专利名称：一种两位两通气控阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种两位两通气控阀。
背景技术：
目前，两位两通气控阀在各行各业中已得到广泛应用，特别是在气体压缩机中已成为其主要部件。在气体压缩机中，两位两通气控阀一般安装在油过滤器之后的管路上，它的作用主要有两个一是当气体压缩机启动后，两位两通气控阀及时打开，油通过两位两通气控阀内的油路进入到主机内，确保气体压缩机的润滑与冷却；二是当气体压缩机停机后，两位两通气控阀及时关闭，切断向主机供油的通道，以避免气体压缩机反转、润滑油从进气口溢出等事故的发生。
在气体压缩机行业中，人们常见到图1(A)、图1(B)与图2(A)、图2(B)所示的两位两通气控阀，阀的安装一般是使阀芯处于竖直方向设置，其主要目的在于延长阀芯的使用寿命；不影响两位两通气控阀内阀芯与阀体之间的密封配合。它们的工作原理基本相同，现以图1(A)、图1(B)所示的实施方式为例详细描述其工作过程，其工作原理为如图1(A)所示，当气体压缩机启动后，被压缩的气体从控制信号口c进入，推动活塞3并带动阀芯2往上移动，从而打开向气体压缩机供油的通道，如图1(B)所示。此时，润滑油从阀体进油口a处进入，并通过阀芯2上的阀芯横孔d进入到阀芯2内的中空柱状腔体内，然后从阀芯横孔e处流出，再通过支承座4上的出油口b向气体压缩机提供润滑油。当气体压缩机停机后，也同时停止向控制信号口c送入压缩气体，活塞3的下端失去压缩气体的支承，阀芯2在弹簧5与润滑油的压力作用下，阀芯2与活塞3均往下移动，在移动到一定位置后，由于阀芯2与阀体1之间的锥面密封配合，将阀体的进油口a与出油口b隔开，停止向主机供油，等待下一工作循环的开始。
图1(A)、图1(B)与图2(A)、图2(B)所示的两位两通气控阀均存在以下两大缺点(一)、零件多、结构复杂、外形尺寸大且笨重、成本高；(二)、寿命短、可靠性差。在图1(B)中，阀芯2开启并将油路接通后，润滑油从阀芯2侧面的阀体进油口a处径向流入，使阀芯2的上部受到垂直于阀芯2轴线的径向力作用；当润滑油从阀芯横孔e处流出时，阀芯2的下部也受到径向力作用。由于润滑油的流速不是绝对平稳，阀芯2在工作时，不断沿其轴心线方向抖动，再加上阀芯2上下部受到的径向力作用，使阀芯2的部分侧壁紧贴阀体内腔且相对其运动，从而出现阀芯2易磨损的现象，进而缩短两位两通气控阀的使用寿命。进入两位两通气控阀的润滑油首先要通过过滤器进行过滤，但不能保证从过滤器过滤后的润滑油绝对清洁，当有杂质进入到两位两通气控阀时，再加上径向力的作用，阀芯2常被杂质卡住而不能工作。所以，目前的两位两通气控阀存在结构复杂、寿命短、可靠性差的缺点。
中国专利“二位二通气控阀”(ZL98221629.7)描述了一种改进型的两位两通气控阀，其结构与图2(A)、图2(B)基本相似，该两位两通气控阀主要特点是阀体内的活塞为中空状，在中部空间里安装有复位弹簧，阀体上部连接有阀盖，从活塞中空部位的上部经过阀盖到阀体有一条控制气道，阀体上设置有两个互相连通的阀口。这种结构的两位两通气控阀由于阀体进口与阀芯轴线的垂直，所以，同样存在阀芯受到径向力作用，导致阀芯易磨损，进而缩短两位两通气控阀的使用寿命。另外，该两位两通气控阀同样也存在零件多、结构复杂、外形尺寸大且笨重、成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用寿命长、可靠性好、结构简单、体积小、重量轻、成本低的两位两通气控阀。
本发明通过以下技术方案来实现。
一种两位两通气控阀，包括阀体、阀芯与活塞，阀体内设置一腔体，阀芯置于阀体腔体内，腔体的一端为进油口，另一端为出油口，腔体柱壁上还设置有一控制信号口；活塞与阀芯相连且在阀体腔体内滑动，阀芯与阀体间设有密封结构，阀芯内为一端开口的中空柱状腔体，中空柱状腔体与进油口相邻端处的柱壁上设有阀芯横孔，其特征在于阀体进、出油口与阀芯中空柱状腔体轴心线同轴，中空柱状腔体的开口端与阀体出油口相接。
所述阀芯横孔均匀分布在阀芯中空柱状腔体的柱壁上。
