一种定量阀门制造技术

本发明专利技术提供一种定量阀门，包括设置于阀体内的阀芯、定量套、中心阀杆以及弹簧，在定量套和中心阀杆之间设置有两组可形成密封的密封件和密封工作面，该两个密封件及两密封件之间的定量套内表面和中心阀杆外表面共同围成定量室。所述密封工作面由圆柱密封面、过渡面和非密封面构成，在密封件与密封工作面相对滑动而实现密封或脱离密封的过程中，密封工作面不会对密封件造成切割；此外，可根据工作时的实际应力而选择疲劳强度适宜的弹簧。因此，本发明专利技术提供的定量阀门中的密封件和弹簧均不易损坏或失效，从而使定量阀门具有较长的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀门
，具体地，涉及一种用于控制流体源向外定量释放流体的定量阀门。
技术介绍
定量阀门是一种可以对流体源每次向外释放的流量进行精确控制的特种阀门。定量阀门在日常生活中的用途非常广泛，比如常见的喷雾剂、燃料式射钉枪等产品中均设置有定量阀门。请参阅图1，其中示出了名称为“External metering valve for a fuelcell，，专利号为US6302^7的美国专利所提供的一种用于燃料射钉枪中的定量阀门。该定量阀门包括阀体16和设置于阀体16内的阀芯32、弹簧40、密封件46以及密封件44。其中，燃料罐 12与阀体16的下端相连接进而与阀体16内部的弹簧室四和定量室30连通。弹簧40设置于弹簧室四内，阀芯32末端与弹簧40相连接并贯穿定量室30和弹簧室四。阀芯32的中心设置有流体通道41，其侧壁设有贯穿侧壁的通孔42，其外圆周面设有一圈凸起的台阶 48，借助弹簧40的弹力作用使台阶48与密封件46紧密配合，从而防止流体向外界释放。上述定量阀门的工作过程如下当没有外力作用于阀芯32时，燃料罐12中的液化气燃料充满定量室30 ；阀芯32可在外力作用下向弹簧40 —侧运动，并与密封件44实现密封，从而将定量室30与弹簧室四隔绝，定量室30中的流体被保持；当阀芯32在外力作用下继续向弹簧40 —侧运动直至阀芯32侧壁的通气孔42穿过密封件46而进入定量室30的区域后，定量室30中液化气燃料经由通孔42和流体通道41被释放。上述现有技术中的定量阀门在一定程度上能够起到定量地释放流体的作用，但是其不可避免地存在下述缺陷其一，在上述定量阀门的工作过程中，阀芯侧壁上的通气孔与密封件46的内孔面发生往复摩擦，密封件46很容易被阀芯侧壁上的通孔42的边缘切割而造成磨损。试验证明，直径为0. 4mm的阀芯侧壁通孔在无任何毛刺的情况下，与厚度为Imm的密封件经历3000 次到5000次的往复运动后，密封件的圆柱内孔面将被阀芯侧壁通孔的边缘切割出足够深度的凹槽而导致密封件失效；该实验同时证明，当阀芯侧边通孔的直径增大或者当通孔的边缘存在少量注塑毛刺时，密封件失效的速度将更加明显。可见，密封件所受到的切割磨损是导致其失效的重要原因，而密封件的有效寿命进一步将影响定量阀门的使用寿命，因此， 上述现有技术所提供的定量阀门存在因密封件受到切割磨损而导致阀门使用寿命过短的缺点。其二，上述定量阀门中定量室的结构主要是由阀芯和部分阀体结构共同构成的， 因此，构成定量室的该部分阀体结构将决定定量室的容积大小，若要得到容积较小的定量室，就必须控制该部分阀体结构的内径。但是，在装配弹簧时由于需要将弹簧穿过该定量室，这就使得弹簧外径的可选尺寸受到严重限制，在选择弹簧时既要能使阀芯快速复位而具有足够的刚度又要严格地控制弹簧的尺寸，从而导致最终所选用的弹簧外径很小但刚度很强，由于该弹簧始终在高于其自身疲劳强度的应力下工作，因而弹簧的疲劳寿命受到严重限制。当弹簧接近其疲劳寿命时将无法使阀芯快速复位，此时，定量阀门将因此而失效。 可见，上述现有技术所提供的定量阀门存在因弹簧疲劳强度无法满足应力需求而导致阀门使用寿命过短的缺点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种定量阀门，其能够有效避免密封组件的切割磨损，并且在其阀体中能够采用具有较高疲劳强度的弹簧，从而使本专利技术提供的定量阀门具有较长的使用寿命。为此，本专利技术提供一种定量阀门，用于控制流体源定量地向外释放流体，所述定量阀门包括与流体源相连通的阀体，在阀体上设置有一个穿过阀体的阀芯，阀芯内部具有用于向外释放流体的通道。