專利名稱：無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專門用于水景噴泉可連續(xù)調(diào)節(jié)噴嘴水柱高度而結(jié)構(gòu)上無滑(動(dòng))配(合)的噴嘴揚(yáng)程比例控制閥。(以下簡稱比例閥)背景技術(shù)目前公知的比例閥結(jié)構(gòu)大都具有滑動(dòng)配合的控制活門，如申請?zhí)枮?00410098987的噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，從其說明書附圖可以看出它具有兩個(gè)直徑不等的控制活門均依靠滑動(dòng)配合的支承才得以正常工作。一般滑動(dòng)配合的間隙約在百分之幾毫米左右，如果水體懸浮物中有大量尺寸為百分之幾毫米的顆粒，它們就會(huì)鉆到控制活門的配合間隙中去，使活門的運(yùn)動(dòng)受阻，發(fā)生卡塞以致不能正常工作。按照中華人民共和國關(guān)于景觀環(huán)境用水水質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18921-2002的規(guī)定，水中懸浮顆粒物重量不得超過10mg/L。實(shí)際上凡是稀釋自凈能力較強(qiáng)的天然景觀水體或是配備人工循環(huán)過濾設(shè)備的噴泉水池水質(zhì)均可達(dá)標(biāo)，結(jié)構(gòu)上具有滑動(dòng)配合的比例閥均可正常工作。但是人工噴泉水池若無水處理設(shè)備，水中懸浮顆粒物會(huì)越來越多，最終導(dǎo)致活門卡塞發(fā)生故障。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)上無滑動(dòng)配合的噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，可有效避免水中懸浮顆粒物對活門運(yùn)動(dòng)的影響。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是對于現(xiàn)有的比例控制閥以彈性元件波紋管支承的活門結(jié)構(gòu)全部代替或部分代替滑動(dòng)配合支承的螺旋彈簧加活門結(jié)構(gòu)。
所述的比例控制閥主要包括閥體[14]、主控活門[12]、固定節(jié)流孔[15]、先導(dǎo)活門[5]、閥蓋[3]，其特征是比例控制閥內(nèi)部由兩級(jí)非泄漏座閥構(gòu)成一是先導(dǎo)座閥由閥蓋[3]和先導(dǎo)活門[5]構(gòu)成，一是主控座閥由閥體[4]和主控活門[12]構(gòu)成。先導(dǎo)活門[5]和主控活門[12]都是扁平狀園片但直徑各異，它們一側(cè)是密封面，另一側(cè)固封支承在波紋管[6]與[11]的一端。波紋管[6]與[11]的另一端密封固定在園筒形支承[7]和[10]的臺(tái)肩上，支座[7]和[10]分別與閥蓋[3]和閥體[14]緊配合并分別以緊定螺釘[8]和[16]鎖定。
先導(dǎo)活門兼有比較器和先導(dǎo)液壓放大的作用，先導(dǎo)活門的一側(cè)接受電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器輸出電磁力的作用，先導(dǎo)活門另一側(cè)受比例閥輸出水流壓力反饋?zhàn)饔?。兩者如失去平衡則不平衡力將克服波紋管彈力改變先導(dǎo)座閥的過流面積，先導(dǎo)座閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可變節(jié)流孔，它與主控活門上的固定節(jié)流口構(gòu)成一液壓半橋，半橋輸出壓力作用在主控活門上部以調(diào)節(jié)主控活門開啟度而影響比例閥輸出水流壓力，變化著的水流壓力經(jīng)反饋通道實(shí)時(shí)地傳播到先導(dǎo)活門左側(cè)的反饋腔使先導(dǎo)活門受力情況趨于平衡。如此循環(huán)往復(fù)待動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程結(jié)束時(shí)，比例閥的輸出水流壓力將比例於給定的電磁力。
本實(shí)用新型的有益效果是當(dāng)景觀環(huán)境用水的水質(zhì)指標(biāo)-水中懸浮顆粒物重量超標(biāo)時(shí)，可避免懸浮顆粒對比例閥活門運(yùn)動(dòng)的卡塞。如果懸浮顆粒重量超標(biāo)100倍以內(nèi)只需將滑動(dòng)配合的先導(dǎo)活門結(jié)構(gòu)置換為波紋管支承的先導(dǎo)活門結(jié)構(gòu)即可(仍保留滑動(dòng)配合的主控活門)，僅當(dāng)水中懸浮顆粒物重量超標(biāo)200倍以上時(shí)才需要將先導(dǎo)活門和主控活門都置換為波紋管支承結(jié)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的縱剖面構(gòu)造圖。
