一种自动调整环境差压阀制造技术

本发明专利技术涉及一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片；在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口，所述差压阀工作于封闭环境内，本发明专利技术可随使用环境（排气环境）压力变化自动调正输出压力。使预调的有效工作压力值大小不变，它主要启用于工作在封闭环境中的气动机械（气缸、气马达等）中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种差压阀，具体涉及一种自动调整环境差压阀。
技术介绍
以压缩气体为动力能源，工作于封闭环境内的气压驱动机械(或工作于水下不同深度需向外排气的气动机械)，为克服不断增加的排气压力，通常需要使用很高的输入压力，这样不仅能耗增加，封闭环境内的排气压力也会迅速上升，使工作情况波动大。目前，市场上还没有设计出可随使用环境(排气环境)压力变化同时自动调整输出压力，使有效工作压力大小不变的气动调压装置。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提出了一种自动调整环境差压阀，该差压阀能自动调整输出压力，使预调的有效工作压力大小保持不变，工作平稳且节能。本专利技术的技术方案为：一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片；在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口；所述差压阀工作于封闭环境内。所述上阀体设置有一个排气环境压力输入口，所述上阀体与上膜片构成一个密闭的排气压力腔。所述中阀体与上膜片构成一个密闭的溢流腔，所述溢流口位于溢流腔内。所述中阀体与下膜片构成一个密闭的有效工作压力腔，在所述中阀体的下部设置有一个有效工作压力输入口，所述有效工作压力输入口位于有效工作压力腔内。所述下阀体与下膜片构成一个密闭的压力反馈腔，在压力反馈腔内，所述下阀体内设置有一个垂直安装的阀杆，所述阀杆的上部与双膜片联接杆的尾部相邻，在压力反馈腔内的压力平衡状态下，阀杆与双膜片联接杆之间处于密闭状态。所述下阀体设置有一个气源输入口和一个输出压力口，在所述下阀体的中部设置有垂直安装的阀芯，所述阀芯的顶端与所述阀杆的底部相连接，所述阀芯的底端与所述下阀体的底部之间设置有一个复位弹簧，阀芯与下阀体的底部侧壁之间设置有阀芯密封。所述双膜片联接杆通过安装套件固定在上膜片和下膜片之间。所述阀杆与下阀体的上部内壁之间设置有阀杆密封。由于采用了上膜片和下膜片，所述输出压力口的输出压力随排气压力腔内的压力变化而变化，但预调的有效工作压力腔内的压力大小保持不变。当阀芯达到平衡状态时，气源输入口的输入压力的变化对输出压力口的输出压力无影响。-->本专利技术具有如下有益效果：1)由于采用了上膜片和下膜片，所述输出压力口的输出压力随排气压力腔内的压力变化而变化，但预调的有效工作压力腔内的压力大小保持不变。2)当阀芯达到平衡状态时，气源输入口的输入压力的变化对输出压力口的输出压力无影响。3)本专利技术解决了以压缩气体为动力能源，工作于封闭环境内的气动机械，由于排气环境压力的增加，有效作用力减小的矛盾，可随排气阻力增加，自动调整输出压力，以保证有效作用力。附图说明以下结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。图1为本专利技术的截面结构示意图。图2为本专利技术的差压阀功能符号示意图。图3为本专利技术的上膜片和下膜片受力分析示意图。图4为本专利技术的阀芯受力分析示意图。图中，1.下阀体；2.中阀体；3.上阀体；4.上膜片；5.双膜片联接杆；6.双膜片联接杆密封；7.下膜片；8.阀杆密封；9.复位弹簧；10.阀芯密封；11.阀芯；12.有效压力调压阀；13.阀杆；14.压力反馈腔；15.有效工作压力腔；16.溢流腔；17.排气压力腔；a表示气源输入口；b表示有效工作压力输入口；c表示排气环境压力输入口；d表示输出压力口；e表示输出压力反馈口；f表示溢流口；Ps表示气源工作压力；Pw表示有效工作压力；Pn表示排气环境压力；P1表示输出压力；D1表示上膜片直径；A1表示上膜片作用面积；表示下膜片作用面积；d′表示双膜片联接杆径，Fc表示复位弹簧力，Ff1表示双膜片联接杆密封的摩擦阻力，Fm1表示阀杆顶部向下的作用力，表示双膜片联接杆底部向上的作用力。具体实施方式以下结合附图进一步说明，并非限制本专利技术所涉及的范围。参见图1所示，本专利技术包括上阀体3、中阀体2和下阀体1，主阀控制口包括预先调定的有效工作压力输入口b、其有效工作压力为Pw，随排气环境压力而变化的排气环境压力输入口c，其排气环境压力为Pn，气源输入口a，其气源工作压力为Ps，输出压力口d，其输出压力为P1，和溢流口f等五个口。