一种有超压保护功能的大流量恒流量阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种有超压保护功能的大流量恒流量阀，入口与腔室的进口之间设有弹簧活塞，弹簧活塞可控制入口的通断，出口和腔室的出口之间设有弹簧活塞，弹簧活塞可控制出口的通断；腔室内由设有水平设置的开口挡板、水平设置的薄膜、竖向设置的阀芯，开口挡板的中部与阀芯的顶部固定，薄膜位于开口挡板的下方，薄膜中部与阀芯固定，薄膜中部开有环形通孔；阀芯的底部接弹簧支架，弹簧支架下方设有弹簧，阀芯的上部呈倒锥台形曲面，该倒锥台形曲面位于薄膜的下方，该倒锥台形曲面与腔室内壁之间形成可实现流量控制的阀口。
【专利说明】一种有超压保护功能的大流量恒流量阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有超压保护功能的大流量恒流量阀。
【背景技术】
[0002]对于飞机等大型运载器，采用大流量恒流加油技术对其加油，有利于提高其加油效率，提高对其空飞能力、飞行半径等的准确计算，进而提高其作战效能。设计一种恒流量阀，满足飞机等大型运载器大流量恒流量加油的技术要求，不仅具有恒流量功能，同时具有输入输出过压保护功能，是目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提供一种有超压保护功能的大流量恒流量阀，能够实现大流量的油液恒流量加注和过压安全保护。
[0004]实现本发明目的的技术方案:
[0005]一种有超压保护功能的大流量恒流量阀，阀体顶部设有入口(13)，底部设有出口(14)，入口(13)和出口(14)之间通过阀体内的腔室连通，其特征在于:
[0006]入口( 13)与腔室的进口(25)之间设有弹簧活塞(12)，弹簧活塞(12)可控制入口
(13)的通断，出口(14)和腔室的出口之间设有弹簧活塞(11)，弹簧活塞(11)可控制出口
(14)的通断；
[0007]腔室内由设有水平设置的开口挡板(20)、水平设置的薄膜(2)、竖向设置的阀芯(1)，开口挡板(20)的中部与阀芯(I)的顶部固定，薄膜(2)位于开口挡板(20)的下方，薄膜(2)中部与阀芯(I)固定，薄膜(2)中部开有环形通孔(21);阀芯(I)的底部接弹簧支架
(6)，弹簧支架(6)下方设有弹簧(5)，阀芯(I)的上部呈倒锥台形曲面，该倒锥台形曲面位于薄膜(2)的下方，该倒锥台形曲面与腔室内壁之间形成可实现流量控制的阀口(15)
[0008]腔室的进口( 25)与开口挡板(20)之间设有开口挡板(4)，开口挡板(4)中部设有中心板，该中心板呈向上的突起状，中心板通过连接板(26)与开口挡板的侧面固定。
[0009]阀芯(I)下端外侧接有用于密封隔离的薄膜(3)。
[0010]弹簧活塞(12)水平设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过中空的连接支架连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与入口(13)连通。
[0011]弹簧活塞(11)竖向设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过中空的连接支架连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与出口(14)连通。
[0012]对应弹簧活塞(12)、弹簧活塞(11)、弹簧(5)所在的弹簧安装腔室，阀体开有细长小孔。
[0013]本发明具有的有益效果:
[0014]本发明在阀体入口(13)与腔室的进口(25)之间设有弹簧活塞(12)，阀体出口
