一种自动调整环境差压阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片；在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口，所述差压阀工作于封闭环境内，本发明可随使用环境（排气环境）压力变化自动调正输出压力使预调的有效工作压力值大小不变，它主要启用于工作在封闭环境中的气动机械（气缸、气马达等）中。
【专利说明】-种自动调整环境差压阀
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种差压阀，具体涉及一种自动调整环境差压阀。
【背景技术】
[0002] 以压缩气体为动力能源，工作于封闭环境内的气压驱动机械(或工作于水下不同 深度需向外排气的气动机械)，为克服不断增加的排气压力，通常需要使用很高的输入压 力，这样不仅能耗增加，封闭环境内的排气压力也会迅速上升，使工作情况波动大。目前，市 场上还没有设计出可随使用环境(排气环境）压力变化同时自动调整输出压力，使有效工作 压力大小不变的气动调压装置。
【发明内容】
[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提出了一种自动调整环境差压阀，该差压阀能自 动调整输出压力，使预调的有效工作压力大小保持不变，工作平稳且节能。
[0004] 本发明的技术方案为：一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体， 所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜 片； 在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直 安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口； 所述差压阀工作于封闭环境内。
[0005] 所述上阀体设置有一个排气环境压力输入口，所述上阀体与上膜片构成一个密闭 的排气压力腔。
[0006] 所述中阀体与上膜片构成一个密闭的溢流腔，所述溢流口位于溢流腔内。
[0007] 所述中阀体与下膜片构成一个密闭的有效工作压力腔，在所述中阀体的下部设置 有一个有效工作压力输入口，所述有效工作压力输入口位于有效工作压力腔内。
[0008] 所述下阀体与下膜片构成一个密闭的压力反馈腔，在压力反馈腔内，所述下阀体 内设置有一个垂直安装的阀杆，所述阀杆的上部与双膜片联接杆的尾部相邻，在压力反馈 腔内的压力平衡状态下，阀杆与双膜片联接杆之间处于密闭状态。
[0009] 所述下阀体设置有一个气源输入口和一个输出压力口，在所述下阀体的中部设置 有垂直安装的阀芯，所述阀芯的顶端与所述阀杆的底部相连接，所述阀芯的底端与所述下 阀体的底部之间设置有一个复位弹簧，阀芯与下阀体的底部侧壁之间设置有阀芯密封。
[0010] 所述双膜片联接杆通过安装套件固定在上膜片和下膜片之间。
[0011] 所述阀杆与下阀体的上部内壁之间设置有阀杆密封。
[0012] 由于采用了上膜片和下膜片，所述输出压力口的输出压力随排气压力腔内的压力 变化而变化，但预调的有效工作压力腔内的压力大小保持不变。
[0013] 当阀芯达到平衡状态时，气源输入口的输入压力的变化对输出压力口的输出压力 无影响。
[0014] 本发明具有如下有益效果： 1)由于采用了上膜片和下膜片，所述输出压力口的输出压力随排气压力腔内的压力变 化而变化，但预调的有效工作压力腔内的压力大小保持不变。
[0015] 2)当阀芯达到平衡状态时，气源输入口的输入压力的变化对输出压力口的输出压 力无影响。
[0016] 3)本发明解决了以压缩气体为动力能源，工作于封闭环境内的气动机械，由于排 气环境压力的增加，有效作用力减小的矛盾，可随排气阻力增加，自动调整输出压力，以保 证有效作用力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明。
[0018] 图1为本发明的截面结构示意图。
[0019] 图2为本发明的差压阀功能符号示意图。
[0020] 图3为本发明的上膜片和下膜片受力分析示意图。
[0021] 图4为本发明的阀芯受力分析示意图。
[0022] 图中，1.下阀体；2.中阀体；3.上阀体；4.上膜片；5.双膜片联接杆；6.双膜 片联接杆密封；7.下膜片；8.阀杆密封；9.复位弹簧；10.阀芯密封；11.阀芯；12.有 效压力调压阀；13.阀杆；14.压力反馈腔；15?有效工作压力腔；16?溢流腔；17?排气 压力腔；a表不气源输入口；b表不有效工作压力输入口；c表不排气环境压力输入口；d表 示输出压力口；e表示输出压力反馈口；f表示溢流口 ；PS表示气源工作压力；?￥表示有效 工作压力；Pn表示排气环境压力A表示输出压力A表示上膜片直径；表示上膜片作用面 积；表示下膜片作用面积；1#表示双膜片联接杆径，F。表示复位弹簧力，Ffl表示双膜片 联接杆密封的摩擦阻力，Fml表示阀杆顶部向下的作用力，，表示双膜片联接杆底部向 上的作用力。
【具体实施方式】
[0023] 以下结合附图进一步说明，并非限制本发明所涉及的范围。
