[發明專利]呼吸機用雙碟簧式精密比例閥

有效

• 申請號: 202110748566.2
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113187946B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 胡小雄;劉文;章苗英;劉麗嬌;曹建波;葉鑫宇;劉朋飛;莊忠柱;林凱
• 申請（專利權）人: 星宇電子（寧波）有限公司
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06
• 代理公司: 寧波中致力專利代理事務所(普通合伙) 33322
• 代理人: 黃挺

本發明公開了一種呼吸機用雙碟簧式精密比例閥，包括電磁驅動組件、密封組件、具有進氣部和出氣部的主閥體，主閥體的進氣部和出氣部之間設有氣門，電磁驅動組件帶動密封組件運動使氣門實現不同的開度，所述電磁驅動組件包括動鐵芯和靜鐵芯，所述動鐵芯的一端與密封組件相連接，動鐵芯的另一端經壓簧與靜鐵芯相連接，所述壓簧作用于動鐵芯使動鐵芯一端的密封組件抵住氣門，動鐵芯連接所述密封組件的一端還連接有下碟簧，動鐵芯連接所述靜鐵芯的一端還連接有上碟簧。本發明在兼顧動態頻響快的前提下同時做到了良好的抗干擾能力，穩定性高，具有較長的使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種比例閥，特別是呼吸機用雙碟簧式精密比例閥。

背景技術

新冠疫情全球盛行，醫用呼吸機需求增加，呼吸機作為各大醫院必備的搶救設備之一，是延長患者生命、為進一步治療爭取寶貴時間的重要醫療設備，高端呼吸機內部的一大核心是比例電磁閥，雖然國內氣動技術產業起步較晚但發展迅速，在常規氣動元件的研發和生產方面已經取得了顯著成績，部分產品的質量和性能已達到世界先進水平，但在電磁比例閥等關鍵氣動元件的研發上則相對滯后，許多研究仍停留在理論和實驗室階段，呼吸機用微型比例電磁閥工況復雜，其流量特性具有非線性、時變性等特點，目前比例電磁閥研究的一大熱門方向是動態頻響快的產品，其能使得呼吸機的流量控制反應更加迅速，而動態頻響快的產品往往無法兼顧到穩定性，也即現有的比例電磁閥普遍存在抗干擾能力較差的問題，這同時也會影響到比例電磁閥的使用壽命，制約動態頻響快的比例電磁閥更多地被應用到高端呼吸機內。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種呼吸機用雙碟簧式精密比例閥。本發明在兼顧動態頻響快的前提下同時做到了良好的抗干擾能力，穩定性高，具有較長的使用壽命。

本發明的技術方案：呼吸機用雙碟簧式精密比例閥，包括電磁驅動組件、密封組件、具有進氣部和出氣部的主閥體，主閥體的進氣部和出氣部之間設有氣門，電磁驅動組件帶動密封組件運動使氣門實現不同的開度，所述電磁驅動組件包括動鐵芯和靜鐵芯，所述動鐵芯的一端與密封組件相連接，動鐵芯的另一端經壓簧與靜鐵芯相連接，所述壓簧作用于動鐵芯使動鐵芯一端的密封組件抵住氣門，動鐵芯連接所述密封組件的一端還連接有下碟簧，動鐵芯連接所述靜鐵芯的一端還連接有上碟簧。

與現有技術相比，本發明的有益效果體現在：本發明的動鐵芯在兩端分別連接有上碟簧和下碟簧，雙碟簧的結構使得電磁驅動組件在通電時，動鐵芯能受到壓簧彈力、電磁力、上碟簧彈力和下碟簧彈力這四個力，相對于無碟簧的結構，本發明雙碟簧的彈力能在通電后電流上升的初期給予電磁力以輔助，使得更小的電磁力即能驅動動鐵芯，從而具有動態頻響快的優點；相對于單碟簧的結構，由于碟簧力和電磁力均為非線性力，單碟簧的結構僅對動鐵芯施加兩個非線性力，碟簧力與電磁力的疊加需要盡量吻合以實現動鐵芯的受力平衡，而非線性的力在疊加后是做不到完全吻合的，會有擾動，而本發明雙碟簧的結構能使動鐵芯受到三個非線性力的作用，相對于單碟簧結構，本發明增設的碟簧用于平衡單個碟簧力與電磁力疊加后的擾動，提高本發明的抗干擾性和瞬態穩定性，最終使得本發明流量調節穩定且調節精度高，還具有較長的使用壽命。

前述的呼吸機用雙碟簧式精密比例閥中，當所述電磁驅動組件斷電時，所述上碟簧和下碟簧作用于動鐵芯的合力方向與壓簧對動鐵芯的作用力方向相反。

前述的呼吸機用雙碟簧式精密比例閥中，當所述電磁驅動組件通電時，隨著通電電流的增大，所述動鐵芯向靜鐵芯端運動，所述上碟簧和下碟簧作用于動鐵芯的合力由斷電時的狀態逐漸減小至零，隨后反向逐漸增大。

前述的呼吸機用雙碟簧式精密比例閥中，當所述電磁驅動組件斷電時，所述上碟簧對動鐵芯的作用力與所述下碟簧對動鐵芯的作用力方向相同。

前述的呼吸機用雙碟簧式精密比例閥中，當所述電磁驅動組件通電時，隨著通電電流的增大，所述上碟簧對動鐵芯的作用力逐漸變小，且方向始終保持與壓簧對動鐵芯的作用力方向相反。