专利名称：提升阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种提升阀，其利用膜片的挠曲位移使第一和第二出口相互连通或断开。
附图的图5示出了本申请所公开的提升阀。
如图5所示，提升阀由标号1表示，其包括具有第一出口2和第二出口3的阀壳4，以及与阀壳4顶部相连的阀帽5。阀壳4内具有连接通路6，其可使第一和第二出口2、3之间的流体连通。利用膜片7可选择地打开和关闭连接通路6。阀帽5内设有第一和第二压力流体入口/出口8、9，其与压力流体源(未示出)相连，通过操作方向控制阀(未示出)，在压力流体源的压力下供入流体。
活塞10可移动地容纳于阀帽5所限定的腔室内。膜片7具有嵌入活塞10的中心凸合。活塞10和膜片7在由第一压力流体入口/出口8或第二压力流体入口/出口9供入的流体压力下，产生相互一致的竖直位移。
当图5中的活塞10向上移动时，膜片7与阀座11之间产生一指定距离，连接通路6打开，使第一和第二出口2、3之间的流体相互连通。当图5中的活塞10向下移动时，膜片7靠座在阀座11上而封闭了连接通路6，使第一和第二出口2、3之间的流体相互断开。在位于阀帽5腔室内的弹簧12的压力作用下，活塞10可向下移动。
提升阀1的一个问题是膜片7的薄部13在超载时沿双点划线挠曲，该超载是由第二出口3供入流体的背压产生的。在长期使用提升阀1时，膜片7的耐用度会产生不理想的降低。
本发明的一个目的是提供一种带有膜片的提升阀，其具有提高膜片耐用度的结构。
本发明的主要目的是提供一种提升阀，其可在膜片承受背压时，缓冲作用于膜片的超载。
本发明的另一目的是提供一种提升阀，其膜片具有高的耐用度，并能挠曲而使流体通过和断开。
结合示出了本发明较佳实施例的附图和下述说明部分就可以对上述发明目的，技术特征以及本发明的优越性有更清楚的理解。
图1是本发明带有提升阀的二通阀的竖直横截面图；图2是图1所示的二通阀的竖直横截面图，其中的流体通路被膜片打开；图3是图1所示二通阀的竖直横截面的局部放大图，该状态下，背压作用于膜片，流体通路闭合；图4是二通阀的横截面的局部放大图，其中包括一改进的弹性元件；图5是本申请公开的提升阀的竖直横截面图。
如图1和2所示，本发明带有提升阀的二通阀20基本上包括具有第一和第二出口22、24的阀壳26，上述两出口轴向对齐并相对，还包括与阀壳26顶部密封连接的阀帽28，液压缸状机构34，该机构包括沿着阀帽28所限定的液压缸腔室30的壁表面，如箭头X1、X2所示方向可滑移的活塞32，以及通过密封36与阀帽28顶端相连的端盖38，其用于封闭液压缸腔室30。阀壳26和阀帽28连接构成阀体。通过一对贯穿阀体的螺栓44a、44b拧紧在基座46上使二通阀20紧固在基座46上。
端盖38具有环形壁40，向下伸入阀帽28内。环形壁40在圆周位置有多个缝42，其径向相互间隔。
阀壳26具有在第一和第二出口22、24之间提供流体连通的连接通路48。阀壳26还具有基本上位于中心的向上突起的阀座52、其用于支撑下面将说明的提升阀50。连接通路48包括从第一出口22水平直线延伸的区域，其直径为“d”，还包括基本上与水平直线区域垂直的向上延伸的竖直区域，其直径为“D”。直径“d”、“D”之间满足关系d＜D。借助这种直径关系，就可以使通过连接通路48的从第一出口22到第二出口24的流体压力损失降低。
在阀壳26和阀帽28之间限定了用于容纳提升阀50的环形槽54，该提升阀离开阀座52时打开连接通路48，靠座在阀座52上时关闭连接通路48。提升阀50包括阀体元件56，其可移动使之接触或离开阀座52，从阀体元件56径向向外延伸的膜片58在流体压力下挠曲，周缘60环绕膜片58并夹入环槽54。阀体26在环槽54的径向向里位置具有环形隆起62(见图3)，其向上伸出。环形隆起62和周缘60的底面相咬合，防止周缘60和阀体26之间的流体泄漏。阀体元件56、膜片58和周缘60由如聚四氟乙烯的合成树脂一体成形，或者由如天然橡胶或合成橡胶的弹性材料形成。
阀体元件56嵌入悬杆66的底端，该悬杆从液压缸状机构34的活塞32向下延伸。活塞32包括具有多个指状物64的悬杆66，这些指状物向下延伸并嵌入阀体元件56的外圆柱面上的环形槽内，活塞部分70与悬杆66连接成一体并径向向外延伸。活塞部分70的外周缘上有一环槽，用于容纳被液压缸腔室30的壁表面可滑动支撑的密封环68。指状物64被沿着活塞32的悬杆66末端的外圆表面分布的槽所分隔。由于活塞32和提升阀50通过可弹性挠曲的指状物64相互连接，活塞32和提升阀50可以很容易地装配在一起。
