高压截止阀及压力校验装置的制作方法

文档序号:31290350发布日期:2022-08-27 03:10阅读:45来源:国知局
高压截止阀及压力校验装置的制作方法

1.本实用新型涉及压力校验计量的技术领域,具体来说是一种高压截止阀,以及装有该高压截止阀的压力校验装置。


背景技术:

2.阀门是在流体系统中用来控制流体的方向、压力、流量的重要控制装置,是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置,作为压力控制系统中的重要元件,压力泵产生的带压介质需要经过各种阀门到达执行元件部分,阀门的种类有很多,按照阀门的功能进行划分,可以包括截止阀、止回阀、调节阀、安全阀等等,其中,截止阀起开闭作用,主要用于实现管路不同部分的截断,是压力控制系统中最常用的阀门之一,示例的,现有技术给出了一种便于调节输出大小截止阀,包括阀体和截止阀盖,所述阀体的上端固定来接接有截止阀盖,所述阀体的一端通过法兰连接有连接管道,所述截止阀盖的通过螺纹连接有螺纹杆,所述螺纹杆的一端通过轴承转连接有连接盘,所述连接盘的一端固定连接有调节杆所述调节杆的一端贯穿连接有压座,所述压座的两端固定连接阀体,所述压座的底部固定固定连接有密封圈,所述密封圈的表面贴合连接阀体;类似的现有技术截止阀在密封性/截止性上具有良好的效果。
3.在压力计量校准过程当中,为了提供校准压力,需要压力控制器、压力校验仪等压力校验装置对压力源输出的压力进行控制,因此,截止阀亦有比较广泛的应用,同时,和一般的流体系统需求不同的是,压力计量校准领域对于截止阀有着特殊的要求,具体来说,期望于对截止阀实现自动化控制,同时,由于压力校验特别是现场压力校验需要,压力控制管路比一般场景的管路排布更密集、体积更小。
4.现有技术中没有压力校验装置中的截止阀自动控制方案,从相近领域中寻找截止阀自动控制方案。
5.例如,一种法兰式气动截止阀,包括第一阀体,所述第一阀体内部顶端外表面的中轴位置处固定连接有连接管。该法兰式气动截止阀,利用驱动气缸带动活塞杆运动,从而带动堵块运动,当堵块与截止阀控制座分离时,此时第二阀体内部的流体穿过截止阀控制座中轴位置处的通孔流入过滤筒的内部,经过过滤操作后,流体进入第一阀体的内部,最后从出水管中排出;该方案能够实现对截止阀的自动控制,然而,相关装置体积较大,不能满足现场压力校验的体积约束要求。
6.又例如,一种易操作的电动截止阀,包括有阀体、下阀杆、上阀杆、阀盖、手柄、拨片和电动执行器,阀盖的顶端固设有与电动执行器相连的盖架,上阀杆活动贯穿盖架,阀盖的顶端插设有与上阀杆丝扣连接的螺纹管套,且端口槽内设有与阀盖和螺纹管套相抵接的密封环,密封环与下阀杆相套接,上阀杆外套设有上阀杆,螺纹管套的外壁固设有翼板,阀盖的顶端固设有支座,支座通过螺栓连接副固定连接翼板;该方案同样能能够实现对截止阀的自动控制,和前一现有技术方案类似的,该方案的相关结构比较复杂,装置体积较大,不能满足现场压力校验的体积约束要求。


技术实现要素:

7.要解决的技术问题:如何实现截止阀在较小体积下的优良密封性和自动化控制。
8.本技术给出了一种高压截止阀以及具有该高压截止阀的压力校验装置。
9.高压截止阀,用于压力校验装置,包括截止阀针和截止阀套,所述截止阀套套设于所述截止阀针,所述截止阀针轴向运动至截止位置时,被控管路截止,所述截止阀针轴向运动至连通位置时,所述被控管路连通,还包括驱动电机;
10.所述截止阀针设有驱动连接部,所述驱动连接部和所述驱动电机的输出轴适配连接;
11.所述截止阀套和所述截止阀针在第一位置螺纹连接,所述截止阀套和所述截止阀针在第二位置密封连接,所述第二位置位于所述第一位置和所述被控管路之间。
12.优选的,所述驱动连接部和所述输出轴非耦合地适配连接。
13.优选的,驱动电机静止状态下,所述驱动连接部和所述输出轴在相对转动路径上存在配合间隙。
14.优选的,所述驱动连接部和所述输出轴中的一个具有驱动连接孔,所述驱动连接部和所述输出轴中的另一个具有驱动连接端,所述驱动连接孔的周向轮廓大于所述驱动连接端的周向轮廓,且所述驱动连接孔的最小径向长度小于所述驱动连接端的最大径向长度,所述驱动连接端插设于驱动连接孔内。
15.优选的,所述驱动连接孔和所述驱动连接端具有形状相同或者相似的周向轮廓。
16.优选的,所述截止阀针的截止部为锥形。
17.一种压力校验装置,包括压力控制管路和控制器,所述控制器用于控制压力控制管路内的压力,前述的高压截止阀至少部分布置于所述压力控制管路中,所述控制器和所述驱动电机连接。
