專利名稱：閥密封機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥密封機(jī)構(gòu)，以便在流體壓力裝置的兩個(gè)出口之間的流體聯(lián)通時(shí)將其截?cái)啵谶@兩個(gè)出口之間提供一種密封。
目前，閥密封機(jī)構(gòu)已被應(yīng)用到如減壓閥或類似裝置這樣的流體壓力裝置中。
附圖7示出了一種裝有通常的閥密封機(jī)構(gòu)的減壓閥10。該減壓閥10具有一閥殼18，該閥殼具有一個(gè)第一出口12和一個(gè)第二出口14、一安裝在閥殼18的上端的閥蓋22和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承在閥蓋22上的手輪24。
閥的導(dǎo)套20被裝配在閥殼18的下端并具有一閥體28可滑動(dòng)地插入的一凹出口26。閥體28由一螺旋彈簧30彈性地支承在閥的導(dǎo)套20上。一彈性材料的環(huán)形密封墊32被設(shè)置在閥體28的上端部。閥體28在其上端中心固定支承著一棒狀的閥桿34。該閥桿34具有一錐形的上端。
閥殼18具有一在此被限定的腔室36，該腔室與第二出口14相聯(lián)通，并且閥桿34橫貫該腔室36。腔室36由一大體上為圓筒形的壁限定，該壁的下端具有一可與密封墊32接合的閥座38。如附圖8所示，閥座38具有一箭頭A所示的方向徑向向內(nèi)形成錐形的外表面和具有一限定了腔室36并沿箭頭A所示的方向上徑向向外形成錐形的內(nèi)表面。因此，閥座38向其下出口尖端是逐漸變薄的。
如圖7所示，一隔膜40被支承在閥殼18和閥蓋22之間，并且位移在閥殼18的上端部的隔膜40和一凹部共同地限定了一隔膜腔42，該隔膜腔42通過一通道43與第二出口14聯(lián)通。一隔膜支承裝置44被中心地安裝在隔膜40上并且具有一個(gè)中心通孔46。該中心通孔46包括一個(gè)向下擴(kuò)展的錐形孔48，該錐形孔48由閥桿34的錐形的上端封閉。
一彈簧座45被安裝在隔膜40的上表面并環(huán)繞著隔膜支承裝置44。一壓力調(diào)節(jié)彈簧50具有一坐落在彈簧座45上的下端和一坐落在螺母52上的上端，所述的螺母52被旋接在一固定在手輪24上的螺桿54上。當(dāng)手輪被旋轉(zhuǎn)時(shí)，該螺母52將在箭頭A或B所示的方向上軸向移動(dòng)。
在減壓閥10的第二出口14的流體壓力保持在設(shè)定壓力P2的情況下，閥座38的頂端部伸進(jìn)密封墊32中并使其彈性變形，從而在閥座38和密封墊32之間形成一種密封(參見圖8)。因此，第一和第二出口12和14彼此被分隔開?？梢约僭O(shè)閥座38的頂端部以凹進(jìn)密封墊32的距離為L。
當(dāng)?shù)诙隹?4的流體壓力從壓力P2下降ΔP時(shí)，隔膜腔42中的壓力也下降，從而在附圖9的箭頭A所示的方向上使隔膜40產(chǎn)生位移。因此，閥桿34和閥體28抵抗螺旋彈簧30的偏壓而在箭頭A所示的方向上被位移一個(gè)距離ΔL，因此，第一出口12與腔室36聯(lián)通，并允許流體從第一出口12流到第二出口14。
當(dāng)?shù)诙隹?4的壓力增加到P2時(shí)，在隔膜腔42中形成壓力，從而使隔膜40在箭頭B所示的方向上產(chǎn)生位移。閥座45升起，并且閥桿34在箭頭B所示的方向上被位移。其結(jié)果是，如圖8所示，密封墊32被支承倚靠在閥座38上，因此將第一和第一出口12和14相互隔開。
