流量控制阀制造技术

一种包含筒和阀体并用形状记忆合金线可靠调节流量的紧密流量控制阀，在筒的基座件与阀体之间限定一内流道的阀门孔道，阀体可与基座件作趋近与离开的运动以改变孔道调节流量。偏置弹簧沿一个方向对阀体施力改变孔道，合金线连接阀体与筒并当其加热时顶着弹簧移动阀体改变孔道。在筒外设有锚件，其位置能使线从筒外在筒和阀体之间拉紧并沿筒的轴长与其主要部分重叠。这使线离开内流道免受其热影响而能可靠调节流量并缩小体积。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是针对一种流量控制阀，更具体地涉及一种利用一根形状记忆合金线改变阀门孔道进行流量调节的阀门。美国专利No.4973024和日本专利公报(特开)No.2-8573公开了用一根形状记忆合金线调节流量的现有技术流量控制阀。该阀门包括一个带轴腔的筒、一个在轴腔内的阀座、以及一个可在轴腔内与阀座作轴向相对运动的阀体，这样的相对运动改变着阀体与阀座之间形成的阀门孔道。在筒内形成了一条经过阀门孔道从一入口延伸至一出口的内部流道。在阀体和筒之间架接形状记忆合金线并与一电源连接使其在受控状态下加热沿着长度经受热变形。该合金线的变形或长度变化造成阀体与一个偏置力弹簧相抵移动，按照移动的方向增大或缩小阀门孔道调节流体的流量。在此已知的阀门中，伸展在筒的轴腔内的合金线以其两端与阀体和筒分别连接，因而就必需经过阀体以及筒的途径连接电源。这样就要求用导电的材料制造阀体和筒，因此降低了设计上的灵活性。此外，阀体和筒有可能形成除掉通过合金线之外的其它导电通道或者无法建立不受阀体运动影响只通过合金线的恒定的导电通道。在这种场合，合金线就可能是处在不受控的状态下加热的，造成对流量的可靠调节失效。此外，由于合金线通过内部的流体通道伸展，合金线将会受到流体流经通道的热影响，使合金线受到无意的热变形，最终导致对流体流量的不可靠的调节。这些问题在日本专利公报(特开)No.61-103081提出的流量控制阀中能够得到消除。此阀门包括一个带轴腔的筒、一个固定在轴腔内的阀座、以及一个在筒内可轴向移动以改变阀门孔道的阀体，而阀门孔道被限定在阀体与阀座之间。筒形成有与阀门孔道连通的一入口与一出口，使得在筒内建立一内部流道。设置了一根类似的形状记忆合金线用以连接阀体和筒以便随合金线的受控加热相应地改变阀门通孔。在此阀门中，合金线缠绕着一部分阀体并以其两端实体固定在筒上，同时合金线是通过其两端处的接线端与一电源进行电连接的。这样，该合金线就能直接与电源连接而不经过阀体与筒，以此确保通过使用合金线对流体的流量调节进行可靠的控制。然而，还存在一个问题就是合金线缠绕轴腔内的阀体使沿着筒轴向设置阀体和阀座的结构增加了一段多余的轴长，它妨碍了对采用形状记忆合金线的流量控制阀作出充分紧密的设计。这一尺寸问题在为了有效控制阀门孔道谋求增加该合金线的线性变形量而需增长合金线时就变得更加苛刻了。考虑到以上的问题，本专利技术已经完成了一种改进的流体控制阀，它能在制造得紧密的同时使用一种形状记忆合金线保持住可靠的流体流量调节。本专利技术的流体控制阀包括一个带一轴腔的筒，在其中从一入口向一出口伸展形成一流体的内部流道。在筒的一轴端设置一基座件，而在筒的另一轴端安装一个阀体。阀体与基座件相结合在它们之间限定内部流道中的一个阀门通孔。阀体可以趋向和背离基座件作轴向运动以改变阀门通孔调节流经内部流道的流体流量。将一个偏置弹簧设置成沿一个方向推动阀体改变阀门通孔。至少有一根形状记忆合金线将阀体与筒相连，按照合金线的热变形抵着偏置弹簧施加一个力移动阀体以改变阀门通孔。该合金线在其相对两端形成有接线端用以使该合金线与一电源连接以使合金线加热产生热形变。筒至少设有一个锚件与合金线的一端连接，而阀体则至少设有一个卡件与合金线的另一端连接。锚件被设置在筒的外表上并使合金线在这样一部分处于沿着筒的轴长与其主要部分重叠的关系在筒外表的筒和阀体之间拉紧合金线。由于有上述锚件的空间安排，能使该合金线基本保持与筒内构成的内部流道分开。由此，合金线很少有机会与流体接触，从而很少有机会受到流体的热影响，这就会根据合金线所受热线性变形的控制产生对流体流量的可靠调节。此外，由于合金线是沿筒的轴长与其主要部分重叠的，因而就使整个阀门能够缩小轴向尺寸，制造得紧密，足以安装在一个限定的空间内。因而，本专利技术的主要目的是要提供一种能够实现对流体的可靠调节并同时制造得紧密的流量控制阀。在本专利技术的一项最佳实施例中，筒设有一对固定合金线的两端的锚件，而阀体则设有一对卡件。合金线被缠绕在卡件上并以合金线的两端固定在锚件上。