18.优选的,所述压力控制管路包括第一管路、第二管路以及二者之间的管路连通处,所述管路连通处分别连通于所述第一管路以及所述第二管路,所述第一管路和所述第二管路的延伸方向相互垂直,所述高压截止阀至少部分布置于所述管路连通处。
19.优选的,所述第一管路用于连通较高压源,所述第二管路用于连通较低压源,所述截止阀针的截止部正对于所述第一管路。
20.优选的,所述管路连通处可拆卸地设有截止阀芯,所述截止阀芯包括位于其中部的阀芯通孔,所述阀芯通孔的一端和所述第一管路连通,所述阀芯通孔的另一端正对于所述截止阀针的截止部。
21.有益效果:
22.其一、体积小,集成度高,电机输出轴可直接驱动截止阀针,同时,截止阀针上集成了传动螺纹,电机连接部分(驱动连接部)等功能,使截止阀空间更紧凑,便于应用在小型或便携设备;
23.其二、工作压力高,本具体实施例通过可以允许截止阀针具有更小的直径,使截止阀针运动阻力更小,同时,优化方案中的锥面密封结构使截止阀针的截止部能承受更高压力;
24.其三、便于控制,开关截止阀只需驱动电机正反转即可,方便应用于自动化设备;
25.其四、将螺纹部分隔离在工作介质之外,避免螺纹磨损产生的废屑污染工作介质,
提高工作可靠性;
26.其五、优化方案中,截止阀芯易损部位为单独零件,靠截止阀套/截止阀针压紧在阀岛上,易于更换维护。
附图说明
27.图1为示例的高压截止阀截止状态的截面示意图。
28.图2为示例的高压截止阀连通状态的截面示意图。
29.图3为示例的高压截止阀从压力校验装置上分离状态的截面示意图。
30.图4为从启动到正常运行过程中驱动电机电流变化图。
31.图5为示例的一种驱动连接部和输出轴的非耦合适配结构示意图。
32.图6为又示例的一种驱动连接部和输出轴的非耦合适配结构示意图(轴向视角)。
33.图7为又示例的一种驱动连接部和输出轴的非耦合适配结构示意图(轴向视角)。
34.图8为又示例的一种驱动连接部和输出轴的非耦合适配结构示意图(轴向视角)。
35.图9为又示例的一种驱动连接部和输出轴的非耦合适配结构示意图(轴向视角)。
36.图10为示例的压力校验装置中带有高压截止阀部分的截面示意图。
37.图11为示例的高压截止阀的结构示意图。
38.图12为示例的压力校验装置的连接示意图。
39.附图标记:100、截止阀针,110、驱动连接部,111、从驱动板,112、从驱动板组,113、第一驱动连接孔,114、第一驱动板,115、第二驱动连接孔,116、第三驱动连接端,200、截止阀套,300、驱动电机,310、输出轴,311、主驱动板,312、主驱动板组,313、第一驱动块,315、第二驱动连接端,316、第三驱动连接孔,410、第一位置,420、第二位置,430、第一密封圈,440、第二密封圈,500、阀岛,501、截止阀安装槽,510、第一压力管路,520、第二压力管路,600、截止阀芯,610、阀芯通孔。
具体实施方式
40.以下基于实施例对本实用新型进行描述,但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质,公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。
41.具体实施方式给出的压力校验装置,是一种便携式装置,相对于现有技术、特别是市场类似产品来说,具有体积相对较小、重量相对较轻、便携性强的技术优势,从而适用于在现场工况下进行压力校验作业;压力校验装置是指,用于压力校验作业,并在压力校验作业过程中产生和提供校准压力的装置,一般的,如果压力校验装置仅用于提供校准压力,可以是压力控制器,如果压力校验装置不仅用于提供校准压力,还具有标准压力测量功能,则可以是压力校验仪。
42.具体实施例一
43.如图1、图2以及图3所示,一种高压截止阀,用于压力校验装置,包括截止阀针100和截止阀套200,截止阀针100和截止阀套200相互配合的固设于需要控制的管路位置处,截止阀套200套设于截止阀针100,截止阀针100可相对于截止阀套200进行轴向运动,当截止
阀针100轴向运动至截止位置时(如图1所示情况),被控管路截止而不连通,当截止阀针100轴向运动至连通位置时(如图2所示情况),被控管路连通。
44.用于对截止阀针100进行控制,高压截止阀还配套设有驱动电机300,驱动电机300具有输出轴310。
45.截止阀针100设有驱动连接部110,驱动连接部110和驱动电机300的输出轴310适配连接,从而使得,驱动电机300启动后,其输出轴310转动,进而带动截止阀针100转动。