排气环境压力输入口c设置在上阀体3的上部，气源输入口a设置在下阀体1上。气源(Ps)分两路：一路输入主阀，气源输入口a，一路至有效压力调压阀12，而有效压力调压阀12的输出Pw(其大小可根据工作需要预调其大小)至有效工作压力输入口b。气动机械排气容器内的气压Pn至排气环境压力输入口c。在原始状态下，此时有效工作压力Pw和排气环境压力Pn为零表压，气源输入口a在复位弹簧9的作用下关闭，输出压力口d无输出。若经有效压力调压阀12调压后，其有效工作压力Pw存在并变大，有效工作压力腔15的压力增加，有效工作压力Pw压迫下膜片7，下膜片7压迫双膜片联接杆5的叉字形的下端向下运动，由于双膜片联接杆5与阀杆13密闭邻接，使阀杆13向下运动，向下的作用力压缩复位弹簧9推动阀芯11将进气阀门打开。-->所述阀芯11与下阀体1的下部内壁之间设置有阀芯密封10；所述阀杆13与下阀体1的上部内壁之间设置有阀杆密封8。双膜片联接杆5通过安装套件和双膜片联接杆密封6与中阀体2密封在一起，并能与中阀体2作相对运动。同理，若排气腔室存在压力Pn时，排气压力腔17内的压力升高，上膜片4压迫双膜片联接杆5向下运动，通过下膜片7使阀杆13向下运动，向下的作用力压缩复位弹簧9推动阀芯11将进气阀门打开，从而增大主阀开口大小，在进气阀门打开后，输出压力口d存在输出压力P1，同时，输出压力P1经输出压力反馈口e反馈作用在下膜片7和上膜片4上，产生向上推力与其平衡。当主阀芯处于平衡时，可求得输出压力P1与有效工作压力Pw、排气环境压力Pn及上膜片作用面积A1、复位弹簧9的复位弹簧力Fc及摩擦力之间关系为：P1=(pw+pn)-Fc-(Ff1+Ff2+Ff3)A1]]>其中，Ff1为双膜片联接杆密封的摩擦阻力，单位为N，Ff2为阀杆密封的摩擦阻力，单位为N，Ff3为阀杆密封的摩擦阻力，单位为N。附图1中，当输出压力口d受到外界某些偶然因素影响，瞬间P1增加且超过规定值时，下膜片7在反馈压力作用下会向上凸起，通过安装套件与下膜片7连接在一起的双膜片联接杆5，随着下膜片7的变形向上运动，从而阀杆13与双膜片联接杆5分离，阀芯11向上关闭输出口；双膜片联接杆5是中空的，其内形成一个中空管道，该管道和溢流口f相通，溢流口f和溢流腔16相通；因此，当阀杆13与双膜片联接杆5分离后，多余气体有双膜片联接杆5和溢流口f溢出，压力反馈腔14内的压力随着气流通过溢流口f的流出而变小，达到平衡状态后，从而使输出压力P1降至原来的调定值。输出压力反馈口e的作用是改善阀的动态性能，提高阀的稳压精度。参见图2、图3和图4所示，单位m2，单位m2，从图3可以看出，上膜片直径D1远远大于双膜片联接杆径d′，上膜片作用面积A1和下膜片作用面积近似相等；于是，由图3受力分析可知：当平衡时Fm1′+Ff1+p1·A1=pw·A1′+pn·本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，其特征在于：所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片；　　在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口；　　所述差压阀工作于封闭环境内。

【技术特征摘要】
1.一种自动调整环境差压阀，包括上阀体、中阀体和下阀体，其特征在于：所述上阀体和中阀体之间密封设置有上膜片，所述中阀体和下阀体之间密封设置有下膜片；在所述中阀体的上部设置有一个溢流口，在所述中阀体的内部设置有一个中空的垂直安装的双膜片联接杆，在所述下阀体上设置有输出压力反馈口；所述差压阀工作于封闭环境内。2.根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述上阀体设置有一个排气环境压力输入口，所述上阀体与上膜片构成一个密闭的排气压力腔。3.根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述中阀体与上膜片构成一个密闭的溢流腔，所述溢流口位于溢流腔内。4.根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述中阀体与下膜片构成一个密闭的有效工作压力腔，在所述中阀体的下部设置有一个有效工作压力输入口，所述有效工作压力输入口位于有效工作压力腔内。5.根据权利要求1所述的自动调整环境差压阀，其特征在于：所述下阀体与下膜片构成一个密闭的压力反馈腔，在压力反馈腔内，所述下阀体内设置有一个垂直安装的阀杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈吉鑫，李泽林，张道建，崔兴强，周忠茵，纪鹏，
申请(专利权)人：青岛迅力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]