(14)和腔室的出口之间设有弹簧活塞(11)，当输入油压过高或输出油压过高时，会自动切断油路，起到过压保护作用。本发明阀芯(I)的上部呈倒锥台形曲面，该倒锥台形曲面位于薄膜(2)的下方，该倒锥台形曲面与腔室内壁之间形成可实现流量控制的阀口(15)，在压力发生变化时，阀芯(I)在弹簧(5)的作用下可上下位移，使阀口(15)的开合度产生变化，进而使阀口( 15)的缝隙节流面积发生变化，实现输出流量的自动调节，保持输出流量恒定。本发明阀芯(I)上部和下端分别接有薄膜(2)、薄膜(3)，避免阀芯与阀体的直接接触，减少阀芯与阀体之间的摩擦阻力，有助提高流量阀的使用寿命。本发明腔室内还设有开口挡板
(4)、开口档板(20)，通过薄膜存在的张力特性和开口挡板，有效改变液体在阀体内的流向，吸收阀体内流体压力波动带来的流量波动，另外，开口挡板(4)中部设有中心板，该中心板呈向上的突起状，可以改变油液方向，减少进入阀内油液对阀芯(I)的直接冲击力。本发明对应弹簧活塞(12)、弹簧活塞(11)、弹簧(5)所在的弹簧安装腔室，阀体开有细长小孔，使弹簧安装腔室内的气压与大气压力保持恒定，减少各个弹簧安装腔内气体压缩引起的压力对流量控制精度的影响，有助于进一步提高恒流量控制精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图；
[0016]图2是开口挡板4的俯视图；
[0017]图3是开口挡板20的俯视图；
[0018]图4是阀芯与薄膜部分的半切示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，阀体顶部设有入口 13，底部设有出口 14。入口 13和出口 14之间通过阀体内的腔室连通。各部件将阀体内的腔室分割成阀室16、阀室17、阀室18和加压室19。实施时，阀体由下至上由本体7、本体10、本体8、本体9组成，各本体间通过螺栓固定在一起。
[0020]如图1所示，入口 13与腔室的进口(25)之间设有弹簧活塞12，弹簧活塞12水平设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过中空的连接支架连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与入口 13连通，弹簧活塞12可控制入口 13的通断。出口 14和腔室的出口(即阀室18的出口)之间设有弹簧活塞11，弹簧活塞11竖向设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过中空的连接支架连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与出口 14连通，弹簧活塞11可控制出口 14的通断。
[0021]如图1所示，腔室内由设有水平设置的开口挡板20、水平设置的薄膜2、竖向设置的阀芯I。腔室的进口(25)与开口挡板20之间设有开口挡板4，开口挡板4中部设有中心板，该中心板呈向上的突起状，如图3所示，中心板通过连接板(26)与开口挡板的侧面固定。如图1所示，开口挡板20的中部与阀芯I的顶部固定，薄膜2位于开口挡板20的下方，薄膜2中部与阀芯I固定，薄膜2的外侧固定在在阀体上开的凹槽内，薄膜2中部开有环形通孔21，环形通孔21使得位于薄膜2上方的阀室16和位于薄膜2下方的阀室17相连通。阀芯I的上部呈倒锥台形曲面，该倒锥台形曲面位于薄膜2的下方，该倒锥台形曲面与腔室内壁之间形成可实现流量控制的阀口 15。阀芯I的底部接弹簧支架6，弹簧支架6下方设有弹簧5，阀芯I下端突出呈半球状，通过圆柱状厚壁22坐在弹簧支架6上，薄膜3由张力较小的材料制成，从圆柱状厚壁厚壁22的上端径向延伸与阀体连接，实现阀室18与加压室19的密封隔离。对应弹簧活塞12、弹簧活塞11、弹簧5所在的弹簧安装腔室(弹簧5所在的弹簧安装腔室即加压室19)，阀体开有细长小孔。