耐磨环72和密封元件74轴向错开，被分别安装于悬杆66的外圆表面上的环槽内。阀帽28内具有轴向延伸的环形导向件76，用于对活塞32的悬杆66的导向。缓冲器78安装于环形导向件76顶面上的槽内，用于缓冲当活塞部分70碰到环形导向件76上时产生的冲击。
在提升阀50和阀帽28之间限定了膜片腔80，其用于容纳围绕阀体元件56的环形弹性元件82，该弹性元件的底面与膜片58是面对面的接触支撑。环形弹性元件82在其内圆周面上具有锥面84。锥面84提供了用于容纳指状物64的间隙，在活塞32和提升阀50装配在一起时，指状物64可以径向向外挠曲。从环形弹性元件82的内圆表面径向向外延伸预定距离的环形之间缝86中断了环形弹性元件82的外圆表面。
环形弹性元件82被轴向夹持在夹套88和膜片58之间，该夹套具有基本上是L形的横截面并被安装于悬杆66端部的阶梯部分。环形弹性元件82可以与活塞32和提升阀50一致产生弹性位移。环形弹性元件82由合成橡胶制成，如NBR(丙烯腈-丁二烯橡胶)，尿烷橡胶或天然橡胶等。环形弹性元件82如图1和2所示具有单一的一体结构。另外如图4所示，环形弹性元件82可以包括两个独立的元件82a、82b，它们沿着缝86分开并相互结合在一起。元件82a、82b可以具有相同的硬度或不同的硬度。
阀帽28的外周面上开有出口92，通过通道90与膜片腔室80相连，使膜片腔80通过出口92与大气相连。膜片腔80通过密封件74与液压缸腔室30断开联系。
液压缸腔室30包括上液压缸腔室30a和下液压缸腔室30b，它们在轴向被活塞部分70和密封环68分开。上液压缸腔室30a通过缝42和孔94与位于阀帽28的外周表面的第一压力流体入口/出口96相连。下液压缸腔室30b通过孔98与位于阀帽28的外周表面的第二压力流体入口/出口100相连。第一和第二压力流体入口/出口96、100轴向相互错开。当通过方向控制阀体(未示出)使流体源的流体供入第一压力流体入口/出口96或第二压力流体入口/出口100，使供入的流体进入上液压腔室30a或下液压腔室30b，都可以使活塞32和提升阀50沿箭头X1或X2的方向产生一致的轴向移动。此时，沿有供入流体的第一或第二压力流体入口/出口96、100与大气相通。
当活塞32沿着箭头X2方向轴向移动时，提升阀50离开阀座52一定距离，打开连接通路，使第一和第二出口22、24相互连通。反之，当活塞32沿着箭头X1方向轴向移动时，提升阀50座靠在阀座52上，断开连接通路48，使第一和第二开口22、24相互不再连通。
轴向对齐的弹簧102a、102b在活塞32和端盖38之间的上液压缸腔室30a内承受压力。弹簧102a、102b的作用基本上是对活塞32加压，沿箭头X1的方向弹性移动活塞，因此二通阀20的初始状态，即提升阀座靠在阀座52上时是断开的形式。
可以不采用上液压缸腔室30a内的弹簧102a、102b，而采用图1和2双点划线所示的另一弹簧104，该弹簧位于下液压缸腔室30b内并环绕环形导向件76，如箭头X2所示对活塞32加压使其弹性移动。此时，二通阀20处于打开形式，即初始时提升阀50离开阀座52。
按照另一实施例，在上和下液压缸腔室30a、31b中也可不设置弹簧，通过对第一压力流体入口/出口96或第二压力流体入口/出口100供入流体，使活塞32沿着箭头X1或X2的方向移动。
上述结构的二通阀如下操作第一出口22与第一压力流体源(未示出)相连，第二出口24与一流体压力装置(未示出)。第二压力流体入口/出口100通过方向控制阀与第二压力流体源(未示出)相连。第一压力流体入口/出口96通过方向控制阀与大气相通。
在如图1的初始位置，活塞32在弹簧102a、102b的压力作用下沿着箭头X1的方向移动，使提升阀50座靠在阀座52上。二通阀一般情况是闭合的，使第一和第二出口22、24之间相互不连通。
然后启动第二压力流体源通过第二压力流体入口/出口100向下液压缸腔室30b供入流体。在供入到下液压缸腔室30b的流体压力下，活塞32便沿箭头X2所示方向移动，靠压弹簧102a、102b。
阀体元件56和环绕阀体元件56的弹性元件82同时一起沿箭头X2的方向轴向移动，使提升阀50离开阀座52一定距离。二通阀20打开，如图2所示，使第一和第二出口22、24相互连通。因此，当第一压力流体源启动时，从其供入的流体被导入第一出口22，经连接通路48和第二出口24流入与第二出口24相连的流体压力装置。当提升阀50沿着箭头X2的方向移动时，膜片58和弹性元件82一起移动，且弹性元件发生弹性变形或被压缩，从而关闭缝86。所以流经连接通路48的流体压力产生的作用于膜片58的载荷被弹性元件82所吸收，以致可保护膜片58，使其可承受这种较大载荷。
