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CN1049290C - 流体压力调节器 - Google Patents

流体压力调节器 Download PDF

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Abstract

一种流体压力调节器包括一个固定在空腔内的圆筒，一个安装在圆筒封闭端的密封圆盘和一个在圆筒内移动的活塞，圆筒的内部与大气相通。活塞的横截面积比密封圆盘大。并具有一个横截面积比密封圆盘小并穿过它的活塞杆。活塞杆带有一阀件，阀可借助活塞的移动，从全开的位置向着和离开流量控制孔方向运动，以控制通过那里流向壳体输出口的流量。

Description

流体压力调节器
本发明涉及流体压力调节器，特别是涉及根据输入和/或输出压力的变化来调节输出的流体流量的调节器。本发明特别适用于作为洒水设备或其他灌溉装置的调节器，因此，下面将针对这类应用来进行说明。
已知有许多形式的流体压力调节器。但是，已知的压力调节器一般是在较小的流量范围内工作的。因此，假如为某一特定流量设计的压力调节器用于包括有较大流量的场合，则压力调节器会引起较大的压力损失，这样就会降低被调介质的输出压力。其他一些已知的压力调节器结构较复杂，因此生产和/或维修费用昂贵。
GB-A-0551049公开了一种流体压力调节器，它包括：在一端有输入口，在另一端有输出口的壳体，壳体内有一个包括空腔和流量控制孔的连接通道，将所述输入口和输出口连通；固定在所述空腔内的圆筒，圆筒面对流体控制孔的一端封闭，其相反端向所述壳体输出口敞开；一个在所述圆筒内可以移动的活塞邻近所述敞开端，使活塞暴露在所述壳体输出口压力之下；圆筒的内部与大气相通；所述活塞有一个活塞杆，所述活塞杆带有一个阀件，由所述活塞的移动，推动该阀件从全开的位置向着所述流量控制孔或远离该孔运动，以控制通过那里流向所述壳体输出口的流量；还包括一个弹簧，它推动所述活塞朝着所述阀件的全开位置运动。GB-A-0551049公开的流体压力调节器未能解决前面所提出的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种改进的流体压力调节器，它能解决上面所提出的一个方面或两个方面的问题。
根据本发明所提出的流体压力调节器，它除了具有GB-A-0551049所公开的上述技术特征外，还作了以下改进，即具有一个装在所述圆筒封闭端的密封圆盘；所述活塞的横截面积比所述密封圆盘大，所述活塞杆横截面积比所述密封圆盘小并穿过所述密封圆盘；所述活塞杆还包括一个增大的环形表面，它在阀件相对流量控制孔的全开位置上与所述密封圆盘接合。
设计是这样安排的：当阀件处在完全打开的位置时，作用在密封圆盘横截面积上的输入压力帮助弹簧克服输出压力对活塞的作用，保持阀件处在其全开的条件下。然而，当活塞上的输出压力增加至使阀件离开密封圆盘的数值时，活塞杆的环形表面与密封圆盘脱开，输入压力则作用在活塞杆较小的横截面积上，帮助弹簧使阀件朝向或离开流体控制孔的方向运动。因此，正常情况下，阀件是可靠地保持在其全开的位置上，从而使压力损失减至最小，但当超过调节压力时，阀件即以快速或突然的动作运动至其调节位置，以调节通过流量控制孔的流量。
正如下面将要更具体地说明的那样，根据上述特点设计的流体压力调节器对输出流量的灵敏度比以前的调节器要低，并且不论对大流量还是小流量都是完全均匀的调节。这样，当流量增加时，阀件离开流体控制孔，从而增大通道的横截面积。另外，这种流体压力调节器可以由几个简单的零件做成，这些零件可以成批和以低的成本生产，同时容易装配和维修。
本发明的还有一些特点和优点从下面的说明中将会清楚。
这里，本发明将用例子，参阅附图进行说明。
图1表示根据本发明设计的一种型式的流体压力调节器的纵截面图，流体压力调节器与洒水装置装在一起，调节器处在其完全打开的位置上。
图2是去掉洒水装置的图1调节器的顶视图；
图3为与图1一样的视图，但表示调节器处在完全关闭的位置；
图4为图3沿IV-IV线的截面图；
图5为根据本发明设计的另一调节器的纵截面图，阀件处在其全开的位置上；
图6为与图5一样的视图，但表示阀件处于其全关闭的位置上；
图7为沿图6VII-VII线的横截面图。
图1-4的流体压力调节器是整个装置的一个部分，该装置包括具有支撑在地上的桩子(没有示出)的支架2和洒水喷头4或其他需要通过压力调节器供给加压水的水灌溉装置。