閥座38伸進(jìn)密封墊32的距離L隨多種因素而變化，這些因素包括密封墊32的硬度、彈簧30上的載荷大小(當(dāng)密封墊32被支承而倚靠在閥座38上時(shí)施加到螺旋彈簧30上的力)，以及閥座38的最后形成的輪廓。如果距離L發(fā)生變化，閥座38與密封墊32分開所需的在第二出口14中的壓力降ΔP也會(huì)變化，從而導(dǎo)致了流體流過減壓閥的速率的變化也不同。當(dāng)生產(chǎn)許多減壓閥10的時(shí)候，難以使它們保持在一個(gè)恒定的質(zhì)量水準(zhǔn)上。因此，也很難使裝有這種減壓閥10的流體壓力系統(tǒng)保持在一個(gè)恒定的質(zhì)量水準(zhǔn)上。
本發(fā)明的總的目的是提供一種閥的密封機(jī)構(gòu)，其中，閥座上凸緣凹進(jìn)到密封墊中來形成密封，從而隔開兩個(gè)出口相互的聯(lián)通，并且閥座上支承裝置的相接面靠在密封墊上，使得所述的凸緣以一個(gè)大致恒定的距離凹進(jìn)所述的密封墊，從而使裝有這種閥的密封機(jī)構(gòu)的流體壓力裝置將保持在一個(gè)恒定的質(zhì)量水準(zhǔn)上。
本發(fā)明的主要目的是提供一種閥密封機(jī)構(gòu)，其中，一個(gè)凸緣和閥座上的多個(gè)支承裝置被一個(gè)槽相互分開，該槽通過在支承裝置之間限定的數(shù)個(gè)槽保持與一個(gè)出口聯(lián)通，因此提供了恒定的密封區(qū)域，從而可獲得恒定的流體流速。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝有閥密封機(jī)構(gòu)并具有恒定質(zhì)量和很長使用壽命的減壓閥機(jī)構(gòu)或電磁操縱閥。
本發(fā)明的以上目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過以下結(jié)合附圖的說明將會(huì)更加清楚明了，其中通過列舉實(shí)施例的方式示出了本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是裝有本發(fā)明實(shí)施例的一種閥密封機(jī)構(gòu)的減壓閥的縱向剖視圖。
圖2是圖1所示減壓閥的閥座的放大的局部透視圖。
圖3是圖1所示減壓閥中的閥密封機(jī)構(gòu)的放大的局部剖視圖。
圖4是一示出了圖1所示減壓閥的操作方式的縱向剖視圖。
圖5是一裝有本發(fā)明的另一實(shí)施例的閥密封機(jī)構(gòu)的電磁操縱閥的縱向剖視圖。
圖6是圖5所示的電磁操縱閥中的閥密封機(jī)構(gòu)的一局部放大的剖視圖。
圖7是裝有常規(guī)的閥密封機(jī)構(gòu)的減壓閥的縱向剖視圖。
圖8是圖7所示減壓閥中閥密封機(jī)構(gòu)的放大的局部剖視圖。
圖9是一示出了圖7所示的減壓閥在操作方式的局部剖視圖。
如圖1所示，一個(gè)減壓閥70裝有一個(gè)本發(fā)明實(shí)施例所示的發(fā)密封機(jī)構(gòu)82，該減壓閥具有一個(gè)其上開有第一出口和第二出口72、74的閥殼76，一安裝在閥殼76上端的閥蓋77，和一可旋轉(zhuǎn)地支承在閥蓋77上端的手輪78。
閥殼76中具有一個(gè)腔室80，該腔室與第二出口74連通。腔室80為一個(gè)大致上為圓筒形的壁所構(gòu)成，該壁的下端具有一個(gè)閥密封機(jī)構(gòu)82的閥座84。如圖2和3所示，該閥座84有一個(gè)內(nèi)環(huán)凸緣86，該凸緣的頂端部為一個(gè)彎曲的截面形狀、一個(gè)環(huán)繞該環(huán)形凸緣86的環(huán)形槽88以及許多環(huán)繞布置在環(huán)形槽88上并以相同的圓周間隔成角度地相互隔開布置的支承裝置89a-89d。支承裝置89a-89d各具有用作相接面90a-90d的下表面。支承裝置89a-89d由其相互之間的槽92a-92d成角度地隔開。相接表面90a-90d也由槽92a-92d成角度地間隔，并在箭頭A所示的方向上從凸緣86軸向地縮進(jìn)。