其中，在阀体内还设置有定量套、中心阀杆和弹簧，定量套的上部的外表面与阀芯内表面密封连接；弹簧设置在定量套下端与阀体内部的底面之间；定量套和弹簧套装在中心阀杆的外部，并可相对中心阀杆滑动；在定量套的内表面上端附近和中心阀杆上分别设置有第一密封件和第一密封工作面，在定量套内表面的下端附近和中心阀杆上分别设置有第二密封件和第二密封工作面；密封工作面包括可与密封件形成滑动密封的圆柱密封面、至少部分不能与密封件相接触的非密封面以及连接在非密封面和圆柱密封面之间并使二者平滑过渡的过渡面；两个密封件以及位于两个密封件之间的定量套的内表面和中心阀杆的外表面共同围成定量阀门的定量室。其中，定量套与中心阀杆之间相对滑动的位置决定定量阀门的定量、开启和关闭过程，其中当没有外力作用于定量套时定量阀门关闭，第一密封件与第一密封工作面的圆柱密封面相接触而处于密封状态，第二密封件未与第二密封工作面相接触，流体源中的流体充满定量室；当定量套在外力作用下压缩弹簧并相对中心阀杆开始滑动时，第一密封件沿第一密封工作面的圆柱密封面向过渡面方向滑动并仍处于密封状态；第二密封件逐渐由第二密封工作面的非密封面向过渡面及圆柱密封面滑动，此时定量阀门进入定量状态，与定量室容积相等的流体被保持在定量室中；当定量套在外力作用下继续压缩弹簧并相对中心阀杆继续滑动时，第二密封件沿第二密封工作面的圆柱密封面滑动并仍处于密封状态; 第一密封件从第一密封工作面的圆柱密封面逐渐向第一密封工作面的过渡面和非密封面滑动并最终脱离第一密封工作面而不再形成密封，此时定量阀门进入开启状态，保持在定量室中的流体经由阀芯内部的通道而向外释放；当外力撤消后，定量套在弹簧的弹力作用下与中心阀杆发生与在定量阀门开启过程时的滑动方向相反的相对滑动，并最终使定量阀门关闭。其中，第一密封件和第二密封件均设置在中心阀杆上，对应地，第一密封工作面和第二密封工作面均设置在定量套的内壁上。其中，第一密封件和第二密封件均设置在定量套的内壁上，对应地，第一密封工作面和第二密封工作面均设置在中心阀杆上。其中，第一密封件和第二密封工作面设置在中心阀杆上，对应地，第一密封工作面和第二密封件设置在定量套的内壁上。其中，第一密封工作面和第二密封件设置在中心阀杆上，对应地，第一密封件和第二密封工作面设置在定量套的内壁上。其中，还包括阀杆弹簧，在中心阀杆的下端设置阀杆弹簧安装部，阀杆弹簧安装在定量套的下端和阀杆弹簧安装部之间。其中，定量套上设置有用于限制定量套与中心阀杆之间的相对滑动范围的限位部。其中，所述非密封面为圆锥面、与所述圆柱密封面的轴线垂直的平面、或抛物面。其中，在阀体内部的底面上设置一个可与中心阀杆过盈配合的阀杆安装座，并在阀杆安装座的侧壁上设置凹槽，同时在中心阀杆上对应阀杆安装座中的凹槽位置而设置可与凹槽紧密配合的凸缘；或者，在所述阀杆安装座的侧壁上设置凸缘，同时在所述中心阀杆上对应所述阀杆安装座中的凸缘位置而设置可与所述凸缘紧密配合的凹槽；中心阀杆插入阀杆安装座后，借助凸缘和凹槽之间的紧密配合而使中心阀杆与阀体形成一个整体。其中，阀体设置有与流体源进行连接的接口，用以使流体源中的流体进入阀体内部。其中，在阀芯与阀体之间设置有阀芯导片、阀芯密封件和固定环，阀芯在阀芯导片和阀芯密封件的导向下可与阀体进行密封性滑动，固定环用以固定安装阀芯导片和阀芯密封件。其中，阀芯的下部的内表面与定量套的上部的外表面通过过盈配合的方式而套接在一起，并且在阀芯和定量套之间设置有密封件，用以确保定量套上部的外表面与阀芯下部的内表面之间的密封性。其中，在阀芯内部具有向下的台本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种定量阀门，用于控制流体源定量地向外释放流体，所述定量阀门包括与流体源相连通的阀体，在所述阀体上设置有一个穿过所述阀体的阀芯，所述阀芯内部具有用于向外释放流体的通道，其特征在于，在所述阀体内还设置有定量套、中心阀杆和弹簧，所述定量套的上部的外表面与所述阀芯内表面密封连接；所述弹簧设置在所述定量套下端与所述阀体内部的底面之间；所述定量套和所述弹簧套装在所述中心阀杆的外部，并可相对中心阀杆滑动；在所述定量套的内表面上端附近和所述中心阀杆上分别设置有第一密封件和第一密封工作面渡面；所述两个密封件以及位于两个密封件之间的所述定量套的内表面和所述中心阀杆的外表面共同围成定量阀门的定量室。，在所述定量套内表面的下端附近和所述中心阀杆上分别设置有第二密封件和第二密封工作面；所述密封工作面包括可与所述密封件形成滑动密封的圆柱密封面、至少部分不能与所述密封件相接触的非密封面以及连接在所述非密封面和圆柱密封面之间并使二者平滑过渡的过

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，
申请(专利权)人：麦格纳姆制造有限公司，
类型：发明
国别省市：AU