[發明專利]一種定量閥門

無效

• 申請號: 201010163291.8
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN102235527A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 王偉
• 申請（專利權）人: 麥格納姆制造有限公司
• 主分類號: F16K13/00
• 分類號: F16K13/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;張天舒

技術領域

本發明涉及閥門技術領域，具體地，涉及一種用于控制流體源向外定量釋放流體的定量閥門。

背景技術

定量閥門是一種可以對流體源每次向外釋放的流量進行精確控制的特種閥門。定量閥門在日常生活中的用途非常廣泛，比如常見的噴霧劑、燃料式射釘槍等產品中均設置有定量閥門。

請參閱圖1，其中示出了名稱為“External?metering?valve?for?a?fuelcell”專利號為US6302297的美國專利所提供的一種用于燃料射釘槍中的定量閥門。該定量閥門包括閥體16和設置于閥體16內的閥芯32、彈簧40、密封件46以及密封件44。其中，燃料罐12與閥體16的下端相連接進而與閥體16內部的彈簧室29和定量室30連通。彈簧40設置于彈簧室29內，閥芯32末端與彈簧40相連接并貫穿定量室30和彈簧室29。閥芯32的中心設置有流體通道41，其側壁設有貫穿側壁的通孔42，其外圓周面設有一圈凸起的臺階48，借助彈簧40的彈力作用使臺階48與密封件46緊密配合，從而防止流體向外界釋放。上述定量閥門的工作過程如下：當沒有外力作用于閥芯32時，燃料罐12中的液化氣燃料充滿定量室30；閥芯32可在外力作用下向彈簧40一側運動，并與密封件44實現密封，從而將定量室30與彈簧室29隔絕，定量室30中的流體被保持；當閥芯32在外力作用下繼續向彈簧40一側運動直至閥芯32側壁的通氣孔42穿過密封件46而進入定量室30的區域后，定量室30中液化氣燃料經由通孔42和流體通道41被釋放。

上述現有技術中的定量閥門在一定程度上能夠起到定量地釋放流體的作用，但是其不可避免地存在下述缺陷：

其一，在上述定量閥門的工作過程中，閥芯側壁上的通氣孔與密封件46的內孔面發生往復摩擦，密封件46很容易被閥芯側壁上的通孔42的邊緣切割而造成磨損。試驗證明，直徑為0.4mm的閥芯側壁通孔在無任何毛刺的情況下，與厚度為1mm的密封件經歷3000次到5000次的往復運動后，密封件的圓柱內孔面將被閥芯側壁通孔的邊緣切割出足夠深度的凹槽而導致密封件失效；該實驗同時證明，當閥芯側邊通孔的直徑增大或者當通孔的邊緣存在少量注塑毛刺時，密封件失效的速度將更加明顯。可見，密封件所受到的切割磨損是導致其失效的重要原因，而密封件的有效壽命進一步將影響定量閥門的使用壽命，因此，上述現有技術所提供的定量閥門存在因密封件受到切割磨損而導致閥門使用壽命過短的缺點。

其二，上述定量閥門中定量室的結構主要是由閥芯和部分閥體結構共同構成的，因此，構成定量室的該部分閥體結構將決定定量室的容積大小，若要得到容積較小的定量室，就必須控制該部分閥體結構的內徑。但是，在裝配彈簧時由于需要將彈簧穿過該定量室，這就使得彈簧外徑的可選尺寸受到嚴重限制，在選擇彈簧時既要能使閥芯快速復位而具有足夠的剛度又要嚴格地控制彈簧的尺寸，從而導致最終所選用的彈簧外徑很小但剛度很強，由于該彈簧始終在高于其自身疲勞強度的應力下工作，因而彈簧的疲勞壽命受到嚴重限制。當彈簧接近其疲勞壽命時將無法使閥芯快速復位，此時，定量閥門將因此而失效。可見，上述現有技術所提供的定量閥門存在因彈簧疲勞強度無法滿足應力需求而導致閥門使用壽命過短的缺點。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種定量閥門，其能夠有效避免密封組件的切割磨損，并且在其閥體中能夠采用具有較高疲勞強度的彈簧，從而使本發明提供的定量閥門具有較長的使用壽命。

為此，本發明提供一種定量閥門，用于控制流體源定量地向外釋放流體，所述定量閥門包括與流體源相連通的閥體，在閥體上設置有一個穿過閥體的閥芯，閥芯內部具有用于向外釋放流體的通道。其中，在閥體內還設置有定量套、中心閥桿和彈簧，定量套的上部的外表面與閥芯內表面密封連接；彈簧設置在定量套下端與閥體內部的底面之間；定量套和彈簧套裝在中心閥桿的外部，并可相對中心閥桿滑動；在定量套的內表面上端附近和中心閥桿上分別設置有第一密封件和第一密封工作面，在定量套內表面的下端附近和中心閥桿上分別設置有第二密封件和第二密封工作面；密封工作面包括可與密封件形成滑動密封的圓柱密封面、至少部分不能與密封件相接觸的非密封面以及連接在非密封面和圓柱密封面之間并使二者平滑過渡的過渡面；兩個密封件以及位于兩個密封件之間的定量套的內表面和中心閥桿的外表面共同圍成定量閥門的定量室。