如圖1所示，閥殼76具有一個(gè)在閥座84之下的下端限定的孔94，該孔與腔室80保持連通?？?4由一圓筒形的壁構(gòu)成，該壁的內(nèi)側(cè)加工有螺紋線。閥的導(dǎo)套96被旋接到該孔94中，且該孔具有一凹部98，閥體102被滑動(dòng)地插入到凹部98中。閥體102具有一管形件103和一與該管形件103的上端整體成形的閥元件105。一螺旋彈簧100的上端被支承倚靠在閥元件105的下端和一個(gè)坐落在凹部98下表面上的下端上。在正常情況下螺旋彈簧100迫使閥體102在由箭頭B所指的方向上向上移動(dòng)。
如圖3所示，一由如橡膠這樣的彈性材料制成的環(huán)形密封墊106被裝配在一個(gè)限定在閥元件105的上表面中的環(huán)形槽104中。該環(huán)形槽104開在具有燕尾槽截面的壁107限定，并且密封墊106有一個(gè)與壁107咬合的斜表面109。因此，密封墊106被保持在環(huán)形槽104中而防止被移走。密封墊106能夠與閥座84嚙合或離開。如圖1所示，棒狀的閥桿108有一個(gè)中心地固定到閥元件105上的下端和一個(gè)在向上的方向上直徑逐漸減小的錐形的上端110。
隔膜114被支承在閥殼76和閥蓋77之間，并且，隔膜114和在閥殼76的上端限定的凹部共同限定了一個(gè)通過通道118與第二出口74連通的隔膜腔116。支承著隔膜114的第一和第二隔膜支承裝置120、122相應(yīng)地中心地安裝在隔膜114的下表面和上表面上。
支承著隔膜114的下表面的第一隔膜支承裝置120具有一個(gè)裝配在限定于隔膜114中的中心孔中并由隔膜114向上伸出的圓柱形構(gòu)件124、以及一個(gè)由圓柱形構(gòu)件124的下端徑向向外延伸并被保持托住隔膜114的下表面的凸圓126。圓柱形構(gòu)件124具有一個(gè)中心孔128，該孔由一個(gè)包括向下擴(kuò)展的錐形表面130的壁所限定。當(dāng)閥桿108的上錐端110倚坐在錐形面130上時(shí)，孔128被封閉。限定孔128的壁還包括一個(gè)向上擴(kuò)展的錐形表面。
支承隔膜114的上表面的第二隔膜支承裝置122具有一個(gè)圓筒形的構(gòu)件132，該構(gòu)件有一個(gè)裝配圓柱形構(gòu)件124的孔和一個(gè)由圓柱形構(gòu)件132的下端徑向向外延伸并被保持夾住隔膜114的上表面的凸緣134。隔膜114被支承在第一和第二隔膜支承裝置120和122的凸緣126和134之間。
壓力調(diào)節(jié)彈簧136有一個(gè)座落在凸緣134上的下端和一個(gè)座落在螺母138上上端，所述的螺母138旋接于一個(gè)中心地固定到手輪78上的一個(gè)螺桿140上。當(dāng)手輪78和螺桿140一同轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺母138在箭頭A和B所示的方向上軸向地產(chǎn)生位移。
一個(gè)釋放部144被限定在閥殼76的上端以用來將流體釋放出閥殼76。
