变截面柱塞式活门的制作方法

本发明涉及一种氧气调节活门，具体涉及一种变截面柱塞式活门。

背景技术：

目前，氧气调节活门有平板活门、锥活门、球头活门，但这些活门都有一项先天的缺陷，即——当满足大流量调节时，活门结构尺寸都设计的很大，此时小流量调节精度无法控制，当满足小流量调节时，无法满足大流量调节需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种变截面柱塞式活门，本发明采用变截面的柱塞式活门结构，实现了大范围、高精度流量控制，结构简单可靠。

本发明所采用的技术方案是：

一种变截面柱塞式活门，包括活门杆、复位弹簧以及密封连接的活门座和壳体，活门座上设有进气腔、出气腔以及将二者连通的过渡通道，壳体上设有排气腔，进气腔和排气腔通过连接通道连通，活门杆穿过连接通道和过渡通道且两端分别密封穿出出气腔和排气腔，活门杆的内部设有空腔且外壁上依次开有与空腔连通的第一出气口、第一进气口、第二进气口和第二出气口，空腔内设有将第一进气口和第二进气口隔断的堵块，第一出气口和第二进气口均呈锥形，第一进气口和第二出气口分别始终位于进气腔和出气腔内，初始状态时，复位弹簧抵住活门杆使第一出气口和第二进气口分别紧贴在连接通道和过渡通道内不能通气，推动活门杆时，复位弹簧被压缩且第一出气口和第二进气口的窄端分别逐渐进入排气腔和进气腔。

进一步地，活门杆包括依次连接的前段、中段和后段，空腔、第一出气口、第一进气口、第二进气口和第二出气口位于中段，前段一端密封的穿出排气腔、另一端为宽于连接通道的宽端面，中段与后段连接的一端开有盲孔从而形成空腔，堵块装入盲孔后中段与后段连接，中段上第一进气孔和第二进气孔之间设有宽于过渡通道的凸缘，后段密封的穿出出气腔，初始状态时，复位弹簧将宽端面和凸缘分别通过连接通道和过渡通道限位。

进一步地，宽端面和凸缘的工作面上均设有密封垫，初始状态时，宽端面和凸缘上的密封垫分别将连接通道和过渡通道的开口压紧。

进一步地，排气腔壁上固定有前段轴套，前段一端配合的穿过前段轴套从而伸出排气腔，复位弹簧套在前段轴套另一端且始终压在宽端面反面。

进一步地，前段轴套上排气腔内外侧均套有垫片，前段轴套上排气腔外侧配合有固定螺母，固定螺母拧紧后将前段轴套上的垫片压紧在排气腔的内外两侧。

进一步地，过渡通道为中段轴套的内孔，中段轴套的内孔配合的套在中段上、外壁配合在活门座的安装孔内，中段轴套外壁与安装孔间设有密封圈，安装孔内中段轴套的两侧分别设有调节弹簧和调节螺母，调节弹簧将中段轴套位于进气腔的一侧压紧，调节螺母与安装孔配合且将中段轴套位于出气腔的一侧压紧。

进一步地，出气腔壁部分为端盖，后段配合穿过膜片内孔后从端盖穿出出气腔，端盖将膜片边缘压紧固定在活门座上。

进一步地，第一进气口和第二出气口均为圆孔且沿轴向均布。

本发明的有益效果是：

本发明采用变截面的柱塞式活门结构，实现了大范围、高精度流量控制，结构简单可靠——工作时，气源气体进入进气腔，从第一进气口进入空腔，初始状态时，由于第一出气口和第二进气口不能通气，所以气体不能进入排气腔和出气腔，当需要供气时，推动活门杆，复位弹簧被压缩的同时，第一出气口和第二进气口的窄端分别逐渐进入排气腔和进气腔，部分气体从第一进气口经第一出气口进入排气腔，另一部分气体从第二进气口经第二出气口进入出气腔；由于第一出气口和第二进气口呈锥形且窄端先投入工作，因此开始时活门截面面积变化小，流量小，因此易于调节，随着活门杆继续运动，活门截面面积变化大，流量大，活门截面变化根据总流量进行设计，保证流量调节精度。