46.截止阀套200和截止阀针100在第一位置410螺纹连接,截止阀套200和截止阀针100在第二位置420密封连接,第一位置410位于驱动连接部110和第二位置420之间,第二位置420位于第一位置410和被控管路之间,通过第一位置410和第二位置420的相对位置设置,将第一位置410(即截止阀套200和截止阀针100的螺纹连接位置)和被控管路气密/液密分隔。
47.安装状态下,高压截止阀和压力控制管路(压力校验装置包括该压力控制管路)适配布置,具体来说,压力控制管路中包括阀岛500、第一压力管路510和第二压力管路520,阀岛500上设有截止阀安装槽501,截止阀安装槽501的内轮廓和截止阀套200外轮廓至少部分相配合,从而使得截止阀套200可恰好布置于截止阀安装槽501之内,第一压力管路510和第二压力管路520分别从不同的位置连通到截止阀安装槽501,且两压力管路(210,220)的连通位置和截止阀套200的布置位置不重合,截止阀套200和截止阀安装槽501至少在部分位置之间密封连接,第一压力管路510和截止阀安装槽501的连通位置正对于截止阀针100。
48.工作状态下,对于驱动电机300来说,其在额定功率下的角速度或者角位移是可控的,例如,对于步进电机来说,其步进驱动器控制步进电机按照特定的步距角进行工作,对于伺服电机来说,在其编码器精度范围内可以控制转子转动被控角度,其它电机亦有类似功能,此处不再一一列举,设驱动电机300的转速(角速度)为ω,由于截止阀针100和输出轴310适配连接,故截止阀针100和输出轴310所转的圈数是相同的,设为pω,其中,p表示减速比,当驱动电机300未配置减速器等调整扭矩转速比例的装置时,p=1,截止阀针100在截止位置和连通位置的位移长度可以测量/根据制造参数得到设为l,前述第一位置410处的螺距可以测量/根据制造参数得到设为l,可得到如下公式1:
49.pωt
·
l=l
ꢀꢀꢀ
公式1
50.根据公式1,计算t或者ωt的值,再对应控制电流/电压/频率等电信号即可实现对驱动电机300的控制。
51.若截止阀针100位于截止位置(如图1所示情况),截止阀针100的截止部恰好将第一压力管路510和截止阀安装槽501的连通位置堵住,从而使第一压力管路510和第二压力管路520之间截止而不连通,此时,控制驱动电机300反向旋转ωt圈,则截止阀针100会从截止位置恰好运动至连通位置(如图2所示情况),第一压力管路510和截止阀安装槽501连通,故第一压力管路510和第二压力管路520之间连通,此时,控制驱动电机300正向旋转ωt圈,则截止阀针100会从连通位置恰好运动至截止位置。
52.需要说明的是,前述对驱动电机300的控制方法,是在基于前述结构和连接关系技术方案的基础上,本领域技术人员根据一般性知识可以推导得到的,不需要付出创造性的劳动,其它现有技术中的可能的控制方法本具体实施例不再一一列举。
53.由于高压截止阀并非是连续不断地在截止/连通两种状态之间切换,而是一段时
间内持续稳定于截止状态,再一段时间内持续稳定于连通状态,故对于控制截止阀针100的驱动电机300来说,其一般的工作状态为,静止一段时间,启动并正转/反转一段时间,再静止一段时间,以此类推。
54.对前述过程的研究发现,驱动电机300从静止状态到开始工作的过程中,存在一个较大的启动功率,以恒压控制的驱动电机300为例,如图4所示,图中横轴表示驱动电机300的工作时间,纵轴表示驱动电机300的输入电流,可以发现,驱动电机300在通电之后,并非立即开始工作,而是存在一个较短时间的类似克服静止状态惯性的过程(即图中0-t1的区间),这一过程中,输入电流逐渐增加到i1(又可称之为启动电流),从t1时刻开始,驱动电机300开始转动(正转或者反转),输入电流开始下降,直至基本稳定于i2(又可称之负载工作电流),启动电流要明显大于负载工作电流。
55.进一步研究发现,在恒压控制的情况下,输入电流或者说输入功率和驱动电机300的负载情况相关联,负载越大,驱动电机300所需要的启动电流和负载工作电流也就越大,负载越小,驱动电机300所需要的启动电流和负载工作电流也就越小,理论上,空载(即驱动电机300没有任何负载)的情况下,启动电流和负载工作电流可以达到最小。