压力调节器包括一壳体6，它与支架2整体成形，并且在一端有输入口8与加压水供给口相连接，在相反一端有输出口10，用以容纳洒水喷头4。壳体6还有一连接通道，它包括空腔12和流量控制孔14将输入口8与输出口10连通。
圆筒16固定在空腔12内。圆筒的外表面有许多纵向延伸，圆周分布的肋条18，它能使圆筒摩擦配合在空腔12中，这样水可通过圆筒肋条18之间的空间20，从输入口8流到输出口10。圆筒16的面向流量控制孔14的一端被端面壁16a封闭在端面壁的外表面上固定有弹性密封圆盘22，而圆筒的相反一端是敞开的。
活塞24在圆筒16内移动。活塞24有一活塞杆26，它穿过圆筒端面壁16a及其密封圆盘22。活塞杆26带有一可以移动的阀件28，通过活塞的移动可朝向和离开流量控制孔14，以控制通过那里流向壳体输出口10的流量。
活塞杆26是由与活塞24作成一整体的空心部分26a和固定在26a上的杆部26b构成，杆部26b穿过圆筒端面壁16a和密封圆盘22。杆部26b与阀件28作成一整体，并且有一增大的环形表面30，它在阀件28完全打开的位置上与密封圆盘22接触，如图1所示。
密封圆盘22由弹性材料，最好为合成橡胶材料，如硅橡胶制成。杆部26b的增大的环形表面30有排列成圆环状的一排凸起32(详见图3)，它们朝向密封圆盘22。在阀件完全打开的位置上，凸起32嵌入密封圆盘，但当阀件28离开流量控制孔14运动时，防止杆部26b的增大的环形表面30粘附在密封圆盘上。
圆筒16的内部通大气。为此目的，圆筒16外表面的肋条18中的一条上有孔34，它与壳体6上的孔36对齐。
图示的调节器在圆筒16内有一螺旋弹簧，如虚线40所示，它推动活塞24朝阀件28完全打开的位置运动，如图1所示。
由图可以看出，活塞24的横截面积较密封圆盘22大，同时活塞的杆部26b的横截面积较密封圆盘小。作为一个例子，活塞24的外直径可为10mm，密封圆盘22的外直径可为6mm，而杆部26b的外直径可为3mm。
图1-4所示的调节器按如下操作：
正常情况下，弹簧40推动活塞24至阀件28完全打开的位置，如图1所示。在这个位置上可看出，输入压力作用在与密封圆盘22接触的环形表面30的整个外径上，帮助弹簧40保持阀件28在其全开的位置上。另一方面，作用在活塞24上的输出压力力图将阀件28推向流量控制孔14。
这样，阀件28正常情况下总是保持在如图1所示的完全打开的位置上，直到在输出口10处的压力乘以活塞24的表面积产生一个足够大的力能克服弹簧40的力和输入压力作用在活塞杆部26b的环形表面30上所产生的力为止。一旦这种情况发生，活塞24向下运动，将杆部26b的环形表面30与密封圆盘22分开。由于这时起作用的是阀杆26b的较小的横截面积，而不是环形表面30的较大的横截面积，因此，由输入压力产生，帮助弹簧40保持阀在其全开位置的力减小。相应地，阀件以快速，突然的动作，离开其靠着密封圆盘22的全开位置，运动到远离密封圆盘的调节位置，此后就根据输出压力的变化移向流量控制孔14或离开它。
图1-4所示的压力调节器对流量变化不太灵敏。因此，假如流入输入口的流量增大，阀件28推动其增大的环形表面30离开流量控制孔14，从而允许较大的流量，这样就可减少通常许多已知的压力调节器所有的较大的压力损失。
还可看到，图1-4所示的压力调节器是由几个简单的零件构成的，它们可以较低的成本和成批生产，可以很快地装配，易于维修。
图5-7所示的压力调节器与图1-4的压力调节器非常相似，但有许多改变。为了便于理解，通常对与图1-4的压力调节器中上述零件一致的那些零件给予相应的标号，但增加“100”。
这样，在图5-7的压力调节器中，圆筒116的外径比在壳体106中的空腔112的内径小些，从而为水从输入口108流向输出口110提供了一个环形空间120。圆筒116由许多销子150固定在空腔112内，销子与壳体106上的孔摩擦配合。在所示的例中，最好有三个这样的销子150。
另外，销子150中有一个用于将圆筒116的内部与大气连通。为此目的，穿过圆筒116的封闭的端面116a和销子150中的一个形成孔152。
图5-7所示的压力调节器也包括有一个固定在圆筒116封闭端的密封圆盘122，一个能在圆筒内移动，并通过穿过密封圆盘122的活塞杆126与阀件128相连的活塞124，以及一个弹簧140，正常情况下，它将活塞124推至阀件完全打开的位置上。图5-7所示的压力调节器设计成另外的形式，但其操作方式却与上述图1-4中大体相同。