圖1中1電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器 2頂桿 3閥蓋 4泄水孔 5先導(dǎo)活門6波紋管7波紋管支座8緊定螺釘
9反饋?zhàn)枘峥? 10波紋管支座 11波紋管12主控活門13過濾器 14閥體15固定節(jié)流孔 16緊定螺釘圖1所示比例控制閥結(jié)構(gòu)上完全避免了滑動(dòng)配合。主閥體[14]是兩端開口的中空體，下端與水泵相連為水流入口，側(cè)面設(shè)有水流出口與噴嘴相連，閥體[14]內(nèi)部有主控活門[12]，它與閥體[14]內(nèi)腔的閥座構(gòu)成主控座閥串接于閥體入口與出口之間以調(diào)節(jié)水流出口壓力，主控閥門[12]為扁平狀園片，它向下的一側(cè)是密封面，另一側(cè)固封支承在波紋管[11]的下端。波紋管[11]的上端密封固定在園筒形支座[10]的臺(tái)肩上，支座[10]與主閥體[14]緊配合并以緊定螺釘[16]鎖定。閥蓋[3]是一中空體，其中空容腔水平設(shè)置，容腔右部有一臺(tái)階它作為閥座與先導(dǎo)活門[5]構(gòu)成先導(dǎo)座閥，先導(dǎo)座閥實(shí)質(zhì)上是一個(gè)直徑較小的可變節(jié)流口，它與水流上游的固定節(jié)流口[15]構(gòu)成液壓半橋，半橋的輸出壓力變化經(jīng)過前饋通道A傳達(dá)到閥體[14]的控制腔C，以調(diào)節(jié)主控活門的開啟度實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)級(jí)與主級(jí)之間的偶合。閥蓋[3]右端與電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器[1]固接，電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器[1]的輸出頂桿[2]從先導(dǎo)活門的右側(cè)指向活門[5]，它力圖使活門開啟以增大可變節(jié)流口的面積?；铋T[5]固封支承在波紋管[6]的右端，波紋管[6]的左端密封固定在園管狀支座[7]的臺(tái)肩上，支座[7]與閥蓋[3]緊密配合并以緊定螺釘[8]鎖定。波紋管[7]一方面支承著先導(dǎo)活門[5]。另一方面將閥蓋[3]的中空容腔分隔為二部分波紋管的外周部分為液壓半橋的壓力敏感腔，敏感腔內(nèi)受先導(dǎo)活門開啟度影響的水流壓力變化量通過前饋通道A傳遞到主控活門[12]上部控制腔C。波紋管內(nèi)壁容腔為反饋腔B，它通過左下方的阻尼孔[9]與閥體[14]左上部沿軸線方向設(shè)置的反饋通道B連通。比例閥輸出水流壓力P即沿此反饋通道經(jīng)阻尼孔[9到達(dá)反饋腔作用于活門[5]的左側(cè)。兩個(gè)通道A和B將兩個(gè)波紋管支承的活門[5]和[12]偶合相連而構(gòu)成負(fù)反饋調(diào)節(jié)廻路，每當(dāng)調(diào)節(jié)過程終了必有下式成立P＝F/f式中P-比例閥輸出水流壓力
F-電機(jī)械轉(zhuǎn)換器作用于活門右側(cè)的控制力輸入。
f-波紋管[7]的有效面積。
圖2中1電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器 2頂桿 3-閥蓋4泄水孔 5先導(dǎo)活門6波紋管 7波紋管支座 8緊定螺釘 9反饋?zhàn)枘峥?2主控活門 13過濾器 14閥體15固定節(jié)流孔17主閥彈簧圖2是第二個(gè)實(shí)施例它保留了滑動(dòng)配合的主控活門結(jié)構(gòu)，僅在先導(dǎo)部分采用了波紋管支承的活門結(jié)構(gòu)。只要先導(dǎo)部分尺寸相同每當(dāng)調(diào)節(jié)過程終了必有下式成立，而與主控活門結(jié)構(gòu)無關(guān)。
P＝F/f式中符號(hào)意義同前。