56.在前述技术方案的基础上,驱动连接部110和输出轴310的适配连接若是耦合的固定连接,在启动伊始,输出轴310就需要驱动截止阀针100转动,因此,驱动电机300需要很大的启动电流才能使驱动电机300得以带动截止阀针100转动,这样大的启动电流会对整个压力校验装置的供电线路带来极大的压力(虽然这种电流只需要持续很短的时间),甚至会超过整个压力校验装置的最大允许电流,从到导致电路损坏;为了解决这一问题,就需要减小驱动电机300的负载,更进一步说,是减小驱动截止阀针100转动所需要的力矩;结合前述方案可知,截止阀针100转动的阻力主要来源有两个,其一,第一位置410处产生的阻力,该阻力关联于截止阀针100和截止阀套200在第一位置410的螺纹耦合情况,螺纹耦合情况越好,阻力越大,其二,第二位置420处产生的阻力,该阻力关联于截止阀针100和截止阀套200在第二位置420处的密封效果,密封效果越好,阻力越大;由前述分析可知,要想解决驱动连接部110和输出轴310耦合(固定)连接情况下,启动电流较大的问题,其改进方案需要在第一位置410结构配合情况,和/或,第二位置420密封配合情况上进行有条件的取舍,通过适当降低第一位置410结构配合效果和/或第二位置420密封配合效果来取得较低的启动电流。
57.本具体实施例给出了不同于前述内容的改进构思,本具体实施例并不是从减小驱动截止阀针100转动所需要的力矩入手,而是从驱动连接部110和输出轴310的适配连接结构处入手,具体来说,驱动连接部110和输出轴310的适配连接结构是解耦的,或者说,驱动连接部110和输出轴310解耦地适配连接。
58.所述解耦的适配连接结构是指,驱动连接部110和输出轴310的适配连接结构并非严密配合(也就是所谓的耦合结构)的,而是存在适当的配合间隙,所述的配合间隙存在于输出轴310/驱动连接部110的相对转动路径之上,从而使得,一方面,除非输出轴310进行了一定角度的转动克服所述配合间隙,否则输出轴310/驱动连接部110在相对转动路径之上不接触(不接触的情况下当然不受力),另一方面,输出轴310进行一定角度的转动之后会克服所述配合间隙,配合间隙被消除之后,在该次持续对同一方向的转动过程中不会产生影响;这样的设计,结合方案中驱动电机300以及截止阀针100的正常工作状态,可以产生意向不到的技术效果。
59.具体来说,设初始状态下,输出轴310在正向转动路径上和驱动连接部110之间的配合间隙为c1,输出轴310在反向转动路径上和驱动连接部110之间的配合间隙为c2(c1和c2大小并不影响方案的实现)。
60.初始化情况之一,若初始状态下,截止阀针100位于截止位置和连通位置之间,初始化的控制驱动电机300正向旋转,驱动电机300开始启动,此时,由于输出轴310和驱动连接部110在正向转动路径上存在配合间隙,故驱动电机300处于空载状态,其启动电流较小(远小于有负载时的启动电流),直至驱动电机300开始转动,输出轴310转动一定角度,配合间隙c1被消除,此时,输出轴310和驱动连接部110在正向转动时完全适配受力,后续的,就可以按照一般的控制方案将截止阀针100驱动到截止位置,当截止阀针100到达截止位置之时,驱动电机300停止转动,对应的输出轴310和驱动连接部110亦停止转动,此时,输出轴310和驱动连接部110在正向转动路径上没有配合间隙,在反向转动路径上的配合间隙为c1+c2。
61.初始化情况之二,若初始状态下,截止阀针100位于截止位置和连通位置之间,初始化的控制驱动电机300反向旋转,驱动电机300开始启动,此时,由于输出轴310和驱动连接部110在反向转动路径上存在配合间隙,故驱动电机300处于空载状态,其启动电流较小(远小于有负载时的启动电流),直至驱动电机300开始转动,输出轴310转动一定角度,配合间隙c2被消除,此时,输出轴310和驱动连接部110在反向转动时完全适配受力,后续的,就可以按照一般的控制方案将截止阀针100驱动到连通位置,当截止阀针100到达连通位置之时,驱动电机300停止转动,对应的输出轴310和驱动连接部110亦停止转动,此时,输出轴310和驱动连接部110在反向转动路径上没有配合间隙,在正向转动路径上的配合间隙为c1+c2。
62.初始化情况之三,若初始状态下,截止阀针100位于截止位置,初始化的控制驱动电机300反向旋转,后续过程可以参考初始化情况之二,最终,截止阀针100处于连通位置,驱动电机300静止(停止转动),输出轴310和驱动连接部110在反向转动路径上没有配合间隙,在正向转动路径上的配合间隙为c1+c2。
63.初始化情况之四,若初始状态下,截止阀针100位于连通位置,初始化的控制驱动电机300正向旋转,后续过程可以参考初始化情况之一,最终,截止阀针100处于截止位置,驱动电机300静止(停止转动),输出轴310和驱动连接部110在正向转动路径上没有配合间隙,在反向转动路径上的配合间隙为c1+c2。
