专利名称：精确定量分配阀及采用该分配阀的分配系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流体分配领域，尤其是一种精确定量分配阀以及使用该精 确定量分配阀的分配系统。
背景技术：
目前，在冶金、矿山、建材、发电等行业和大型工程机械中，原始的油盒 给油方式在这些应用领域逐渐被淘汰，而应用较多的润滑油、润滑脂的分配装 置和系统主要有以下两种1、单线式分油系统及单线式分油阀；2、双线式分 油系统及双线式分油阀。
单线式分油系统及单线分油阀的缺点较为明显，就是只要有一个润滑点堵 塞，整个润滑系统中润滑油的循环就要终止，导致系统全线停止工作。在系统 较为复杂，润滑点较多的情况下，单线式分油系统及单线式分油阀很容易因个 别润滑点的堵塞而出现无法工作的情况。但同时，单线式分油系统及分油装置 也具有为各润滑点定量供油的优点。其中，单线式分油阀包括一个进油口和多 个(一般不少于6个)出油口。
双线式分油系统及双线式分油阀有如下的优点1、能够实现定量供油的功 能。2、系统中有两个供油回路，与单线式分油系统及分油装置相比，系统不易 崩溃，但这种系统中的分油阀容易导致油泵近处的分油阀承受高压而距油泵较 远的分油阔压力不足。另外这种系统动密封点较多，系统易出现漏油现象。
近年来出现的使用电磁阀作为给油器件的润滑系统，其原理是供油管与润 滑点之间接有电磁阀，使用PLC来控制电磁阀的开关。调整电磁阀的接通时间 也就调整了润滑点的加油(脂)量。使用电磁阀的润滑系统具有如下的缺点 l.通过调整电磁阀的接通时间来调整加油量，受到管道压力、温度变化的影响比
较明显，所以检测的只是大概油量。2.当电磁阀故障时会出现常通现象，浪费润
滑油，污染环境。中国专利200720148343.8公开了一种阀式给油器，理想状态时可以实现定 量的效果，但实际上这种阀具有以下缺点以弹簧为定量腔活塞的驱动力，推 动阀芯将油压入出油腔，复位时间长的缺点；弹簧复位不到位引起的计量误差; 电磁铁动作一次只输出一腔油，油腔过长；狭窄通油孔内油流单向流动阀芯易 卡死，阀芯卡死时会出现常通故障等。所以这种阀本身不能精确控制润滑油的 给油量。目前市场上没有杂质适应性强、使用寿命长、不易卡堵、不会出现常 通等优点，又能够精确控制润滑油油量的分油装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种精确定量分配阀，这种流体分配阀具有杂 质适应性强、使用寿命长、不易卡堵、不会出现常通等优点，同时又能够精确 控制润滑油(脂)量。
本实用新型的目的还在于提供一种使用精确定量分配阀的分配系统，这种 分配系统结构简单，故障率低，能够精确控制润滑油的油量。
为实现上述第一种目的，本实用新型的精确定量分配阀包括主阀体，主阀
体内设有阀腔，阀腔内表面密封连接设有阀芯，阀芯与外置驱动装置传动连接，
阀芯与阀腔滑动密封配合且将阀腔分隔为进油腔和出油腔，进油腔密封连通设
有进油阀体通道，出油腔密封连通设有出油阀体通道，进油阀体通道和出油阀
体通道分别开口在阀体外表面；该分配阀还包括有计量阀体，计量阀体内设有
计量空腔，计量空腔内滑动密封连接有活塞，活塞将计量空腔分隔为上油腔和
下油腔；上油腔通过计量上通道选择连通出油腔或进油腔，下油腔通过计量下
通道选择连通进油腔或出油腔。
活塞上还设有发信元件，所述的计量阀体上与活塞的极限位置相对应设有 检测元件。
检测元件为回滞检测元件，回滞元件输出状态变化的两个位置与计量活塞 的两个极限位置相同。
计量阀体上设有两个检测元件，两个检测元件检测的活塞位置分别与活塞
5的两个极限位置相对应。
进油腔上还连通设有连接孔，连接孔开口在主阀体表面且其开口与进油阀 体通道的开口相适配。
计量上、下通道各包括两部分， 一部分设在计量阀体上且另一部分设在主 阀体上，计量上、下通道的两部分各自相互密封连通。
计量阀体固连在主阀体上。
