[發明專利]大流量高壓氣動開關閥

有效

• 申請號: 201310031538.4
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103115187A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 潘孝斌;李從祥;談樂斌;王文彪;彭海萍
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F16K31/12
• 分類號: F16K31/12;F16K31/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明屬于氣動氣壓領域，特別是一種大流量高壓氣動開關閥。?

背景技術

隨著自動化技術發展，氣動技術逐漸廣泛應用于各領域。氣動系統中，實現各功能主要是通過對各類氣動閥進行控制的，比如換向閥、減壓閥、節流閥等。通常，氣罐中的高壓氣體是經減壓閥調節至合適的工作壓力后進入氣動回路的，減壓過程是根據節流減壓原理實現的，勢必造成減壓過程的大量能量損失，減壓跨度越大，能量損失越多。?

在某些特殊場合下，為了儲存更多能量，氣罐的壓力較高(大于23MPa)，而工作壓力相對較低，若采用節流減壓方式，會造成大量能量損失。為了克服這一矛盾，可采用容積式減壓，即利用容積膨脹方式實現減壓，該方法已有大量研究表明其可行性和合理性，在此不再贅述。容積減壓方式中的一個關鍵部件就是大流量高壓氣動開關閥。?

在檢索的文獻中介紹了一種高壓氣動開關控制閥，其設計主要由電磁先導閥和主閥兩部分構成，閥的開啟關閉控制主要通過先導閥的左右移動來實現。當電磁先導閥接收到信號打開高壓氣體通道后，由于氣體作用在閥芯上的壓差以及彈簧的作用，主閥道處于切斷狀態，開關閥關閉；當電磁先導閥接收到信號并關閉高壓通道后，同時，卸壓道打開，上部的高氣壓作用力變為大氣壓作用，作用力急劇減小，因而，作用在閥芯底部的力把閥芯頂開，實現開關閥的開啟。此發明解決了普通高壓氣動開關閥不能滿足的高壓要求，同時也能解決節流控制閥導致的不可逆能量變化過程的不足，使得高壓氣體的能量利用率也得到提升。但同時，該設計發明也有一定不足，如其結構比較復雜，包括主閥以及電磁先導閥兩個部分，高壓環境下對電磁先導閥的精密、強度、氣密等要求較高，結構上的復雜性增大了裝置的不穩定性。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、穩定性高，適用于高壓環境的大流量高壓氣動開關閥。?

實現本發明目的的技術解決方案為：?

一種大流量高壓氣動開關閥，包括主閥和電磁鐵兩部分，電磁鐵位于主閥上方，由螺栓固定在主閥上，其中，電磁鐵包括電磁鐵支架，上電磁鐵和下電磁鐵，上電磁鐵通過螺栓固定在電磁鐵支架上，下電磁鐵緊固在閥芯桿上的伸出主閥的部分；主閥包括閥體、閥蓋、閥套、彈簧、閥芯座和閥芯部分，閥體作為主閥的支架部分，在閥體的下部開有進氣口，進氣口的上方開有排氣口，閥下部又開有與進氣口相連通的下部氣體導向通道，在閥體的一側開有與下部氣體導向通道相連通且垂直的側部氣體導向通道，在閥的中部開有和側部氣體導向通道相連通且垂直的上部氣體導向通道，在閥體中心部分開有閥套孔，閥套孔底部開有下通道，下通道的孔徑比閥套孔小，比閥芯座內孔徑大，下通道使得閥套孔和進氣口連通，閥套孔的孔徑和閥套的外徑大小相同，閥芯座位于閥套孔底端，由閥套孔下端的臺階定位，閥套位于閥套孔之內，下端與閥芯座接觸，閥套的長度和閥芯座的高度之和等于閥套孔的深度，彈簧套在閥芯上，彈簧一端與閥蓋接觸另一端與閥芯上的臺階接觸，閥芯位于閥套內并可以在其內部上下移動，閥蓋通過螺栓固定在閥體上，閥體的上部氣體導向通道、側部氣體導向通道、下部氣體導向通道的開孔端都用螺紋封頭密封；所述的閥芯包括帶螺紋孔的錐閥芯、閥芯桿和橡膠圈，帶螺紋孔的錐閥芯開有橡膠圈槽，與橡膠圈配用；閥芯桿上下兩端都攻有螺紋，下端與帶螺紋孔的錐閥芯連用，上端與下電磁鐵連用，閥芯桿有兩個軸肩，在閥芯桿上開有三個密封圈槽，上面的密封槽開在閥芯桿與閥蓋接觸部分的中部位置，另兩個分別開在下部兩個軸肩中部位置，閥芯桿的軸肩分別與閥套配合使用，閥芯桿上開有的密封槽，與密封圈配用。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：?

本發明可以解決高壓氣體在經過普通閥門時因為摩擦等而減少氣體的能量可用值、且流通量較小的問題，可以提高以壓縮空氣儲能供能等設備的能量利用率，同時，它的結構簡單，僅由電磁鐵部分和主閥部分構成，主閥部分巧妙利用氣源本身高壓氣體在閥芯的上下部分各產生一個相反的作用力，最終的合力在一個合適的范圍內，使得在閥開啟時不需要借助太大外力，而不像現有的一些設備，需要氣源引入到閥之后再引入到其他球閥中來控制閥的開啟和關閉，這樣就減少了設備的復雜性及不穩定性，在閥需要開啟和關閉時，只要使電磁鐵得電或斷電，而電磁鐵響應迅速，因而閥的開、關動作響應極快，可以實現快捷迅速的開啟和關閉，能滿足氣動汽車等對快速響應的要求。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。?

附圖說明

圖1是本發明的裝配圖示意圖。?

圖2是閥蓋示意圖。?

具體實施方式