多功能阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多功能阀，包括阀体和阀芯；阀体包括筒状体以及设置在阀体一端的第一封盖；阀体开设有第一通孔和第三通孔；筒状体内设有阀芯，阀芯能在筒状体内做活塞运动；筒状体、第一封盖和阀芯共同构成第一密闭空间；第一密闭空间设有与外界连通的第四通孔；阀芯设有封堵部；第一通孔和第三通孔在阀门打开时处于连通状态。通过以上设计，当用气设备的用气量减少时，可有效减少供气量，减少排入用气端的气体总量，降低运行能耗。
【专利说明】多功能阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及设备输气领域，具体涉及一种阀门技术。
【背景技术】
[0002]传统的进气提升阀直接利用压缩腔出气端的气体压力驱动阀芯关闭进气口，在驱动阀芯移动的气套内设有进气口和排气口，在启动初期，阀芯会受到压缩腔负压作用力，如果在起动初期就打开阀门会造成起动电流过大，损坏电机及控制电器，因此在驱动阀芯移动的气套内连接有一根控制气的进气管道，控制气体的压力必须大于吸气端负压所产生的吸力，才能驱动阀芯关闭进气阀。所以必须在压缩腔出气端与压缩腔吸气端形成一定的压力差，如果气动套内的出气口直径设计的过大，会造成压缩腔出气端与压缩腔吸气端无法建立压力差，导致无法驱动阀芯关闭进气阀，所以气套的出气口不能设计的太大。在用气量减少时，压力逐渐升高，吸进来的气体未减少，或即使减少了，所有被吸进来的气体依然会被压缩后维持在一个较高的压力状态排入用气端，导致用气端压力越来越高。常见的工作方式是:先将压力压缩到较高的压力，然后再慢慢泄放，当降至一定的压力后，再重新压缩气体使其达到较高压力，再泄放，即加/卸载现象，(气体被压缩的压力越高，所需消耗的电能也就越高)，在用气量减少，未达到设定的较高压力时，驱动装置负载未有降低，不能实现衡压控制，提高压力的方式增加了耗电量成本的增加。进气阀本身功能单一，结构复杂，组成部件多，故障率高，维护成本高，制造成本增加，浪费严重。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种多功能阀，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供的多功能阀，包括阀体和阀芯；阀体包括筒状体以及设置在阀体一端的第一封盖；阀体开设有第一通孔和第三通孔；筒状体内设有阀芯，阀芯能在筒状体内做活塞运动；筒状体、第一封盖和阀芯共同构成第一密闭空间；第一密闭空间设有与外界连通的第四通孔；阀芯设有封堵部；第一通孔和第三通孔在阀门打开时处于连通状态。使用本设计向吸气设备内输气时，在设备运行的初始阶段，配合电器开关使用，电器开关下指令关闭第一密闭空间出气端的出气阀门，打开压缩腔出气端进入第一密闭空间的第二阀门，控制气体的压力驱动阀芯关闭进气阀。自第五通孔进来的气体使压缩腔内能建立起初始的运行压力，压缩腔出气端的气体经第二通孔回到压缩腔吸气端进行循环。在转入正常运行状态后，电器开关下指令关闭第二阀门，同时打开第一密闭空间的第一阀门，第一密闭空间内的气体被第一阀门泄放掉，第一通孔被打开进气，压缩机进入全载运行状态。当用气设备的用气量减少时，压缩腔的出气端压力逐渐升高，当达到电器开关设定的压力时，电器开关下指令打开二阀门，部分压缩腔出气端的气体可通过第二阀门经第一阀门进入压缩腔的吸入端，进行循环压缩。通过此设计，在实际使用中，可根据实际的用气量选择不同直径的的管道和不同直径的第一阀门，可有效减少进入用气端的气体总量，实现不同产气量之间的变换。通过在压缩腔出气端与第一密闭空间的连接管道中加装流量控制阀，可以实现更精确的自动调控，整个过程实现气体供需平衡，可对排气进行恒压控制，降低了能耗。
[0005]在一些实施方式中，筒状体设有在第一通孔关闭时能与第三通孔连通的第二通孔，所述阀芯设有能在阀门关闭时使第二通孔和第三通孔连通的连通部。第二通孔结合压力调节器使用，可利用压力调节器对控制气体气量的微调实现让第一通孔逐渐关闭，在逐渐关闭第一通孔的过程中，逐渐打开第二通孔，自压缩腔出气端通往第二通孔的气体也被实现了容量调节的过程，通过此设计，使产气量与需求量实现了平衡，达到节约能耗的目的。