阀芯上设有密封凸起，所述阀腔上与密封凸起相对应设有密封凸台，密封 凸起和密封凸台将阀腔密封分隔为进油腔和出油腔，进油腔密封连通设有进油 阀体通道，出油腔密封连通设有出油阀体通道，进油阀体通道和出油阀体通道 分别开口在阀体外表面。
为实现上述第二种目的，采用上述精确定量分配阀的分配系统包括供油系 统、现场控制系统和分油系统，现场控制系统和供油系统控制连接；所述进油 阀体通道在主阀体表面的开口为阀体进油口，所述出油阀体通道在主阀体表面 的开口为阀体出油口；分油系统包括精确定量分配阀，各精确定量分配阀或者 单独设置或者组合设置；相互组合设置的精确定量分配阀中前一分配阀的连接 孔与后一分配阀的阀体进油口密封连接，最后一个分配阀的连接孔处设有堵头； 供油系统包括有主油管，主油管与精确定量分配阀的阀体进油口相连通，各精 确定量分配阀的阀体出油口或者直接连通不同的系统末端润滑点或者通过单线 分配器连通不同的系统末端润滑点。
各分配阀的发信元件与现场控制系统通过现场总线信号连通。
本实用新型具有如下的优点
1. 本实用新型结构简单，油路中无狭窄部分，因此不易卡堵，杂质适应性 强；活塞由油压驱动上下运动，当阀芯卡死时活塞也将停止运动，因此避免了 常通故障；计量阀体的设置使得润滑油(脂)量能够得到精确的控制。
2. 发信元件和检测元件的设置，便于实时监控活塞行程，从而实现对润滑油
油量的自动精确计量。
3. 普通检测元件仅能监控活塞的一个极限行程位置，当活塞因行程中出现 卡堵而不能达到另一个极限行程位置时普通检测元件就不能够检测出来。检测 元件为回滞检测元件，可以仅设置一个检测元件而达到监控活塞的两个极限行程位置的目的。
4. 计量阀体上设有两个检测元件，两个检测元件的位置分别与活塞的两个 极限位置相对应，这样的设置可以在不采用成本较高的回滞检测元件的同时监 控活塞的两个极限行程。
5. 连接孔的设置便于本实用新型的精确定量分配阀之间相互连通，从而组 合起来使用。
6. 计量上、下通道的设置简单方便地实现了计量阀体上、下油腔与主阀体
进油腔、出油腔的连通。
7. 计量阀体固连在主阀体上，使本实用新型的精确定量分配阀在结构上更
为紧凑。
8. 阀芯与阀腔的具体结构使得进(出)油腔的位置可以随阀芯的上下运动而 相应地上下变化，便于进(出)油腔在阀芯的不同运动位置能够分别连通计量 上通道或计量下通道。
9. 本实用新型的分配系统结构简单，使用方便，系统中无须设置电磁阀，油 路中无过于狭窄部分，因此不易卡堵，不会出现常通故障，并且能够精确控制 润滑油(脂)量。
10. 各分配阀的发信元件与现场控制系统通过现场总线信号连通，这样的设 置简单方便地实现了对润滑油(脂)量的自动监控。
图1是实施例一中精确定量分配阀的结构示意图； 图2是图l中主阀体的后视图3是图l中的阀芯在下极限位置、活塞在上极限位置时精确定量分配阀 的结构示意图4是图l中的阀芯和活塞均在上极限位置时精确定量分配阀的结构示意
图5是图l中的阀芯在上极限位置、活塞在下极限位置时精确定量分配阀 的结构示意图；图6是实施例二中精确定量分配阀的结构示意图； 图7是实施例三中精确定量分配阀的结构示意图； 图8是实施例一中分配系统的结构示意图； 图9是图8中组合设置的精确定量分配阀的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1至图5所示(图中箭头为润滑油的流向)，本实用新型的精确定量分 配阀包括主阀体2，主阀体2内设有阀腔，阀腔内表面密封连接设有阔芯1，阀 芯1与外置驱动装置20传动连接，阀芯1与阀腔滑动密封配合并可在阀腔内上 下滑动；阀腔中部的内表面向内凸起设有3个密封凸台15，阀芯l上径向凸起 设有2个密封凸起16，密封凸台15和密封凸起16滑动密封配合并将阀腔分隔 为进油腔11和出油腔12。进油腔11密封连通设有进油阀体通道5，出油腔12 密封连通设有出油阀体通道8，进油阀体通道5和出油阔体通道8分别开口在阀 体外表面。主阀体2下端设有空腔10，内装有复位元件3，复位元件3上端与 阀芯1的下端相压接，复位元件3的下端与端盖4相压接，端盖4与主阀体2 固定连接并将阀芯1封闭在内。如图2所示进油腔11上还连通设有连接孔39， 连接孔39开口在主阀体2表面且其开口与进油阀体通道5的开口相适配。
