所述第一侧板(241)和所述第二侧板(242)平行设置且在大体上垂直于所述转轴(243)，并与所述转轴(243)相连接或一体制成； 所述第一侧板(241)紧贴所述静阀板(I)，所述第二侧板(242)与所述第二侧压盖(32)之间通过定位环(38)密封，所述定位环(38)外圈与所述主体缸体(33)内壁通过O型圈密封； 所述第一侧板(241)和所述第二侧板(242)在所述主体缸体(33)内限定有出气腔(36)，所述主体缸体(33)上方开设有出气口( 37)，所述出气口( 37)连通所述出气腔(36); 所述转轴(243) —端连接所述第一侧板(241)，另一端穿过所述第二侧压盖(32)伸出所述缸体(3)外，连接所述气动连杆机构(22); 所述第一侧板(241)沿径向均匀分布有若干花瓣状动阀体通孔(23)。5.根据权利要求3或4所述的气动控制流量开关，其特征在于，所述静阀板(I)周向通过销轴(13)与所述第一侧压盖(31)定位，并且所述静阀板(I)与所述第一侧压盖(31)之间留有空隙，用于设置多个压缩弹簧(12)，多个所述压缩弹簧(12)的张力驱使所述静阀板(I)与所述第一侧板(241)的侧端面贴紧； 所述静阀板通孔(11)和所述动阀体通孔(23)在流体的流量最大状态时，其数量、形状、尺寸、位置相一致。6.根据权利要求1-4任一项所述的气动控制流量开关，其特征在于，所述气动连杆机构(22)设于所述缸体(3)外部，它包括连接架(221)、气缸(222)、活塞杆头部支座(223)、铰支座(224)、和气动连杆(225); 所述连接架(221)—端固定于所述第二侧压盖(32)，另一端通过销轴连接于所述气缸(222)的底端，所述气缸(222)与所述连接架(221)之间设有可摆动的角度； 所述气缸(222)的活塞杆端部固定有所述活塞杆头部支座(223)，所述活塞杆头部支座(223)通过销轴连接铰支座(224)，所述铰支座(224)与所述气动连杆(225)通过螺纹连接，并用锁紧螺母锁紧定位； 所述气动连杆(225)设有与所述转轴(243)相匹配的通孔，所述转轴(243)插入所述气动连杆(225)的通孔内，其端部通过挡板定位，所述挡板与所述气动连杆(225)通过螺栓固定； 所述气缸(222)配置有电磁换向阀。
【文档编号】F16K3/314GK205639671SQ201620499586
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】徐平建, 倪明明, 杨海辉
【申请人】南通金牛机械制造有限公司