所述阀芯与进油口相邻端处设有定位块，阀芯与定位块之间为滑动配合，定位块固定在阀体上。
所述阀芯与阀体间的密封结构为设置在定位块与阀芯一端的锥面密封配合或弹性元件密封结构。
所述活塞位于阀芯的中部，活塞将阀体、阀芯与定位块间的腔体分隔成两腔体，一腔体与控制信号口相通，另一腔体可与阀芯横孔相通。
所述阀芯中空柱状腔体的柱壁上设有缓冲孔。
所述阀芯与阀体以及活塞与阀体间设有环形槽。
所述阀芯与阀体以及活塞与阀体间设有密封元件。
所述阀芯的一端可设有复位弹簧。
所述阀芯下端与阀体间设有导向件。
本发明与现有技术相比具有以下优点。
由于本发明两位两通气控阀中阀体的进油口与阀芯中空柱状腔体轴心线同轴，润滑油从进油口进入时对阀体无径向力作用。然后，润滑油经过阀芯横孔进入到阀芯内，由于阀芯横孔均匀分布在阀芯中空柱状腔体的柱壁上，故润滑油作用在阀芯上的径向力的合力为零。润滑油从阀体出油口流出时，由于出油口与阀芯中空柱状腔体轴心线同轴，因此，也不会对阀芯产生径向力作用。由于整个阀芯都不会受到径向力作用，故阀芯不容易被磨损和卡住，从而提高了阀芯的使用寿命和可靠性。阀芯中空柱状腔体柱壁上的缓冲孔有两个作用一是当活塞将要移动到最大行程时，缓冲孔被定位块的内圆堵上，活塞与定位块之间的气体形成背压，对活塞起到缓冲作用，避免活塞对定位块产生撞击；二是当活塞往下移动时，缓冲孔对密封室内补充气源，便于活塞及时往下移动。阀芯与阀体以及活塞与阀体间设置的环形槽，起到密封和储存杂质的作用。阀体可以直接安装在压缩机上，省去了支承座或管路，安装所需要的联接件以及其内部的零件数量少，所以，可以明显减小体积、减轻重量、简化结构、提高可靠性、降低成本。另外，润滑油从阀芯流出后直接进入到压缩机内，其流程短、流动顺畅、压力损失小。
图1(A)为现有其中一种两位两通气控阀关闭状态结构示意图；图1(B)为现有其中一种两位两通气控阀打开状态结构示意图；图2(A)为现有其中另一种两位两通气控阀关闭状态结构示意图；图2(B)为现有其中另一种两位两通气控阀打开状态结构示意图；图3(A)为本发明两位两通气控阀关闭状态结构示意图；图3(B)为本发明两位两通气控阀打开状态结构示意图；图4为本发明两位两通气控阀的另一结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明两位两通气控阀作进一步详细描述。
如图3(A)、图3(B)所示，两位两通气控阀主要由阀体1、阀芯2、活塞3与定位块6组成，阀体1为一圆柱状体结构，阀体1内为呈阶梯状的圆柱状腔体，定位块6与活塞3位于圆柱状腔体的上部，圆柱状腔体的下部与阀芯2滑动配合，圆柱状腔体的上端为进油口a，下端为出油口b，接近中间的柱壁上设有控制信号口c。阀芯2为一圆柱体结构，阀芯2内为一端开口的中空圆柱状腔体，阀芯2上端设置有倒锥面，在靠近倒锥面处的腔体柱壁上均匀分布数个阀芯横孔d，阀芯横孔d下面的柱壁上设有多个缓冲孔f。阀芯2置于阀体圆柱状腔体后，阀体进、出油口a、b与阀芯中空柱状腔体轴心线同轴，阀芯2内中空状圆柱腔体的开口端与阀体出油口b相接，阀芯上端阀芯横孔d与阀体进油口a相接。定位块6固定在阀体1的圆柱状腔体柱壁上，定位块6的内孔为与阀芯2滑动配合的圆柱腔，圆柱腔增加了阀芯2的导向行程，定位块6上部设置有与阀芯2倒锥面密封配合的另一锥面。活塞3大致固定在阀芯2的中部，活塞3将阀体1、阀芯2与定位块6间的腔体分隔成两腔体，一腔体与控制信号口c相通，另一腔体可与阀芯横孔d相通，活塞3与阀体圆柱状腔体滑动配合。当密封要求不高的条件下，活塞3、阀芯2与阀体内腔之间用小隙间配合密封或采用环形槽，环形槽起到密封和储存杂质的作用。当密封要求高的条件下，在活塞3、阀芯2与阀体内腔之间安装有密封元件7，由于密封元件7增大了活塞3、阀芯2与阀体内腔之间的摩擦力，因此可在阀芯2的上端设置一复位弹簧。下面结合其组成结构详细描述本发明两位两通气控阀的工作原理当气体压缩机启动后，被压缩的气体从控制信号口c内进入，推动活塞3并带动阀芯2往上移动，从而打开向气体压缩机供油的通道，此时，润滑油从阀体进油口a处进入，并通过阀芯2上的阀芯横孔d进入到阀芯2内的中空柱状腔体内，然后从阀体出油口b流出，向气体压缩机提供润滑油；当气体压缩机停机后，同时停止向控制信号口c送入压缩气体，活塞3的下端失去压缩气体的支承，阀芯2在自身重力和润滑油的压力作用下，阀芯2与活塞3均往下移动，在移动到一定位置后，由于阀芯2与阀体1之间的锥面密封配合，将阀体的进油口a与出油口b隔开，停止向主机供油，等待下一工作循环的开始。