如图1、图3至图5所示，本实用新型的分配阀还包括有固连在主阔体2上 的计量阀体37，计量阀体37内设有计量空腔，计量空腔内滑动密封连接有活塞 34，活塞34将计量空腔分隔为上油腔36和下油腔30;上油腔36通过计量上通 道31根据阀芯1的运动位置选择连通出油腔12或进油腔11，下油腔30通过计 量下通道32选择连通进油腔1或出油腔12。其中，如图l、图3至图7所示， 计量上(下)通道31 (32)包括有主阀体段31A (32A)和计量阀体段31B (32B)， 两段的计量上(下)通道31A G2A)、 31B (32B)密封连通。活塞34上还设 有发信元件35，计量阀体37上与活塞34的极限位置相对应设有检测元件38。 其中，检测元件38的设置位置可以如图1、图3至图5所示与活塞34的上极限 位置相对应，也可以与活塞34的下极限位置相对应，检测元件38可以是磁敏 元件，也可以是其它种类的检测装置；发信元件35可以采用永磁体，也可以将 活塞34本身作为发信元件。如图8和图9所示，本实施例的分配系统包括供油系统50、现场控制系统 51、远程控制系统52和分油系统，现场控制系统51和供油系统50通过电路58 控制连接。进油阀体通道5在主阀体2表面的开口为阀体进油口 53，所述出油 阀体通道8在主阀体表面的开口为阀体出油口 54。分油系统包括精确定量分配 阀，相互组合设置的精确定量分配阀中前一分配阀的连接孔39与后一分配阀的 阀体进油口 53密封连接，最后一个分配阀的连接孔39处设有堵头55。供油系 统50包括有主油管56，主油管56与精确定量分配阀的阀体进油口 53相连通， 各精确定量分配阀的阀体出油口 54或者直接连通不同的系统末端润滑点60或 者通过单线分配器57连通不同的系统末端润滑点60。其中，各分配阀的发信元 件35与现场控制系统51通过现场总线59信号连通。其中，各精确定量分配阀 可以如图8、图9所示组合设置，也可以单独设置。
使用时，为系统中的每一只精确定量分配阀连接外置的驱动装置20，驱动 装置20与现场控制系统51控制连接。供油系统50向主油管56提供系统所需 要的润滑油(脂)压，在油(脂)压的作用下，润滑油(脂)通过主油管56进 入精确定量分配阀，精确定量分配阀相互组合设置时，前一分配阀通过其连接 孔39将润滑油(脂)输送给后一分配阀。
精确定量分配阀的定量输送过程为如图1至图5所示，润滑油(脂)通
过阀体进油口 53进入进油阀体通道5，在外置驱动装置20的作用下阀芯1移动
至图1所示的位置时，进油阀体通道5通过计量下通道32与计量阀体37相连
通，出油阀体通道8通过计量上通道与计量阀体37相连通，此时在油压的作用
下，活塞34向上移动，润滑油(脂)通过进油阀体通道5、计量下通道32A、
计量下通道32B进入体积越来越大的下油腔30，活塞34逐渐向上移动，如图3
所示将上油腔36中的润滑油(脂)通过计量上通道31B、 31A和出油阀体通道
8压出阀体。当外置驱动装置20失去作用时阀芯1在复位元件3的作用下移动
至图4所示的位置时，润滑油(脂)通过阀体进油口 53进入进油阀体通道5，
再经过计量上通道31A和计量上通道31B进入体积越来越大的上油腔36，如图
3图4所示活塞34逐渐向下移动并将下油腔30中的润滑油(脂)通过计量下通