減壓閥70按如下操作一個(gè)壓縮空氣源(未圖示)連接到第一出口72，而一個(gè)如汽缸這樣的理想的流體壓力裝置(未圖示)連接到第二出口74。在一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)手輪78，來建立要供到該流體壓力裝置的壓縮空氣的壓力。特別地，在圖1中，手輪78和螺桿140一同轉(zhuǎn)動(dòng)，以使螺母138在箭頭A所示的方向上產(chǎn)生軸向位移，彈簧136被壓縮從而在箭頭A所示的方向上壓向隔膜114。閥桿108和閥體102也在箭頭A所示的方向上產(chǎn)生位移，直到如圖4所示，密封墊106與閥座84隔開一個(gè)距離，此時(shí)第一出口和第二出口72、73相互聯(lián)通。
因此，使壓縮空氣源啟動(dòng)，以便將壓縮空氣從第一出口72引入到減壓閥70。該供給的壓縮空氣通過腔室80流入到第二出口74，并由該第二出口74供到流體壓力裝置中。供到第二出口74的部分壓縮空氣通過通道118流入到隔膜腔116中，并在箭頭B所示的方向上產(chǎn)生一個(gè)壓向隔膜114的力。隔膜114同閥桿108一起產(chǎn)生位移，從而使得閥體102在箭頭B所示的方向上產(chǎn)生位移，直到作用在隔膜114上的力和彈簧136的偏壓力到達(dá)相互平衡為止。
當(dāng)在第二出口74中產(chǎn)生的流體壓力達(dá)到一定的水平時(shí)，閥體102在箭頭B所示的方向上被進(jìn)一步位移。如圖1和3所示，密封墊106倚靠到閥座84上以在它們之間提供一種密封，因此切斷了第一出口和第二出口72、74之間的聯(lián)通。
特別地，在閥座84上的凸緣86凹進(jìn)到密封墊106中并使該密封墊產(chǎn)生彈性變形來切斷第一和第二出口72和74之間的聯(lián)通。當(dāng)在箭頭B所示的方向上進(jìn)一步移動(dòng)閥體102時(shí)，支承裝置89a-89d的相接表面90a-90d倚靠在密封墊106上。由于相接表面90a-90d以一個(gè)很大的區(qū)域倚靠在密封墊106上，因此當(dāng)由相接表面90a-90d加壓時(shí)，密封墊106不變形，并且防止凸緣86進(jìn)一步凹進(jìn)入到密封墊106中。
此時(shí)，凸緣86進(jìn)入密封墊106一個(gè)距離i。由于距離i取決于閥座84機(jī)加工的精度，因此各閥座改變的距離i不會(huì)有太大的區(qū)別。因此，甚至在減壓閥被批量生產(chǎn)的情況下，它們具有基本上恒定的距離i。
下面將說明減壓閥70中在各力之間獲得的動(dòng)態(tài)平衡。
在其上流體壓力施加到隔膜114上的作用面積，即有效承壓面積Ad由下式表示Ad＝π×{(Dd+Da)/2}2/4…(1)其中，Dd是構(gòu)成隔膜腔116的壁的內(nèi)徑，Da是第二隔膜支承裝置122(參見圖4)的外徑。閥密封區(qū)Av是閥體102的上表面的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域是在環(huán)86被保持靠在密封墊106上時(shí)由該環(huán)86所環(huán)繞的區(qū)域，它由下式表示Av＝(π×Dv2)/4 …(2)其中，Dv是凸緣的直徑。一個(gè)閥的滑動(dòng)區(qū)的密封面積Ab是由滑動(dòng)倚靠在限定凹部98的壁的閥體102的管形件103所封閉的凹部98的下表面的面積，它由下式表示Ab＝(π×Db2)/4…(3)其中，Db是管形件103的直徑。