[0022]工作时，油液由入口 13经弹簧活塞12进入阀室16内。通过开口挡板4中心板向上的突起，改变油液方向，减少进入油液对阀芯I的直接冲击力。油液再通过挡板20内侧的开口下行，该下行的油液经过薄膜2的环形通孔21进入阀室17。进入阀室17的油液流经阀口 15的环缝射出，进入腔室18。薄膜2可以减缓油液的冲击，同时在阀室17压力发生变化时，阀芯I的受力平衡遭到破坏，阀芯I和弹簧5分别发生位移和变形，进而使阀口 15的缝隙节流面积发生变化，实现输出流量的自动调节，保持输出流量恒定。当输入压力增加时，薄膜2受压，带动阀芯I下移，减少阀口 15的开度，同时弹簧5压缩，使进入阀室18的流量在受高压时仍保持恒定；当进入腔室16的油液压力降低，阀芯I将在薄膜2的张力及弹簧5的弹力作用下上移，增加阀口 15的开度，使进入阀室18的流量在低压时仍保持恒定。进入阀室18的油液流经弹簧活塞11，到达出口 14。正常情况下，弹簧活塞11和弹簧活塞12处于如图1所示位置，并不影响油液的进出。当入口油液压力增大时，弹簧活塞12将在油液压力的作用下左移；当压力过大时，活塞12将堵住入口，截断油液由入口 13进入腔室。同理，当出口油液压力增大时，弹簧活塞11将在油液压力的作用下上移；当压力过大时，活塞11将堵住阀室18的出口，截断油液由出口 4流出。
[0023]阀芯I对应阀口 15部位的倒锥台形曲面设计可参照如下原理确定:假设流量系数C，油液密度P不变，阀室17和阀室18之间的压力差为Λρ，则由薄壁小孔流量公式，其节流面积A应满足:
[0024]
【权利要求】
1.一种有超压保护功能的大流量恒流量阀，阀体顶部设有入口(13)，底部设有出口(14)，入口( 13)和出口( 14)之间通过阀体内的腔室连通，其特征在于: 入口( 13 )与腔室的进口( 25 )之间设有弹簧活塞(12 )，弹簧活塞(12 )可控制入口( 13 )的通断，出口( 14 )和腔室的出口之间设有弹簧活塞(11)，弹簧活塞(11)可控制出口( 14 )的通断； 腔室内由设有水平设置的开口挡板(20)、水平设置的薄膜(2)、竖向设置的阀芯(1)，开口挡板(20)的中部与阀芯(I)的顶部固定，薄膜(2)位于开口挡板(20)的下方，薄膜(2)中部与阀芯(I)固定，薄膜(2)中部开有环形通孔(21);阀芯(I)的底部接弹簧支架(6)，弹簧支架(6)下方设有弹簧(5)，阀芯(I)的上部呈倒锥台形曲面，该倒锥台形曲面位于薄膜(2)的下方，该倒锥台形曲面与腔室内壁之间形成可实现流量控制的阀口(15)。
2.根据权利要求1所述的有超压保护功能的大流量恒流量阀，其特征在于:腔室的进口( 25 )与开口挡板(20 )之间设有开口挡板(4 )，开口挡板(4 )中部设有中心板，该中心板呈向上的突起状，中心板通过连接板(26)与开口挡板的侧面固定。
3.根据权利要求2所述的有超压保护功能的大流量恒流量阀，其特征在于:阀芯(I)下端外侧接有用于密封隔离的薄膜(3 )。
4.根据权利要求3所述的有超压保护功能的大流量恒流量阀，其特征在于:弹簧活塞(12)水平设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过活塞杆连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与入口(13)连通。
5.根据权利要求4所述的有超压保护功能的大流量恒流量阀，其特征在于:弹簧活塞(11)竖向设置，包括2个活塞，2个活塞之间通过活塞杆连接，其中一个活塞端部接有弹簧，另一个活塞所在的工作腔通过通孔与出口(14)连通。
6.根据权利要求5所述的有超压保护功能的大流量恒流量阀，其特征在于:对应弹簧活塞(12)、弹簧活塞(11)、弹簧(5)所在的弹簧安装腔室，阀体开有细长小孔。
【文档编号】F16K47/02GK103939650SQ201410108337
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月22日 优先权日:2014年3月22日
【发明者】梁利华, 史洪宇, 吉明, 王经甫, 张松涛, 宋吉广, 杨生, 孙喜堂 申请人:哈尔滨工程大学