道31B、计量下通道31A、出油阀体通道8压出阀体。如图1所示，当活塞34带着永磁体18向上运动达到极限位置时，检测元件38检测到永磁体18的接近， 向外置的现场控制系统51输出一个活塞34的行程信号；当活塞34带着永磁体 18向下运动达到极限位置时，检测元件38检测到永磁体18的远离，向外置的 现场控制系统51再输出一个活塞34的行程信号。以往的分油阀常常出现导致 漏油、油压降低的常通故障，本实施例的精确定量分配阀当主阀体的阀芯1卡 死时，上、下油腔36、 30无法再通过主阀体的阀芯1上下运动来选择连通进、 出油腔ll、 12，活塞34两侧的压力差无法逆转因而只能单向运动到上或下极限 位置，因此活塞34也将停止上下运动，进油阀体通道5和出油阀体通道8又不
通，从而使流体分配阀停止出油，这就避免了流体分配阀的常通故障。
经过精确定量分配阀的定量输送后润滑油(脂)从分配阀的阀体出油口 54 输出，接着经过末端单线分配器57送达末端润滑点60。工作状态下，系统中的 每个精确定量分配阀的活塞行程检测元件38将活塞34的行程信号通过现场总 线59发送给现场控制系统51，未开通远程控制时，由现场控制系统51根据活 塞34的行程信号计算每一精确定量分配阀给出的油量，同时予以集中显示或分 类显示，并将该油量值与每一精确定量分配阀的设定油量进行比较，当某些(一) 精确定量分配阀的出油量达到设定值时，现场控制系统51关闭这些(一)精确 定量分配阀的驱动装置20。如相应的驱动装置20工作，但现场控制系统51没 有检测到精确定量分配阀发送的活塞行程信号，则现场控制系统51判断该精确 定量分配阔不能正常工作，并发出故障警报，通知工作人员检修。其中，各精 确定量分配阀的驱动装置20可以根据需要由现场控制系统51依次开启，也可 以根据需要由现场控制系统51同时开启。现场控制系统51可以集中在一个控 制柜中，也可以一部分放在控制柜中， 一部分分散到分配阀所在的箱体(或其 他结构)中。
当需要远程控制时，远程控制系统52对分配系统进行操作和监视。远程控 制系统52的工作过程同上述现场控制系统51的工作过程，所不同的是远程控 制系统52信号的输入、输出都通过现场控制系统51和远程总线24的中转才与 各精确定量分配阀的活塞行程检测装置及外置驱动装置20控制连接。实施例二
如图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于检测元件38为行程开
关，发信元件35为指示杆，指示杆一端固连在活塞34上且另一端伸出计量阀 体37，行程开关设在计量阀体37外。指示杆随活塞34运动至上极限位置时顶 压、触发行程开关使其打开并向现场控制系统51输出活塞34的行程信号。
当活塞34带着指示杆向下运动达到极限位置时，行程开关关闭。操作人员 通过观察指示杆的运动位置也可确认活塞34的行程位置。
实施例三
如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，检测元件38为上、下 行程开关38A、 38B且上、下行程开关38A、 38B分别设置在计量阀体37的上 下端，发信元件35为永磁体41。当活塞34带着永磁体41向下运动一定距离时， 上行程开关38A关闭，当活塞34继续向下运动达到下极限位置时，下行程开关 38B打开。当活塞34带着永磁体41向上运动一定距离时，下行程开关38B关 闭，当活塞34继续向上运动达到上极限位置时，上行程开关38A打开。当上、 下行程开关38A、38B打开或关闭时均向现场控制系统51输出活塞34的行程信 号。
实施例一的技术方案存在如下的缺点对活塞34的行程采用的是单极限位 置检测的办法，即检测元件38只检测活塞34的一个极限运动位置，这样，当 活塞34的行程受阻，不能达到另一极限位置并相应地造成出油量减小时，检测 元件38检测不到。本实施例的优点在于对活塞34的行程采用了双极限位置检 测的办法，即活塞34运动至上、下极限位置时检测元件38均向现场控制系统 51发送行程信号，这样当活塞34的行程受阻，不能达到另一极限位置并相应地 造成出油量减小时，检测元件38将及时地通知现场控制系统51 。
实施例四
本实施例与实施例一的不同之处在于检测元件38采用的是回滞检测元件， 回滞元件输出状态变化的两个位置刚好是活塞34的两个极限位置。本实施例在 具有实施例三的优点的同时，仅需在活塞34的一个极限运动位置处设置检测元 件，这样就简化了本实用新型的结构。