假設(shè)彈簧136有一個(gè)彈性常數(shù)Ka，彈簧136的屈曲量(當(dāng)通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪78來軸向移動(dòng)螺母138時(shí)彈簧136回縮的距離)由X來表示，第一出口72的流體壓力以P1表示，第二出口74的流體壓力以P2表示，螺旋彈簧100上的載荷(當(dāng)密封墊106被保持抵住閥座84時(shí)施加到螺旋彈簧上的力)用f1來表示，抵抗密封墊106的彈性材料的變形產(chǎn)生的反作用力的有效系數(shù)(彈性常數(shù))以k來表示，而螺旋彈簧100具有彈性常數(shù)Kv。當(dāng)?shù)诙隹?4中的流體壓力為P2，且通過閥座84保持抵住密封墊106來使第一和第二出口截?cái)鄷r(shí)，在箭頭A所示的方向上壓在閥體102上的力Fa1由下式給出Fa1＝Ka×X+k×i …(4)在箭頭B所示的方向上壓在閥體102上的力Fb1由下式給出Fb1＝Ad×P2+(P1-P2)×(Av-Ab)+f1…(5)由于這些力Fa1、Fb1相互之間都保持平衡，因此，從方程(4)和(5)可以得到下列方程Ka×X+k×i＝Ad×P2+(P1-P2)×(Av-Ab)+f1Ka×X-Ad×P2+(P1-P2)×(Av-Ab)-f1+k×i＝0 …(6)當(dāng)?shù)诙隹?4的流體壓力從壓力P2下降ΔP時(shí)，隔膜腔116中的流體壓力也下降，從而引起隔膜114在箭頭A的方向上產(chǎn)生位移，并且閥體102產(chǎn)生一個(gè)距離為ΔL的位移。如果距離ΔL小于距離i，即，如果密封墊106和閥座84保持相互靠著，那么，在箭頭A所示的方向上壓在閥體102上的力Fa2由下式給出Fa2＝Ka×(X-ΔL)+k×(i-ΔL) …(7)在箭頭B所示的方向上壓在閥體102上的力Fb2由下式給出Fb2＝Ad×(P2-ΔP)+(P1-P2+ΔP)×(Av-Ab)+(f1+Kv×ΔL) …(8)由于這些力Fa2、Fb2相互之間都保持平衡，因此，從方程(4)和(5)可以得到下列方程Ka×(X-ΔL)+k×(i-ΔL)＝Ad×(P2-ΔP)+(P1-P2+ΔP)×(Av-Ab)+(f1+Kv×ΔL)
Ka×(X-ΔL)-Ad×(P2-ΔP)-(P1-P2+ΔP)×(Av-Ab)-(f1+Kv×ΔL)+k×(i-ΔL)＝0…(9)通過將方程(9)減方程(6)，獲得下列方程Ka×ΔL-Ad×ΔP+ΔP×(Av-Ab)+Kv×ΔL+k×ΔL＝0(Ka+Kv+k)×ΔL-(Ad-Av+Ab)ΔP＝0 …(10)小位移量ΔL由下式得到ΔL＝{(Ad-Av+Ab)/(Ka+Kv+k)}×ΔP…(11)當(dāng)ΔL＜i時(shí)，閥座84和密封墊106被保持相互抵靠住。當(dāng)ΔL＞i時(shí)，閥座84和密封墊106相互分開，因此將第一和第二出口72、74相互連接。通過將邊界條件ΔL＝i替換方程(11)，則距離i由下式給出i＝{(Ad-Av+Ab)/(Ka+Kv+k)}×ΔP0…(12)其中ΔP0為第二出口74中流體壓力的減少。該壓力的減少ΔP0由下式表示為ΔP0＝{(Ka+Kv+k)/(Ad-Av+Ab)}×I …(13)因此，當(dāng)在第二出口74中的壓力減少ΔP變成大于壓力減少ΔP0時(shí)，閥座84和密封墊106彼此分隔開，因此將流體引入到第二不74中。
如從方程(13)中可以理解到的那樣，如果距離i變化，那么壓力減少量ΔP0也會(huì)變化，就會(huì)導(dǎo)致減壓閥70的流率特性的誤差。因此，批量生產(chǎn)的減壓閥70就不具有恒定的質(zhì)量水平。然而，根據(jù)本發(fā)明，由于距離i并不變化，因此，壓力減少ΔP0也是常量，因而減壓閥70中流體的流率也是常量。結(jié)果是，批量生產(chǎn)的減壓閥70具有恒定的質(zhì)量水平。