權(quán)利要求1.一種無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，主要由閥體、主控活門、固定節(jié)流孔、閥蓋先導(dǎo)活門以及波紋管構(gòu)成；其特征在于在比例閥內(nèi)部以彈性元件波紋管支承的活門結(jié)構(gòu)部分代替了滑動(dòng)配合支承的螺旋彈簧加活門結(jié)構(gòu)；閥體為兩端開口的中空體，豎直設(shè)置，下端為入水口，上端與閥蓋固接，閥體在側(cè)面設(shè)有出水口與噴嘴相連接，并沿軸線方向開設(shè)一反饋通道；閥體內(nèi)部安置有滑動(dòng)配合支承的主控活門，與閥體構(gòu)成主控座閥，串接于閥體的出水口和入口之間；主控活門為上端開口的杯狀體，活門上部為比例控制閥的控制腔；杯狀活門底部中心軸線上有一朝下的凸臺(tái)，杯狀活門底部同軸線地開設(shè)一貫通的固定節(jié)流孔，主控活門的容室內(nèi)安有主活門彈簧；閥蓋為一中空體，其中空容腔為水平設(shè)置，在中空容腔內(nèi)的左側(cè)固定套設(shè)一閥蓋波紋管支座，中空容腔的右部有一臺(tái)階，一圓片狀先導(dǎo)活門的密封面安置在臺(tái)階處，與臺(tái)階構(gòu)成先導(dǎo)座閥；先導(dǎo)活門的另一面固封支承在閥蓋波紋管的一端，該閥蓋波紋管的另一端密封固定在閥蓋波紋管支座的臺(tái)肩上；該閥蓋波紋管將閥蓋的中空容腔分隔成兩部分，閥蓋波紋管的外周形成一壓力敏感腔，閥蓋波紋管內(nèi)部形成反饋腔；閥蓋容腔的左下方設(shè)有反饋?zhàn)枘峥撞⑼ㄟ^該反饋?zhàn)枘峥着c閥體上的反饋通道相連通；閥蓋中空容腔下側(cè)位于閥體的中心軸線上開設(shè)有一貫通的前饋通道與閥體圓筒形支座的內(nèi)腔部分的控制腔連通；先導(dǎo)活門的右側(cè)與電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的輸出頂桿相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特征在于在比例閥內(nèi)部以彈性元件波紋管支承的活門結(jié)構(gòu)全部代替了滑動(dòng)配合支承的螺旋彈簧加活門結(jié)構(gòu)；閥體內(nèi)的中部固定套設(shè)一閥體波紋管支座，閥體的一側(cè)設(shè)有出水口；閥體內(nèi)部下端的入水口處設(shè)置有主控活門，主控活門為一面帶有同軸凸臺(tái)的圓片，其中心貫通地開有固定節(jié)流孔以引入控制水流，該主控活門是凸臺(tái)朝下地安裝在閥體的入水口處，與閥體構(gòu)成主控座閥，串接于閥體的出水口和入水口之間；主控活門的另一面固封支承在閥體波紋管的一端，該波紋管的另一端密封固定在閥體波紋管支座的臺(tái)肩上，該閥體波紋管支座的內(nèi)腔部分為控制腔。
3.如權(quán)利要求1所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特征在于其中主控座閥的直徑大于先導(dǎo)座閥的直徑。
4.如權(quán)利要求1所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特征在于保護(hù)先導(dǎo)座閥的過濾網(wǎng)可設(shè)置在所述主控活門的凸臺(tái)外圍也可設(shè)置在先導(dǎo)活門上游的控制室內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特征在于所述主控活門以及先導(dǎo)活門為金屬件、塑料件或塑料和金屬的組合件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特征在于所述主控活門為金屬件、塑料件或塑料和金屬的組合件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無滑配噴嘴揚(yáng)程比例控制閥，其特點(diǎn)在于所述的主控座閥和先導(dǎo)座閥是平面座閥或是錐形座閥。
專利摘要一種專門用于水景噴泉可連續(xù)調(diào)節(jié)水柱高度的比例閥，結(jié)構(gòu)上全部避免或部分避免了滑動(dòng)配合，可有效防止水中懸浮顆粒物對活門運(yùn)動(dòng)的卡塞影響。比例閥包括兩級(jí)非泄漏座閥，一圓片狀先導(dǎo)活門的密封面安置在中空閥蓋右部臺(tái)階處構(gòu)成先導(dǎo)座閥，活門右側(cè)承受轉(zhuǎn)換器頂桿電磁力的作用，活門左側(cè)固封支承在閥蓋波紋管一端。閥體內(nèi)主控活門與下部入水口處臺(tái)階構(gòu)成主控座閥，活門中心設(shè)固定節(jié)流孔導(dǎo)入控制水流，由前饋通道A和反饋通道B將兩級(jí)座閥偶合連接構(gòu)成一負(fù)反饋調(diào)節(jié)廻路，令輸出水流壓力比例于作用在先導(dǎo)活門上的電磁力。
文檔編號(hào)G05D16/00GK2924213SQ200620000298
公開日2007年7月18日 申請日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日
發(fā)明者汪云 申請人:北京三博中自科技有限公司, 中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所