权利要求1.精确定量分配阀，包括主阀体，主阀体内设有阀腔，阀腔内表面密封连接设有阀芯，阀芯与外置驱动装置传动连接，其特征在于所述阀芯与阀腔滑动密封配合且将阀腔分隔为进油腔和出油腔，进油腔密封连通设有进油阀体通道，出油腔密封连通设有出油阀体通道，进油阀体通道和出油阀体通道分别开口在阀体外表面；该分配阀还包括有计量阀体，计量阀体内设有计量空腔，计量空腔内滑动密封连接有活塞，活塞将计量空腔分隔为上油腔和下油腔；上油腔通过计量上通道选择连通出油腔或进油腔，下油腔通过计量下通道选择连通进油腔或出油腔。
2. 根据权利要求1所述的精确定量分配阀，其特征在于所述的活塞上还设有发信元件，所述的计量阀体上与活塞的极限位置相对应设有检测元件。
3. 根据权利要求2所述的精确定量分配阀，其特征在于所述的检测元件为回滞检测元件，回滞元件输出状态变化的两个位置与计量活塞的两个极限位置相同。
4. 根据权利要求2所述的精确定量分配阀，其特征在于所述的计量阀体上设有两个检测元件，两个检测元件检测的活塞位置分别与活塞的两个极限位置相对应。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的精确定量分配阀，其特征在于所述进油腔上还连通设有连接孔，连接孔开口在主阀体表面且其开口与进油阀体通道的开口相适配。
6. 根据权利要求5所述的精确定量分配阀，其特征在于所述的计量上、下通道各包括两部分， 一部分设在计量阀体上且另一部分设在主阀体上，计量上、下通道的两部分各自相互密封连通。
7. 根据权利要求6所述的精确定量分配阀，其特征在于所述的计量阀体固连在主阀体上。
8. 根据权利要求7所述的精确定量分配阀，其特征在于所述阀芯上设有密封凸起，所述阀腔上与密封凸起相对应设有密封凸台，密封凸起和密封凸台将阀腔密封分隔为进油腔和出油腔，进油腔密封连通设有进油阀体通道，出油腔密封连通设有出油阀体通道，进油阀体通道和出油阀体通道分别开口在阀体外表面。
9. 采用权利要求5所述精确定量分配阀的分配系统，包括供油系统、现场控制系统和分油系统，其特征在于现场控制系统和供油系统控制连接；所述进油阀体通道在主阀体表面的开口为阀体进油口 ，所述出油阀体通道在主阀体表面的开口为阀体出油口 ；分油系统包括精确定量分配阀，各精确定量分配阀或者单独设置或者组合设置；相互组合设置的精确定量分配阀中前一分配阀的连接孔与后一分配阀的阀体进油口密封连接，最后一个分配阀的连接孔处设有堵头；供油系统包括有主油管，主油管与精确定量分配阀的阀体进油口相连通，各精确定量分配阀的阀体出油口或者直接连通不同的系统末端润滑点或者通过单线分配器连通不同的系统末端润滑点。
10. 根据权利要求9所述的分配系统，其特征在于各分配阀的发信元件与现场控制系统通过现场总线信号连通。
专利摘要本实用新型公开了一种精确定量分配阀，包括主阀体，主阀体内设有阀腔，阀腔内表面密封连接设有阀芯，阀芯与外置驱动装置传动连接，其特征在于所述阀芯与阀腔滑动密封配合且将阀腔分隔为进油腔和出油腔，进油腔密封连通设有进油阀体通道，出油腔密封连通设有出油阀体通道，进油阀体通道和出油阀体通道分别开口在阀体外表面；该分配阀还包括有计量阀体，计量阀体内设有计量空腔，计量空腔内滑动密封连接有活塞，活塞将计量空腔分隔为上油腔和下油腔；上油腔通过计量上通道选择连通出油腔或进油腔，下油腔通过计量下通道选择连通进油腔或出油腔。本实用新型结构简单，不易卡堵，杂质适应性强，能够避免常通故障并精确控制润滑油量。
文档编号F16N25/02GK201363527SQ200920088379
公开日2009年12月16日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者莹 周, 孙红梅, 张同军, 沈木峰, 职毛留 申请人:焦作市通和科技有限责任公司