當(dāng)相接面90a-90b被保持抵住密封墊106的時(shí)候，槽88通過槽92a-92b與第一出口72聯(lián)通。因此，相接面90a-90b并不提供密封，只是凸緣86提供密封。不管相接面90a-90b是否保持抵住密封墊106，由方程(2)所表示的閥密封面積Av都是常數(shù)，這樣防止了第二出口74中的流體壓力的減少ΔP0發(fā)生變化(參見方程(13))。因此，不存在改變減壓閥70的流率特性的任何危險(xiǎn)。當(dāng)減壓閥批量生產(chǎn)的時(shí)候，防止了這些減壓閥有不同的流率特性，因此它們有恒定的質(zhì)量水平。裝有這些批量生產(chǎn)的減壓閥70的流體壓力系統(tǒng)也具有恒定的質(zhì)量水平。
此外，由于環(huán)形凸緣86的下頂端有一個(gè)彎曲的截面形狀，凸緣86在其進(jìn)入到密封墊106的時(shí)候并不損壞密封墊106。因此，減壓閥70具有很長的使用壽命。
閥密封機(jī)構(gòu)82并不局限于使用在減壓閥的場(chǎng)合，而是可以與各種流體壓力裝置的任何一種結(jié)合使用來改善流率特性。
圖5和圖6示出了一種裝有本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的閥密封機(jī)構(gòu)的電磁操作閥160。如圖5所示，電磁操作閥160具有一個(gè)帶有第一出口162、第二出口164和第三出口166的閥殼168。閥殼168也具有一個(gè)與第一出口162、第二出口164和第三出口166連通的中心孔170。一個(gè)閥座202被固定地布置在孔170的下開口端上。
孔170由一個(gè)具有一個(gè)與第二出口164連通的槽172和一個(gè)在該槽172附近的閥座機(jī)構(gòu)174的閥座176(參見圖6)。閥座176具有一個(gè)環(huán)形的其上端有一個(gè)彎曲截面形狀的凸緣178和一個(gè)繞凸緣178限定的槽180。該閥座176還具有許多繞槽180布置的并在其上有相應(yīng)的上相接面182a-182d(182b，182d未圖示)的支承裝置181a-181d(181b，181d未圖示)。相接面182a-182d由在支承裝置181a-181d之間限定的槽184a-184d(184b，184d未圖示)所間隔。
在槽172的上方，一個(gè)環(huán)186被固定安裝到限定孔170的壁上，并且環(huán)繞該環(huán)186布置有一個(gè)O型環(huán)188。一個(gè)閥密封機(jī)構(gòu)190在環(huán)186的下表面上有一個(gè)閥座192。該閥座有一個(gè)其下端具有彎曲截面形狀的環(huán)形凸緣194和一個(gè)環(huán)繞該凸緣被限定的槽196。閥座192還有許多環(huán)繞槽196設(shè)置的并且其上具有各自的下相接面199a-199d(199b，199d未圖示)的支承裝置198a-198d(198b，198d未圖示)。相接面199a-199d由在支承裝置198a-198d之間限定的槽200a-200d(200b，200d未圖示)間隔開。
如圖5所示，一個(gè)環(huán)201被固定到在孔170的上端附近限定該孔的170的壁上，而環(huán)繞環(huán)201設(shè)置了一個(gè)O型環(huán)。槽205被限定在這樣的壁上，即該壁在環(huán)186，201之間限定孔170，且槽205被保持與第三出口166連通。