64.在初始化之后,高压截止阀可能处于两种状态中的一个:其一,高压截止阀处于截止状态,且输出轴310和驱动连接部110在反向转动路径上存在配合间隙,此时可确定的,下一次对高压截止阀的控制诉求必然为切换至连通状态,要控制高压截止阀切换到连通状态,需要控制驱动电机300反转,故在克服配合间隙之前,驱动电机300处于空载状态,不会产生较大的启动电流;其二,高压截止阀处于连通状态,且输出轴310和驱动连接部110在正向转动路径上存在配合间隙,此时可确定的,下一次对高压截止阀的控制诉求必然为切换至截止状态,要控制高压截止阀切换到截止状态,需要控制驱动电机300正转,故在克服配合间隙之前,驱动电机300处于空载状态,不会产生较大的启动电流。
65.在前述设计构思和方案的基础上,解耦的适配连接结构可以有多种更细化的变化可能结构。
66.变化可能方案之一,驱动连接部110和输出轴310各有至少部分相邻设置,二者相邻部分在驱动电机300转动前仅是相互靠近,当输出轴310发生转动时,由于驱动连接部110至少部分位于输出轴310转动范围内,故驱动连接部110会被输出轴310受力驱动,进而二者共同转动,形成明显的适配连接关系。
67.示例的,如图5所示,图中箭头方向表示驱动连接部110和输出轴310的轴向方向,输出轴310工作时沿轴向中心转动,驱动连接部110在其和输出轴310相对的端部设有从驱动板111,与之对应的,输出轴310在其和驱动连接部110相对的端部设有主驱动板311,当驱动电机300和截止阀针100均设于压力校验装置当中时,主驱动板311和从驱动板111相邻地设置,主驱动板311和从驱动板111之间的距离足够短,以至于当主驱动板311开始转动之后,从驱动板111位于主驱动板311的转动范围之内,从而使从驱动板111可以在单次转动(所谓的单次转动是指持续且向着一个方向转动)中持续被主驱动板311受力驱动,进而二者共同转动。
68.变化可能方案之二,驱动连接部110和输出轴310各有至少部分相邻设置,二者相邻部分具有一定的相互配合的结构,这种配合是非严密耦合(即存在明显配合间隙)的,相对于变化可能方案之一,变化可能方案之二存在比较明显但不紧密的配合关系,当输出轴310发生转动时,这种配合关系会在克服配合间隙之后变为受力配合关系,进而二者共同转动。
69.示例的,如图6所示,为了更好地展现主驱动板组312和从驱动板组112的配合关系,驱动连接部110和输出轴310在图中未示出,驱动连接部110在其和输出轴310相对的端部设有呈“工”字形的从驱动板组112,与之对应的,输出轴310在其和驱动连接部110相对的端部设有呈“||”形的主驱动板组312,当驱动电机300和截止阀针100均设于压力校验装置当中时,主驱动板组312和从驱动板组112相互配合插设,且二者之间有明显间隙,驱动电机300启动时,主驱动板组312和从驱动板组112之间不受力,当驱动电机300开始转动之后,主驱动板组312亦开始转动,在克服配合间隙之后,主驱动板组312和从驱动板组112受力接触,在单次转动过程中,从驱动板组112持续地随着主驱动板组312转动而转动。
70.又示例的,如图7所示,驱动连接部110在其和输出轴310相对的端部设有第一驱动连接孔113,第一驱动连接孔113内设有第一驱动板114,第一驱动板114沿第一驱动连接孔113的径向延伸,与之对应的,输出轴310在其和驱动连接部110相对的端部设有第一驱动块313,第一驱动块313偏离于输出轴310的轴向中心设置,故当输出轴310转动时,第一驱动块313沿着输出轴310的轴向中心作圆周运动,当驱动电机300和截止阀针100均设于压力校验装置当中时,第一驱动块313插入于第一驱动连接孔113内,驱动电机300启动时,第一驱动块313和第一驱动板114/第一驱动连接孔113没有受力连接,当驱动电机300开始转动之后,第一驱动块313沿输出轴310的轴向中心作圆周运动,由于第一驱动板114沿第一驱动连接孔113的径向延伸,因此,第一驱动板114位于第一驱动块313的圆周运动路径当中,当第一驱动块313至多转过一周(由于第一驱动块313和第一驱动板114均存在体积,因此实际上并不需要完整的一周)时,第一驱动块313和第一驱动板114受力接触,在单次转动过程中,第一驱动块313带动第一驱动板114转动,进而使截止阀针100随之而转动。
71.又示例的,驱动连接部110和输出轴310中的一个具有驱动连接孔,驱动连接部110和输出轴310中的另一个具有驱动连接孔,驱动连接孔的周向轮廓大于驱动连接端的周向
轮廓,驱动连接端插设于驱动连接孔内,且驱动连接孔的最小径向长度小于驱动连接端的最大径向长度;进一步优选的,驱动连接孔和驱动连接端具有形状相同或者相似的周向轮廓。