当操纵方向控制阀使第二压力流体入口/出口100与大气相通时，在弹簧102a、102b的作用下，活塞32、提升阀50和弹性元件82沿箭头X1方向移动，使提升阀50处于初始状态，座靠在阀座52上(见图1)。因此，当提升阀50通过活塞32可选择地打开和关闭时，可以获得第一和第二出口22、24的相互导通和断开。
当提升阀50打开和关闭时，供入第二出口24的流体产生一背压A，背压A会在提升阀50上产生超载，使膜片58挠曲。此时，由于膜片58的挠曲使缝86闭合而使弹性元件82发生弹性变形。因此，作用于膜片58的载荷降低了。弹性元件82在超载时可以有效防止膜片58产生过度挠曲。即使长期地使用二通阀20，也能防止膜片58过早损坏，因而提高了提升阀50的耐用度。
在上述的实施例中，可以看到，本发明的提升阀与二通阀结合在一起。但是，本发明的提升阀也可以和任意不同形式的阀相结合，如三通阀。
虽然详细说明了本发明的某一较佳实施例，应认为在不超出下述权利要求限定的范围内可以对其进行不同的变动和改进。
权利要求
1.一种提升阀，其包括阀体(26、28)，其具有用于在压力下连通流体的第一出口(22)和第二出口(24)，所述阀体(26、28)具有阀座(52)和在第一出口(22)和第二出口(24)之间的连接通路(48)；可移动安装于阀体(26、28)内的阀(50)用于离开和座靠于阀座(52)而打开和关闭连接通路(48)，阀(50)具有位于连接通路(48)上的膜片(58)；并在阀体(26、28)内限定了一膜片腔(80)；和位于膜片腔(80)内的弹性元件(82)，其可发生弹性变形，缓冲作用于膜片(58)的载荷。
2.如权利要求1所述的提升阀，其特征在于弹性元件(82)具有环形缝(86)，其可在作用于膜片(58)使阀(50)发生位移的载荷作用下闭合。
3.如权利要求1所述的提升阀，还包括可滑动安装于阀体(26、28)内并与阀(50-相连的活塞(32)，套装于活塞(32)上的夹套(88)，弹性元件(82)被夹持于夹套(88)和膜片(58)之间。
4.如权利要求1所述的提升阀，其特征在于弹性元件(82)由合成橡胶制成，合成橡胶包括丙烯腈-丁二烯橡胶、尿脘橡胶或天然橡胶，阀(50)由合成树脂制成，合成树脂包括聚四氟乙烯或弹性材料，如天然橡胶或合成橡胶。
5.如权利要求3所述的提升阀，其特征在于活塞(32)和阀(50)相互连接并一起移动，还包括位于阀体(26、28)内的缓冲器(78)，其用于缓冲活塞(32)碰到阀体(26、28)时产生的冲击。
6.如权利要求3所述的提升阀，其特征在于弹性元件(82)和膜片(58)相互面对面接触支撑。
7.如权利要求3所述的提升阀，其特征在于阀体(26、28)内在活塞(32)上方形成液压缸腔室(30a)，还包括位于液压缸腔室(30a)内的弹簧(102a、102b)，其用于把阀(50)压靠在阀座(52)上使其处于初始位置，这样提升阀便处于一般的关闭形式。
8.如权利要求3所述的提升阀，其特下在于阀体(26、28)内在活塞(32)下方形成液压缸腔室(30b)，还包括位于液压缸腔室(30b)内的弹簧(104)，其作用于阀(50)，使其离开阀座(52)处于初始位置，这样提升阀便处于一般的打开形式。
9.如权利要求1所述的提升阀，其特征在于连接通路(48)包括从第一出口(22)延伸并具有第一直径(d)的直线式区域，还包括基本上与直线式区域垂直并具有第二直径(D)的区域，第二直径(D)大于第一直径(d) 。
10.如权利要求2所述的提升阀，其特征在于弹性元件(82)具有缝(86)，且其包括两个沿缝(86)分开并相互结合到一起的独立元件(82a、82b)，独立元件分别(82a、82b)具有相同的硬度或不同的硬度。
11.如权利要求2所述的提升阀，其特征在于活塞(32)具有用于夹持阀(50)的指状物(64)，弹性元件的内圆周表面上具有一锥面(84)，用于当指状物(64)挠曲时容纳指状物(64)。
全文摘要
本发明涉及一种带有提升阀50的二通阀,该提升阀可移动地安装于阀帽28内,用于在第一和第二出口22、24之间打开和关闭连接通路48,一弹性元件82位于形成于阀帽28和提升阀50之间的膜片腔80内,其可发生弹性变形,用于缓冲作用于阀50的膜片58上的载荷,该阀位于连接通路48上。
文档编号F16K7/17GK1171511SQ9710991
公开日1998年1月28日 申请日期1997年2月21日 优先权日1996年2月22日
发明者深野喜弘, 丸山哲郎, 内野正, 小野正明, 冲田让 申请人:Smc株式会社