[0006]在一些实施方式中，第四通孔出气端设有第一阀门；第一密闭空间与压缩腔出气端连接的管路中设有第二阀门；这种设计在卸载时，通过第一阀门关闭第四通孔与进气阀出气端或压缩机的吸入端的连接，使进气阀的出气端或压缩腔的吸气端的负压不能对阀芯产生驱动力，从压缩腔出气端进入第一密闭空间的控制气体可以用极少的流量和压力就可以使进气阀关闭。同时也可利用第一阀门的阻断作用，将第四通孔孔径设的更大；通过此设计，实际使用过程中，结合现场的实际情况，可将压缩腔出气端与第一密闭空间相连接的管道及第二阀门根据需要设置为不同直径，实现压缩机在两种或两种以上不同排气量之间进行调节变化。
[0007]在一些实施方式中，第一密闭空间连有有流量控制阀。在用气量降低时，流量控制阀可将将压缩腔出气端超过一定压力的气体经第四通孔通过第一阀门引回到压缩腔的吸入端，形成内循环运行状态，通过此设计能保持压缩腔的出气端压力处于流量控制阀设定的范围内，控制更精确，节能效果更好。
[0008]在一些实施方式中，第一通孔设在筒状体上。
[0009]在一些实施方式中，筒状体远离第一封盖的一端设有定位台阶，这种设计能使阀芯停留在筒状体内而不会滑出筒状体外，在阀芯抵住定位台阶后，可以利用台阶与阀芯的紧密接触关闭第一通孔，同时使第二通孔与第三通孔实现连通，使阀芯不至于滑过头。需要说明的是，定位台阶可有多种实施方式:可以是定位杆，也可以是台阶，此处不作限制，只要可以限制阀芯向前移动防止滑过头即可。
[0010]在一些实施方式中，连通部为阀芯上环向设置的第二通槽。这种设计，供气流通过的空间更大。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的第一种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0012]图2为本实用新型的第一种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0013]图3为本实用新型的第二种实施方式关闭状态的剖面示意图；
[0014]图4为本实用新型的第二种实施方式关闭状态的剖面示意图。；
[0015]图5为本实用新型的第二种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0016]图6为本实用新型的第三种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0017]图7为本实用新型的第三种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0018]图8为本实用新型的第肆种实施方式打开状态的剖面示意图[0019]图9为本实用新型的第伍种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0020]图10为本实用新型的第伍种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0021]图11为本实用新型的阀芯的一种实施方式的俯视图；
[0022]图12为本实用新型的第二种实施方式关闭状态的剖面示意图；
[0023]图13为本实用新型的第贰种实施方式关闭状态的剖面示意图；
[0024]图14为本实用新型的第壹种实施方式打开状态的剖面示意图；
[0025]图15为本实用新型的第壹种实施方式打开状态的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0026]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。