72.例如,如图8所示,驱动连接部110上设有第二驱动连接孔115,第二驱动连接孔115的开孔方向正对于输出轴310,第二驱动连接孔115的周向轮廓为一较大的椭圆形,与之对应的,输出轴310上设有第二驱动连接端315,第二驱动连接端315为一较小的椭圆形,如图所示的,第二驱动连接孔115的周向轮廓的长半轴大于第二驱动连接端315的周向轮廓的长半轴,第二驱动连接孔115的周向轮廓的短半轴大于第二驱动连接端315的周向轮廓的短半轴,故第二驱动连接端315可插入于第二驱动连接孔115中,并在第二驱动连接孔115中不受力地活动,第二驱动连接端315的周向轮廓的长半轴大于第二驱动连接孔115的周向轮廓的短半轴,故当输出轴310开始转动,第二驱动连接端315相对于第一驱动连接孔113先空转一定角度,之后第二驱动连接端315和第二驱动连接孔115受力接触,并共同转动。
73.又例如,如图9所示,驱动连接部110设有第三驱动连接端116,第三驱动连接端116的周向轮廓为一较小的矩形,与之对应的,输出轴310上设有第三驱动连接孔316,第三驱动连接孔316的开孔方向正对于驱动连接部110,第三驱动连接孔316的的周向轮廓为一较大的菱形,如图示的,第三驱动连接端116的周向外轮廓小于第三驱动连接孔316的周向内轮廓,故第三驱动连接端116可插入于第三驱动连接孔316中,并在第三驱动连接孔316中不受力地活动,第三驱动连接端116的周向轮廓的长边长度大于第三驱动连接孔316的周向轮廓的较短对角线的长度,故当输出轴310开始转动,第三驱动连接孔316相对于第三驱动连接端116先空转一定角度,之后第三驱动连接孔316和第三驱动连接端116受力接触,并共同转动。
74.需要说明的是,可实现解耦适配连接的方案还有很多,本具体实施例中不再一一列举,总之,驱动连接部110和输出轴310之间存在具有配合间隙的适配连接结构,这种配合间隙可被输出轴310的一定角度的转动而转化,从而达到驱动连接部110随输出轴310转动的技术效果。
75.需要说明的是,一些情况下,驱动连接部110和输出轴310并非直接达成所述的解耦适配连接关系,而是借助于一定的中间结构,例如,驱动连接部110和某个中间结构直接受力连接,该中间结构再和输出轴310达成所述的解耦适配连接关系,这种间接的情况亦应当属于本具体实施例所述的解耦适配连接关系,或者说,可以根据中间结构的直接受力情况,将之视为驱动连接部110或者输出轴310的延伸的一部分。
76.其它改进方案还包括,截止阀针100的截止部为锥形,具体描述所述锥形的结构形式,截止阀针100的截止部在靠近或者趋向于截止位置的部分具有更小的外径,截止阀针100的截止部在靠近或者趋向于连通位置的部分具有更大的外径。
77.本具体实施例中还给出了应用前述各示例中高压截止阀的压力校验装置,该压力校验装置包括压力控制管路和控制器,其中高压截止阀至少部分布置于所述压力控制管路当中,控制器分别和压力控制管路中的控压机构以及高压截止阀中的驱动电机相连接,从而由控制器根据预设控制方法对校准压力进行控制。
78.具体来说,如图10所示,压力控制管路包括第一压力管路510,第二压力管路520,以及截止阀安装槽501,截止阀安装槽501分别连通于第一压力管路510以及第二压力管路
520,第一压力管路510和第二压力管路520的延伸方向相互垂直,高压截止阀中的截止阀针100和截止阀套200相互配合地布置于截止阀安装槽501位置处。
79.前述设计的目的在于,可以将高压截止阀及其相关联的压力管路布置在压力校验装置或者压力控制管路结构的角落当中,有效利用了角落空间,可以使整个压力校验装置的结构更紧凑,相对应的具有更小的体积,提升便携性。
80.进一步改进的,如图10所示,为了方便角落位置处的管路布置,可以设计专门的管路布置结构,例如,设计了阀岛500结构,如图示中的,阀岛500中设有相互垂直的延伸的第一压力管路510以及第二压力管路520,并在两压力管路(510,520)连通的位置处设置截止阀安装槽501,截止阀套200和截止阀安装槽501之间密封连接。
81.前述设计的目的在于,一方面使得高压截止阀整体模块化,在制造组装压力校验装置,只需要将管路分别连接到第一压力管路510以及第二压力管路520在阀岛500上的接口处即可完成管路布置,另一方面,阀岛500部件的设计可以使得,在面对不同压力控制管路当中使用相同高压截止阀的部分时,无需重复对管路结构重复开模,节省设计成本。
82.进一步改进的,如图10所示,为了使高压截止阀得到更好地利用,第一压力管路510用于连通较高压源,第二压力管路520用于连通较低压源,截止阀针100的截止部正对于第一压力管路510。
83.前述设计的目的在于,可以最大程度地利用截止阀针100自身结构的刚性(当截止阀针100的截止部为锥形时,这一体现更明显),降低高压截止阀两侧(高压侧和低压侧)之间的压力差对高压截止阀本身的影响,达到保护截止阀针100的技术效果。