附图说明

图1是本发明实施例的结构图。

图中：1-壳体；2-固定螺母；3-垫片；4-复位弹簧；5-密封垫；6-密封圈；7-活门座；8-调节弹簧；9-调节螺母；10-膜片；11-端盖；12-后段；13-后段轴套；14-堵块；15-中段；16-前段轴套；17-前段；a-进气腔；b-出气腔；c-排气腔；d-宽端面；e-凸缘；f-空腔；g-第一出气口；h-第一进气口；i-第二进气口；j-第二出气口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种变截面柱塞式活门，包括活门杆、复位弹簧4以及密封连接的活门座7和壳体1，活门座7上设有进气腔a、出气腔b以及将二者连通的过渡通道，壳体1上设有排气腔c，进气腔a和排气腔c通过连接通道连通，活门杆穿过连接通道和过渡通道且两端分别密封穿出出气腔b和排气腔c，活门杆的内部设有空腔f且外壁上依次开有与空腔f连通的第一出气口g、第一进气口h、第二进气口i和第二出气口j，空腔f内设有将第一进气口h和第二进气口i隔断的堵块14，第一出气口g和第二进气口i均呈锥形，第一进气口h和第二出气口j分别始终位于进气腔a和出气腔b内，初始状态时，复位弹簧4抵住活门杆使第一出气口g和第二进气口i分别紧贴在连接通道和过渡通道内不能通气，推动活门杆时，复位弹簧4被压缩且第一出气口g和第二进气口i的窄端分别逐渐进入排气腔c和进气腔b。本发明采用变截面的柱塞式活门结构，实现了大范围、高精度流量控制，结构简单可靠——工作时，气源气体进入进气腔a，从第一进气口h进入空腔f，初始状态时，由于第一出气口g和第二进气口i不能通气，所以气体不能进入排气腔c和出气腔b，当需要供气时，推动活门杆，复位弹簧4被压缩的同时，第一出气口g和第二进气口i的窄端分别逐渐进入排气腔c和进气腔b，部分气体从第一进气口h经第一出气口g进入排气腔c，另一部分气体从第二进气口i经第二出气口j进入出气腔b；由于第一出气口g和第二进气口i呈锥形且窄端先投入工作，因此开始时活门截面面积变化小，流量小，因此易于调节，随着活门杆继续运动，活门截面面积变化大，流量大，活门截面变化根据总流量进行设计，保证流量调节精度。

如图1所示，在本实施例中，活门杆包括依次连接的前段17、中段15和后段12，空腔f、第一出气口g、第一进气口h、第二进气口i和第二出气口j位于中段15，前段17一端密封的穿出排气腔c、另一端为宽于连接通道的宽端面d，中段15与后段12连接的一端开有盲孔从而形成空腔f，堵块14装入盲孔后中段15与后段12连接，中段15上第一进气孔h和第二进气孔i之间设有宽于过渡通道的凸缘e，后段12密封的穿出出气腔b，初始状态时，复位弹簧4将宽端面d和凸缘e分别通过连接通道和过渡通道限位。将活门杆分为三段，一是活门杆轴径多变，设成三段方便制造以及与不同孔安装，二是方便堵块14的安装和空腔f的加工，三是能够增设宽端面d和凸缘e结构，方便第一出气口g和第二进气口i的定位，从而保证第一出气口g与连接通道的相对位置以及第二进气口i与过渡通道的相对位置。

如图1所示，在本实施例中，宽端面d和凸缘e的工作面上均设有密封垫5，初始状态时，宽端面d和凸缘e上的密封垫5分别将连接通道和过渡通道的开口压紧，密封垫5起到了进一步密封的效果。

如图1所示，在本实施例中，排气腔c壁上固定有前段轴套16，前段17一端配合的穿过前段轴套16从而伸出排气腔c，复位弹簧4套在前段轴套16另一端且始终压在宽端面d反面。

如图1所示，在本实施例中，前段轴套16上排气腔c内外侧均套有垫片3，前段轴套16上排气腔c外侧配合有固定螺母2，固定螺母2拧紧后将前段轴套16上的垫片3压紧在排气腔c的内外两侧，垫片3起到了前段轴套16与壳体1间的密封作用。

如图1所示，在本实施例中，过渡通道为中段轴套13的内孔，中段轴套13的内孔配合的套在中段15上、外壁配合在活门座7的安装孔内，中段轴套13外壁与安装孔间设有密封圈6，安装孔内中段轴套13的两侧分别设有调节弹簧8和调节螺母9，调节弹簧8将中段轴套13位于进气腔a的一侧压紧，调节螺母9与安装孔配合且将中段轴套13位于出气腔b的一侧压紧。通过拧紧或拧松调节螺母9，可以调整中段轴套13的位置，从而调整第二进气口i与过渡通道的相对位置，便于安装，安装时，先通过宽端面d与连接通道配合定位，再调整过渡通道的位置，使凸缘e与过渡通道配合到位。

如图1所示，在本实施例中，出气腔b壁部分为端盖11，后段12配合穿过膜片10内孔后从端盖11穿出出气腔b，端盖11将膜片10边缘压紧固定在活门座7上，膜片10起到密封的作用，并且能提供一定的回复力。

如图1所示，在本实施例中，第一进气口h和第二出气口j均为圆孔且沿轴向均布，能迅速均匀的进、出气。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。