[0027]如图1所示，本实用新型提供的多功能阀，包括阀体10和阀芯20。其中，阀体10包括筒状体11和第一封盖12 ;筒状体上开设有第一通孔111和第三通孔113 ;筒状体11、第一封盖12和阀芯20共同构成第一密闭空间101 ;第一密闭空间101设有与外界连通的第四通孔116 ;封堵部212上开设有能部分连通第三通孔113的第五通孔30。其中，第一封盖12通过焊接、螺栓旋入或一体成型的方式固定于筒状体11的一端；第四通孔116位于筒状体11靠近第一封盖12的一端，第四通孔116可有多种实施方式:可以如图1所示:开设在第一封盖12上,也可以如图2所不:开设在筒状体11靠近第一封盖12的一端。第一通孔111与外部气源相连接，在阀门打开的时候，第一通孔111和第三通孔113相连通；外部气源可以从第一通孔111经第三通孔113进入压缩腔的吸入端；需要重点说明的是:第一通孔111可有多种设置方式:既可以如图1至4所示设在筒状体11远离第一封盖12的一端，也可以如图5-11所示，设置在第一筒状体11上，此处不作限制，只要在阀门打开时能与第三通孔113相连通即可。
[0028]如图4所示:筒状体11上还设有第二通孔112，第二通孔112的进气端与压缩腔的出气端相连接，第二通孔112的进气端与压缩腔的出气端相连接，在第一通孔111关闭时，第二通孔112可与第三通孔113相连通。
[0029]筒状体11内置有阀芯20，阀芯20能在所述筒状体11内做活塞运动。阀芯20上开有能在第一通孔111关闭时使第二通孔112和第三通孔113连通的连通部；需要说明的是，这里所说的连通部可有多种设置方式，比如:可以是如图4所示的在阀芯20上环向开设的第二通槽211 ;还可以是如图12所示的在阀芯20上径向开设的第三通槽213等。
[0030]如图5所示，筒状体11远离第一封盖12的一端设有定位台阶13，这种设计能使阀芯20停留在筒状体11内而不会滑出筒状体11外，在阀芯20抵住定位台阶13后，阀芯20的封堵部212封堵第一通孔111，同时使第二通孔112处于与第三通孔113连通的位置。
[0031]如图6所示:筒状体11远离第一封盖12的一端设有第二封盖14,筒状体11靠近第二封盖14的一端设有第六进气孔141。设置第二封盖14可以避免外部环境中的灰尘对阀芯20的及筒状体内壁产生影响，保护阀芯；第六进气孔141可避免阀芯20向第二封盖14方向移动时，第二封盖14和阀芯20之间的气体阻碍阀芯20移动。同时第六进气孔141也可以做为控制气进口，当需要打开阀门时，配合电器开关使用，控制气体通过第六进气孔141进入阀体内，推动阀芯20向第一封盖12方向移动，第一通孔111被打开；当需要关闭进气阀时，控制气体经第四进气孔116进入第一密闭空间101内，推动阀芯20向第二封盖14方向移动，关闭第一通孔111。需要说明的是:第六进气孔141既可以如图6所示:设在第二封盖14上，也可以如图7所示，开设在筒状体11上。
[0032]第四通孔116的出气端设有第一阀门70，由第一阀门70控制第四通孔116出气端的通断，需要重点说明的是:第一阀门70可有多种设置方式:既可以是由电磁阀控制的气动阀门，也可以是由电机齿轮驱动的阀门，还可以如图8所示:设为电磁阀70，此处不作限制，只要是可以控制管路通断即可。
[0033]如图8所示，第一密闭空间101的腔壁上开有第十通孔118，在第一密闭空间101外部，通过第一管道61连有流量控制阀60。需要说明的是:流量控制阀60可有多种实施方式:可以是反比例阀与阀门进行组合实现容调的功能，也可以是由压力信号进行调节控制的流量阀。流量控制阀60的实施方式不限，只要是可以对超出一定压力的气体在排出时进行压力和流量大小调节及控制即可。
[0034]需在说明的是:第十通孔118可有多种设置方式:既可以如图10所示设在筒状体11靠近第一封盖12的一端，也可以如图9所示，设置在第一封盖12上，此处不作限制。
[0035]需要重点说明的是，在实际使用中，第一通孔111连接外部气源，第二通孔112与压缩腔的输出端管道相连接，第三通孔113连接压缩机的吸入端，第十通孔118通过流量控制阀60与吸气设备的压缩腔出气端的管路连接。