84.进一步改进的,如图10所示,为了使高压截止阀得到更好地利用,截止阀安装槽501之中设置有截止阀芯600,截止阀芯600上设有贯穿的阀芯通孔610,阀芯通孔610的一端和第一压力管路510相连通,截止阀针100的针头正对于阀芯通孔610的另一端。
85.前述设计的目的在于,通过截止阀芯600可以避免截止阀针100和阀岛500的直接接触,一方面,可以有效保护截止阀针100,另一方面,由于截止阀芯600所在位置比较容易发生损坏,而本示例的机构使截止阀芯600和阀岛500分离,可以比较容易地从高压截止阀中拆下替换,因此使得作为易损件的截止阀芯600的更换成为可能,减少了对阀岛500以及高压截止阀整体的维护难度和维护成本。
86.具体实施例二
87.如图11所示,用于压力校验装置的高压截止阀,包括截止阀针100、截止阀套200、驱动电机300、阀岛500和截止阀芯600。
88.阀岛500内设有相互垂直的第一压力管路510和第二压力管路520,阀岛500的一端设有截止阀安装槽501,截止阀安装槽501在不同的位置处分别连通于第一压力管路510以及第二压力管路520。
89.截止阀芯600布置于截止阀安装槽501之中,截止阀芯600包括贯穿其的阀芯通孔610,具体来说,截止阀芯600布置于第一压力管路510和截止阀安装槽501连通的位置附近,阀芯通孔610的一端正对于第一压力管路510,截止阀芯600在阀芯通孔610附近和阀岛500密封连接,从而使的,除非通过阀芯通孔610,否则,截止阀安装槽501其它位置的工作介质不能通过截止阀芯600而进入第一压力管路510,第一压力管路510内的工作介质亦不能通过截止阀芯600而进入截止阀安装槽501其它位置。
90.截止阀套200适配地设置于截止阀安装槽501之中,截止阀套200和截止阀安装槽501之间设有第一密封圈430,从而使得截止阀套200和截止阀安装槽501之间密封连接,位于截止阀安装槽501内的工作介质不能通过截止阀套200和截止阀安装槽501之间的连接位置流出到截止阀安装槽501之外。
91.截止阀针100适配地穿设于截止阀套200,截止阀针100的截止部呈锥形,并正对于阀芯通孔610,截止阀针100的截止部至少有部分具有大于阀芯通孔610的外径,从而使得当截止阀针100插入到阀芯通孔610内足够深度时,截止阀针100和阀芯通孔610之间密封连接;在第一位置410处,截止阀针100和截止阀套200螺纹连接,通过螺纹连接结构,可以将截止阀针100和截止阀套200的相对转动运动转化为相对轴向运动;截止阀针100和截止阀套200之间设有第二密封圈440,从而使得截止阀针100和截止阀套200之间密封连接,具体的,第二密封圈440位于第一位置410和截止阀芯600之间,由于第二密封圈440的设置,位于截止阀安装槽501内的工作介质不能通过第二密封圈440而到达第一位置410,第一位置410处由于磨损等原因产生的杂质亦不能通过第二密封圈440而混入到截止阀安装槽501内的工作介质当中。
92.截止阀针100在背对于截止阀芯600的一端设有驱动连接部110,与之对应的,驱动电机300布置在截止阀针100在背对于截止阀芯600的一侧,驱动电机300的输出轴310和驱动连接部110非耦合地适配连接,输出轴310和驱动连接部110的非耦合适配连接结构之间存在配合间隙。
93.工作状态下,如图示,当截止阀针100和截止阀芯600之间密封连接时,工作介质从第二压力管路520连通到截止阀安装槽501之内,此时,由于由于截止阀芯600和阀岛500密接,且阀芯通孔610在截止阀安装槽501中露出的一端被截止阀针100密封,因此,工作介质并不能从第二压力管路520进入到第一压力管路510,同样的,第一压力管路510内的工作介质亦不能进入到第二压力管路520,进而实现了对第一压力管路510和第二压力管路520之间的截止。
94.此时,若需要第一压力管路510和第二压力管路520之间连通,为驱动电机300上电,由于输出轴310和驱动连接部110非耦合地适配连接,因此,输出轴310和驱动连接部110之间并不受力,驱动电机300处于空载状态,通过较低的启动电流就可以使驱动电机300开始转动(为了便于描述,设定此时的转动方向为反向),当输出轴310反向转动一定角度之后,输出轴310和驱动连接部110在反向相对转动之间的配合间隙被转化(参考于具体实施例一的情况,此时,原本在反向相对转动之间的配合间隙被转化为正向相对转动之间的配合间隙),根据预设的控制程序对驱动电机300进行持续控制,驱动电机300持续反向转动,输出轴310继续且持续地反向转动,带动驱动连接部110以及截止阀针100反向转动,截止阀针100相对于截止阀套200反向转动,由于截止阀针100和截止阀套200之间螺纹连接,截止阀针100和截止阀套200的相对转动会同时转化为轴向相对运动,具体来说,此方向的相对转动会使截止阀针100相对于截止阀套200朝连通位置方向(即图示中的方向a)运动,继续根据预设的控制程序对驱动电机300进行持续控制,直至截止阀针100轴向运动到连通位置,驱动电机300停止转动,下电,对应的,输出轴310和截止阀针100亦停止转动。