[0024] 参见图1所示，本发明包括上阀体3、中阀体2和下阀体1，主阀控制口包括预先调 定的有效工作压力输入口 b、其有效工作压力为Pw，随排气环境压力而变化的排气环境压力 输入口 c，其排气环境压力为Pn，气源输入口 a，其气源工作压力为Ps，输出压力口 d，其输出 压力为Pi，和溢流口 f?等五个口。排气环境压力输入口 c设置在上阀体3的上部，气源输入 口 a设置在下阀体1上。气源（Ps)分两路：一路输入主阀，气源输入口 a，一路至有效压力 调压阀12,而有效压力调压阀12的输出Pw (其大小可根据工作需要预调其大小）至有效工 作压力输入口 b。气动机械排气容器内的气压？"至排气环境压力输入口 c。
[0025] 在原始状态下，此时有效工作压力Pw和排气环境压力Pn为零表压，气源输入口 a 在复位弹簧9的作用下关闭，输出压力口 d无输出。若经有效压力调压阀12调压后，其有 效工作压力Pw存在并变大，有效工作压力腔15的压力增加，有效工作压力Pw压迫下膜片7， 下膜片7压迫双膜片联接杆5的叉字形的下端向下运动，由于双膜片联接杆5与阀杆13密 闭邻接，使阀杆13向下运动，向下的作用力压缩复位弹簧9推动阀芯11将进气阀门打开。 所述阀芯11与下阀体1的下部内壁之间设置有阀芯密封10 ;所述阀杆13与下阀体1的上 部内壁之间设置有阀杆密封8。双膜片联接杆5通过安装套件和双膜片联接杆密封6与中 阀体2密封在一起，并能与中阀体2作相对运动。
[0026] 同理，若排气腔室存在压力Pn时，排气压力腔17内的压力升高，上膜片4压迫双膜 片联接杆5向下运动，通过下膜片7使阀杆13向下运动，向下的作用力压缩复位弹簧9推 动阀芯11将进气阀门打开，从而增大主阀开口大小，在进气阀门打开后，输出压力口 d存在 输出压力Pi，同时，输出压力Pi经输出压力反馈口 e反馈作用在下膜片7和上膜片4上， 产生向上推力与其平衡。当主阀芯处于平衡时，可求得输出压力Pi与有效工作压力Pw、排 气环境压力Pn及上膜片作用面积4、复位弹簧9的复位弹簧力F。及摩擦力之间关系为：
【权利要求】
1. 一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，其特征在于：所述上阀体 和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片； 在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直 安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口； 所述差压阀工作于封闭环境内。
2. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述上阀体设置有一个 排气环境压力输入口，所述上阀体与上膜片构成一个密闭的排气压力腔。
3. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述中阀体与上膜片构 成一个密闭的溢流腔，所述溢流口位于溢流腔内。
4. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述中阀体与下膜片构 成一个密闭的有效工作压力腔，在所述中阀体的下部设置有一个有效工作压力输入口，所 述有效工作压力输入口位于有效工作压力腔内。
5. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述下阀体与下膜片构 成一个密闭的压力反馈腔，在压力反馈腔内，所述下阀体内设置有一个垂直安装的阀杆，所 述阀杆的上部与双膜片联接杆的尾部相邻，在压力反馈腔内的压力平衡状态下，阀杆与双 膜片联接杆之间处于密闭状态。
6. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述下阀体设置有一个 气源输入口和一个输出压力口，在所述下阀体的中部设置有垂直安装的阀芯，所述阀芯的 顶端与所述阀杆的底部相连接，所述阀芯的底端与所述下阀体的底部之间设置有一个复位 弹簧，阀芯与下阀体的底部侧壁之间设置有阀芯密封。
7. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述双膜片联接杆通过 安装套件固定在上膜片和下膜片之间。
8. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述阀杆与下阀体的上 部内壁之间设置有阀杆密封。
9. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：由于采用了上膜片和下 膜片，所述输出压力口的输出压力随排气压力腔内的压力变化而变化，但预调的有效工作 压力腔内的压力大小保持不变。
10. 根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：当阀芯达到平衡状态 时，气源输入口的输入压力的变化对输出压力口的输出压力无影响。
【文档编号】F16K17/00GK104235443SQ201310248183
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2013年6月21日
【发明者】解云龙 申请人:青岛康威龙日用品有限公司