[0036]如图12、13所示，筒状体11远离第一封盖12的一端设有定位台阶13，这种设计能使阀芯20停留在筒状体内而不会滑出筒状体11外，在阀芯20抵住定位台阶13后，可以关闭第一通孔111，同时使第二通孔112与第三通孔113实现连通，使阀芯20不至于滑过头。需要说明的是，定位台阶可有多种实施方式:可以是定位杆，也可以是台阶，此处不作限制，只要可以限制阀芯向前移动防止滑过头即可。
[0037]实施例1:
[0038]如图13所示:从关闭状态到开启状态的过程中，阀芯20在阀体10内进行了移动。本实用新型所描述的节能进气阀，配合电气开关一起使用，第四通孔116与进气阀出气端/或压缩腔吸入端相通，第二通孔112与压缩腔的出气端相连接；在压缩腔出气端与第一密闭空间101相连接的管道中设有流量控制阀60 ;在运行初期阶段，电磁阀50打开使压缩腔出气端与第十通孔118管道实现连通，从第十通孔118进入第一密闭空间101的控制气体驱动阀芯20向远离第一封盖12的方向移动，关闭第一通孔111与第三通孔113的连通，同时打开第二通孔112与第三通孔113的连通，压缩机处于低负载运行状态。阀芯20上设有连通部。当需要加载时，电气开关下指令关闭压缩腔出气端与第十通孔118相连接管道电磁阀50，停止向第一密闭空间101内输送气体，第一密闭空间101内的气体经第四通孔116被泄放掉，阀芯20的连通部211被移至第一通孔111和第三通孔之间，第一通孔113完全打开，同时封堵部212关闭第二通孔112与第三通孔113的连通，压缩机进入加载状态。当用气端用气量减少时，压缩腔出气端的压力开始增加，当压缩腔出气端的压力达到流量控制阀60设定的压力时，开始有气体经流量控制阀60进入第一密闭空间101内，驱动阀芯20逐渐向第一封盖12方向移动，逐渐关闭第一通孔111，同时第二通孔112被逐渐打开，压缩腔出气端多余的部分或全部气体经第二通孔112回流至进气阀的出气端/或压缩腔的吸入端。实现产气量与需求量的平衡。当用气端用气量减少或不用气时，压缩腔出气端的部分或全部气体经第二通孔112回到压缩腔的吸气端，当压缩腔出气端压力升至电器开关设定值时，电器开关下指令打开电磁阀50，压缩腔出气端的控制气体重新进入第一密闭空间101内，驱动阀芯20向远离第一封盖12的方向移动，关闭第一通孔111，压缩机进入卸载运行状态。
[0039]实施例2:
[0040]如图14所示:从开启状态到关闭状态的过程中，阀芯20在阀体10内进行了移动。本实用新型所描述的节能进气阀，配合电气开关一起使用，在运行初期阶段，电气开关下指令打开压缩腔出气端与第十通孔118相连接管道电磁阀50，向第一密闭空间101内输气，同时关闭第一阀门70，切断第四通孔116与进气阀出气端或/和压缩腔吸气端的连接，压缩腔出气端的气体经第十通孔118进入第一密闭空间101内，阀芯20受到气体压力的驱动逐渐向远离第一封盖12方向移动，关闭第一通孔111和第三通孔113的连接。正式运转后，电气开关下指令打开第一阀门70，泄放掉第一密闭空间101内的气体，同时关闭电磁阀50，阀芯20在负压作用下被打开，压缩机进入满载运行状态。当用气端用气量减少时，压缩腔出气端的压力开始增加，当压缩腔出气端的压力达到电器开关设定的压力时，电器开关下指令打开电磁阀50，压缩腔出气孔端多余的部分气体经电磁阀50进入第一密闭空间101内，再通过第一阀门70与进气阀出气端/或压缩腔吸入端的通道相连通，将压缩腔出气端的部分或全部气体通过阀门70引回到进气阀出气端/或压缩腔吸入端的通道中进行循环压缩，减少压缩机的产气量。当用气端完全不用气时，压力升至最高，当达到设定值时，电器开关下指令关闭第一阀门70,电磁阀50过来的控制气体驱动阀芯20向远离第一封盖12的方向移动。关闭第一通孔111。当用气设备用气量增加时，压缩腔的出气端压力逐渐降低，电器开关下指令打开第一阀门70，压缩机开始重新进入加载模式。通过此设计，可根据有气端实际用气量在压缩腔出气端与压缩腔相连接的管道中选择不同直径的的管道，选择不同直径的第一阀门70，实现压缩机在不同流量之间进行变换。
[0041]实施例3:
[0042]如图15所示:从开启状态到关闭状态的过程中，阀芯20在阀体10内进行了移动。本实用新型所描述的节能进气阀，配合电气开关一起使用，在运行初期阶段，电气开关下指令打开压缩腔出气端与第十通孔118相连接管道电磁阀50，向第一密闭空间101内输气，同时关闭第一阀门70，切断第四通孔116与进气阀出气端或/和压缩腔吸气端的连接，压缩腔出气端的气体经第十通孔118进入第一密闭空间101内，驱动阀芯20向远离第一封盖12方向移动，关闭第一通孔111和第三通孔113的连接，阀门完全关闭。正式运转后，电气开关下指令打开阀门70，关闭电磁阀50，阀芯20在负压作用下被打开，压缩机进入满载运行状态。当用气端用气量减少时，压缩腔出气端的压力开始增加，当压缩腔出气端的压力达到流量控制阀60设定的压力时，开始有部分气体经流量控制阀60进入第一密闭空间101内，再通过第一阀门70引回到进气阀出气端或压缩腔吸入端的通道中进行循环压缩，减少排入系统末端的供气总量。当用气端完全不用气时，压力升至最高，流量控制阀60完全打开，当达到电器开关设定值时，电器开关下指令关闭阀门70，打开电磁阀50，电磁阀50过来的控制气体经第十通孔118进入第一密闭空间101内，驱动阀芯20向远离第一封盖12的方向移动。关闭第一通孔111。当用气设备用气量增加时，压缩腔的出气端压力逐渐降低，电器开关下指令打开阀门70，压缩机开始重新进入加载模式。
[0043]在此过程中，所有的打开与调节及循环系统的动作都是同步进行的，系统压力始终保持一种供给的平衡状态，需要多少压缩多少，实现节约能耗的目的。
[0044]另外，由于是依靠封堵部212完全隔断第一通孔111和第三通孔113之间的连通来实现关闭阀门的，因此，应当保证封堵部212与筒状体11之间的缝隙应尽可能的小。因此，在筒状体11内壁上铺有密封圈90。
[0045]以上表述仅为本实用新型的优选方式，应当指出，对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，这些也应视为本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.多功能阀，其特征在于，包括阀体(10)和阀芯(20)； 所述阀体(10)包括筒状体(11)以及设置在所述阀体(10) —端的第一封盖(12)； 所述阀体(10)开设有第一通孔(111)和第三通孔(113);所述筒状体(11)内设有阀芯(20)，所述阀芯(20)能在所述筒状体(11)内做活塞运动；所述筒状体(11)、所述第一封盖(12)和所述阀芯(20)共同构成第一密闭空间(101);所述第一密闭空间(101)设有与外界连通的第四通孔(116);所述阀芯(20)设有封堵部(212);所述第一通孔(111)和所述第三通孔(113)在阀门打开时处于连通状态。
2.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于，所述筒状体(11)设有在第一通孔(111)关闭时能与第三通孔(113)连通的第二通孔(112)，所述阀芯(20)设有能在阀门关闭时使第二通孔(I 12)和第三通孔(I 13)连通的连通部。
3.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于，所述第四通孔(116)出气端设有第一阀门(70)。
4.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于，所述第一密闭空间(101)连有流量控制阀(60)。
5.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于，所述第一通孔(111)设在筒状体(11)上。
6.根据权利要求1所述的多功能阀，其特征在于，所述筒状体(11)远离第一封盖(12)的一端设有定位台阶(13)。
7.根据权利要求2所述的多功能阀，其特征在于，所述连通部为所述阀芯(20)上环向设置的第二通槽(211)。
【文档编号】F16K11/02GK203809758SQ201420053156
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】干平, 曾培 申请人:干平