95.之后,若需要第一压力管路510和第二压力管路520之间截止(即不连通),再次为驱动电机300上电,由于过程中产生的正向相对转动之间的配合间隙存在,因此,输出轴310
和驱动连接部110仍处于非耦合地适配连接,输出轴310和驱动连接部110之间并不受力,驱动电机300处于空载状态,通过较低的启动电流就可以使驱动电机300开始正向转动,当输出轴310正向转动一定角度之后,输出轴310和驱动连接部110在正向相对转动之间的配合间隙被转化(参考于具体实施例一的情况,此时,正向相对转动之间的配合间隙被转化为反向相对转动之间的配合间隙),根据预设的控制程序对驱动电机300进行持续控制,驱动电机300持续正向转动,输出轴310继续且持续地正向转动,带动驱动连接部110以及截止阀针100正向转动,截止阀针100相对于截止阀套200正向转动,由于截止阀针100和截止阀套200之间螺纹连接,截止阀针100和截止阀套200的相对转动会同时转化为轴向相对运动,具体来说,此方向的相对转动会使截止阀针100相对于截止阀套200朝截止位置方向(即图示中的方向a的反方向)运动,继续根据预设的控制程序对驱动电机300进行持续控制,直至截止阀针100轴向运动到截止位置(即图11中所示位置),驱动电机300停止转动,下电,对应的,输出轴310和截止阀针100亦停止转动。
96.本具体实施例技术方案的高压截止阀体积小,工作压力高,适用于小型高压自动化液压设备(例如本具体实施例的压力校验装置)。
97.如图12所示(图中连接线表示允许工作介质通过的气路连接或者液路连接),压力校验装置,包括第一控压通道710、第二控压通道720和压力输出通道730,所述压力输出通道730上设有若干压力输出接口731,压力输出接口731用于和待校验压力装置800连通,从而为待校验压力装置800提供校验压力,第一控压通道710的压力输入端和第一压力发生装置711连通,第一控压通道710的压力输出端通过第一截止阀712和压力输出通道730连通,第二控压通道720的压力输入端和第二压力发生装置721连通,第二控压通道720的压力输出端通过第二截止阀722和压力输出通道730连通,控制器分别和第一截止阀712、第二截止阀722以及第一控压通道710/第二控压通道720中的控压机构连接,从而进行控制;所述的第一截止阀712和第二截止阀722为前述示例的高压截止阀。
98.工作状态下,当需要提供的校验压力在第一压力量程范围内时,控制器控制第一截止阀712处于连通状态,控制第二截止阀722处于截止状态,由第一控压通道710向压力输出通道730输出压力,当需要提供的校验压力在第二压力量程范围内时,控制器控制第一截止阀712切换至截止状态,控制第二截止阀722处于连通状态,由第二控压通道720向压力输出通道730输出压力。
99.对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。例如,在实际应用中,可以不同的需要将上述模块功能划分为和本实用新型实施例不同的功能结构,或将本实用新型实施例中的几个功能模块合并和分解成不同的功能结构。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外,除非有明确声明或者本领域技术人员根据相关表示可毫无意义确定的,“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数,“第一xx”、“第二xx”等表述并非表示限定数量或者选定顺序,系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。
100.以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域技术人员而言,本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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