Claims (9)

1.一种流体压力调节器，它包括：在一端有输入口(8；108)，在另一端有输出口(10；110)的壳体(6；106)，壳体(6；106)内有一个包括空腔(12；112)和流量控制孔(14)的连接通道，将所述输入口(8；108)和输出口(10；110)连通；固定在所述空腔(12；112)内的圆筒(16；116)，圆筒(16；116)面对流量控制孔(14)的一端封闭，其相反端向所述壳体输出口(10；110)敞开；一个在所述圆筒(16；116)内可以移动的活塞(24；124)邻近所述敞开端，使活塞暴露在所述壳体输出口(10；110)压力之下；圆筒(16；116)的内部与大气相通；所述活塞(24；124)有一个活塞杆(26；126)，所述活塞杆(26；126)带有一个阀件(28；128)，由所述活塞(24；124)的移动推动该阀件从全开的位置向着所述流量控制孔(14)或远离该孔运动，以控制通过那里流向所述壳体输出口(10；110)的流量；还包括一个弹簧(40；140)，它推动所述活塞(24；124)朝着所述阀件的全开位置运动；
其特征在于，它还包括：
一个装在所述圆筒(16；116)封闭端的密封圆盘(22；122)；所述活塞(24；124)的横截面积比所述密封圆盘(22；122)大，所述活塞杆(26；126)的横截面积比所述密封圆盘(22；122)小并穿过所述密封圆盘(22；122)；所述活塞杆(26；126)还包括一个增大的环形表面(30)，它在阀件(28；128)相对流量控制孔(14)的全开位置上与所述密封圆盘(22；122)接合。
2.根据权利要求1所述的调节器，其特征在于，所述密封圆盘(22，122)为软弹性材料制成，并且活塞杆(26；126)的所述增大的环形表面(30)带有面对密封圆盘的凸起(32)，在阀件(28；128)的全开位置上它嵌入密封圆盘中，但当阀件(28；128)离开那里时，防止增大的环形表面(30)粘附在密封圆盘(22；122)上。
3.根据权利要求2所述的调节器，其特征在于，所述密封圆盘(22；122)由合成橡胶材料制成。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的调节器，其特征在于，所述圆筒(16)上有许多轴向延伸，圆周分布的肋条(18)，它依靠摩擦力将圆筒固定在所述壳体空腔(12)内，这样流体可从所述流量控制孔(14)通过所述肋条(18)之间的空间(14)流向壳体的输出口(10)。
5.根据权利要求4所述的调节器，其特征在于，所述肋条(18)中有一个带有一个排放口(34)，将圆筒(16)内部与大气相通。
6.根据权利要求1-3中任何一项所述的调节器，其特征在于，所述圆筒(116)的外径比所述空腔小，并做有许多销子(150)使圆筒(116)摩擦配合在空腔(112)内，这样，流体从所述流量控制孔经过圆筒(116)与空腔(112)内表面之间的空间流向壳体的输出口(110)。
7.根据权利要求6所述的调节器，其特征在于，所述销子(150)中有一个带有一个排放口(152)，将圆筒(16)内部与大气相通。
8.根据权利要求1-3中任何一项所述的调节器，其特征在于，所述壳体(6；106)的输出端(10；110)接纳一个水灌溉装置(4)。
9.根据权利要求8所述的调节器，其特征在于，所述壳体(6；106)与一个支架(2)做成一整体，以便将壳体(6；106)和水灌溉装置(4)支撑在地面上。
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