这样使合金线能以拉长的长度在阀体上方拉紧，使得在一限定的筒的轴向长度内的线性变形产生一相应的增加量，从而对每一极限温度的变动范围产生阀体移动的增大范围。因而本专利技术的另一目的是要提供一种能够对与一极限温度变动范围有关的阀门孔道给出一宽范围控制的流量控制阀。卡件是用与阀体不同的材料制成的，并选用比阀体的热导率低的材料。卡件从阀体上突起使合金线缠绕在卡件上时保持与阀体隔开。这样就避免了在合金线中产生的热漏向阀体，保障了为进行可靠的流量调节与对该合金线所需热变形的一致控制。为了调节阀门孔道改变基座件与阀体的相对轴向位置，基座件最好与筒是螺旋连接的。阀体上附有一密封圈，并当阀体移向接近基座件时其与基座件进行紧密接触以封闭阀门孔道，从而完成阀门孔道的关闭。在一项优选实施例中，除锚件之外筒还形成有一对合金线导轮，使合金线缠绕导轮以及卡件以围绕筒和阀体延伸一整圈。这样即使阀门的轴向长度受到限制，合金线也能为增加线性变形的范围而以加长的长度拉紧，从而改变阀门的通孔。在阀体上除锚件之外可以形成多个旋转件，以便使合金线在其两端之间绕着旋转件通过。旋转件是围绕着筒相间隔的。其结果是，合金线能以轴向和环绕筒的方式多次折返拉紧，用以拉伸合金线的长度，以对合金线给出一最大范围的线性变形。此外，筒可以形成有定位伸展件，它容纳绕线弹簧使线绕弹簧和螺旋连接在筒上的基座件隔开，以这种方式实现偏置弹簧。这样使绕线弹簧与基座件隔开，因而就使基座件的轴向运动保持不受触动，以此确保对阀门孔道的方便调节而无需改变弹簧的偏置力。筒可以在其外表面形成沟槽，用以在其中通过合金线以便保护筒中的合金线，使经合金线得到可靠的流量调节。此外，筒可以包括一保护性的伸出，它轴向外伸超过阀体，以避免轴体与周围冲突。阀门可以包括一止动器用以限制阀体绕一筒轴相对于筒作旋转，避免在阀体进行重复运动时使合金线被搓拧或卷绕，从而确保在一段长期的使用中得到一致的流量控制。此外，阀门还可以包括一个限定器，它在一预定的范围内限定阀体相对于基座件的轴向运动以避免向合金线施加过度的应力，这种情况会在阀体运动离开基座件超过一定限制时在偏置弹簧的强迫下发生。这样，合金线就因免受由于未设限定器而施加的这种高应力产生的持久形变，得到了保护。最好在阀体上形成出口，并在与通过阀体的合金线交错排列的地方向阀体外部开口。出口与阀门孔道经形成在阀体与筒之间的一轴向通道连通。这样，合金线就能不触及要经出口放出的流体，从而避免受流体的热影响。本专利技术的这些以及其它的目的和优点，从以下与附图相结合的说明和优选实施例中就更加明显可见。附图说明图1为本专利技术第一实施例的流量控制阀的分解透视图；图2为图1阀门的剖面图；图3为本专利技术第二实施例的流量控制阀的透视图；图4为本专利技术第三实施例的流量控制阀的透视图；图5为图4阀门的分解透视图；图6为本专利技术第四实施例的流量控制阀的透视图；图7为本专利技术第五实施例的流量控制阀的透视图；图8为图7阀门的剖面图；图9为绘示以上流体控制阀的一种改进的剖面图；图10为本专利技术第六实施例的流量控制阀的分解透视图；图11为图10阀门的剖面图；图12为图10阀门的透视图；图13为本专利技术第七实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量控制阀的组合件，它包括： 一个筒（１０），它有一轴腔１１在其中从一入口（２３）向一出口３４伸展形成一条流体的内部流道； 一个基座件（２０），设在所述筒的一个轴端； 一个阀体（３０），保持在所述筒的另一轴端，所述阀体与所述基座件相结合在两者之间限定一个所述内部流道中的阀门通孔，所述阀体可作轴向移动趋近和离开所述基座件以改变所述阀门通孔调节流经所述内部流道的流体流量； 一个偏置弹簧（５０），它为沿着一个方向改变所述阀门通孔推动着所述阀体； 至少有一根形状记忆合金线（６０），它连接所述阀体和所述筒，以对热变形作出响应，顶着所述偏置弹簧施加一个移动所述阀体的力以改变阀门孔道，所述的线在其两端形成有接线端（６１）用以使线与一电源连接供加热所述的线产生所述的热变形； 所述筒设有至少一个锚件（１２）用于与所述至少一根线的一端连接； 所述阀体设有至少一个卡件（３５）用于与所述至少一根线的另一端连接； 其特征在于， 所述锚件（１２）配置在所述筒的外部，而其所处的位置使所述的线从所述筒的外部拉紧在所述筒和所述阀体之间以沿着所述筒的轴长与所述筒的主要部分重叠。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中山敏，渡里义卫，栗原崇浩，
申请(专利权)人：松下电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]