本发明两位两通气控阀的另一种结构如图4所示，将定位块6与阀体1做成一体，阀体1下端的导向部分独立成一个导向件8，可以达到同样的效果。
本发明所述的两位两通气控阀在气体压缩机中发挥重要的作用，当然还可作为医药、食品、木工等机械领域中的气控阀门，凡在这些应用领域中采用本发明所述的两位两通气控阀作为控制元件均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种两位两通气控阀，包括阀体、阀芯与活塞，阀体内设置一腔体，阀芯置于阀体腔体内，腔体的一端为进油口，另一端为出油口，腔体柱壁上还设置有一控制信号口；活塞与阀芯相连且在阀体腔体内滑动，阀芯与阀体间设有密封结构，阀芯内为一端开口的中空柱状腔体，中空柱状腔体与进油口相邻端处的柱壁上设有阀芯横孔，其特征在于阀体进、出油口与阀芯中空柱状腔体轴芯线同轴，中空柱状腔体的开口端与阀体出油口相接。
2.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯横孔均匀分布在阀芯中空柱状腔体的柱壁上。
3.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯与进油口相邻端处设有定位块，阀芯与定位块之间为滑动配合，定位块固定在阀体上。
4.根据权利要求3所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯与阀体间的密封结构为设置在定位块与阀芯一端的锥面密封配合或弹性元件密封结构。
5.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述活塞位于阀芯的中部，活塞将阀体、阀芯与定位块间的腔体分隔成两腔体，一腔体与控制信号口相通，另一腔体可与阀芯横孔相通。
6.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯中空柱状腔体的柱壁上设有缓冲孔。
7.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯与阀体以及活塞与阀体间设有环形槽。
8.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯与阀体以及活塞与阀体间设有密封元件。
9.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯的一端可设有复位弹簧。
10.根据权利要求1所述的两位两通气控阀，其特征在于所述阀芯下端与阀体间设有导向件。
全文摘要
本发明公开了一种两位两通气控阀，包括阀体、阀芯与活塞，阀体内设置一腔体，阀芯置于阀体腔体内，腔体的一端为进油口，另一端为出油口，腔体侧壁上还设置有一控制信号口；活塞与阀芯相连且在阀体腔体内滑动，活塞与阀体间、阀芯与阀体间设有密封结构，阀芯内为一端开口的中空柱状腔体，中空柱状腔体与进油口相邻端处的侧壁上设有阀芯横孔，其特征在于阀体进、出油口与阀芯中空柱状腔体轴心线同轴，中空柱状腔体的开口端与阀体出油口相接。本发明与现有技术相比具有使用寿命长、可靠性好、结构简单、体积小、重量轻、成本低的优点。
文档编号F16K31/122GK1721749SQ200410027988
公开日2006年1月18日 申请日期2004年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者查谦, 查世樑, 陈伟成 申请人:查谦, 查世樑, 陈伟成