大致為圓柱形的閥體206被軸向可滑動(dòng)地設(shè)置在孔170中。該閥體206具有一個(gè)被限定在其下端的凹槽208。一個(gè)螺旋彈簧204具有一個(gè)座落在該凹槽上端的上端和一個(gè)座落在閥座202上的下端。因此，在常態(tài)下螺旋彈簧204迫使閥體206向箭頭D所示的方向上移動(dòng)。閥體206具有一對(duì)軸向間隔的錐形面210a，210b，它們?cè)谥睆缴峡v向中心地逐漸變小以形成一個(gè)收縮部212。該收縮部212具有一個(gè)徑向向外的擋圈216，該擋圈被一個(gè)由例如橡膠這樣的彈性材料制成的密封套214包住。密封套214被緊貼地裝配在收縮部212上。密封套214具有閥密封機(jī)構(gòu)174，190的、可以被支承抵靠在閥座176，192上的密封面218a，218b。
閥桿220具有一個(gè)固定到閥體206的上端的下端，并且該閥桿被可滑動(dòng)地插入到一個(gè)固定到環(huán)201的上端的大致為圓柱形的導(dǎo)套222。閥桿220有一個(gè)插入在一個(gè)孔226中的上端，所述的孔226被限定在一個(gè)位移構(gòu)件224中。閥桿220的上端的凸緣228與一個(gè)位于限定著孔226的壁上的臺(tái)階230接合，因此防止了閥桿220從位移件224中被取出。一個(gè)螺旋彈簧232有一個(gè)座落在凸緣228上的下端和一個(gè)座落在閥座234上的上端，所述的閥座被固定到限定著孔226的壁的上端部。因此，常態(tài)下螺旋彈簧232迫使閥桿220在箭頭C的方向上移動(dòng)。
位移構(gòu)件224被軸向可滑動(dòng)地設(shè)置在電磁線圈238的繞線管240中。繞線管240支承著電線的繞線242。電磁線圈238被殼體244罩著，該殼體244在其上端支承著一個(gè)其中固定安裝有導(dǎo)套248的管形構(gòu)件246。導(dǎo)套248有一個(gè)在其中被中心限定的且具有一個(gè)臺(tái)階250的孔252。一個(gè)固定安裝在閥座234上的上部表面上的短軸254被插入到孔252中。短軸254有一個(gè)可與導(dǎo)套248的臺(tái)階250接合的臺(tái)階256。管形件246的上部開口端由一個(gè)蓋258封閉。
具有閥密封機(jī)構(gòu)174，190的電磁操縱閥160按如下操作包括壓縮空氣源、缸體、和排氣管的流體壓力裝置(未圖示)分別與第一出口、第二出口和第三出口162，164，166連接。一個(gè)電源(未圖示)與電磁線圈238的繞線圈242連接。
當(dāng)電源未激勵(lì)電磁線圈238時(shí)，閥體206在螺旋彈簧204的偏壓的作用下按箭頭D所示的方向軸向移動(dòng)。閥密封機(jī)構(gòu)190的凸緣19凹進(jìn)密封套214的密封面218b，以獲得一種密封，如圖6所示。第一和第二出口162，164通過槽172，相互聯(lián)通，而第二和第三出口互不連通。從與第一出口162連通的壓縮空氣源供給的壓縮空氣通過第一和第二出口162，164供給到與第二出口164聯(lián)通的缸體。
此時(shí)，支承裝置198a-198d的相接面199a-199d被保持抵住密封面218b，以防止凸緣194過多凹進(jìn)密封面218b。這樣就防止了密封面218可能因凸緣194引起的過分變形，因此防止了密封套214被不希望地?fù)p壞或磨損。
當(dāng)電磁線圈238被電源激勵(lì)時(shí)，位移構(gòu)件224按箭頭C所示的方向作軸向位移，致使由導(dǎo)套22引導(dǎo)的閥桿220克服螺旋彈簧204的偏壓力而移動(dòng)閥體206(參見圖5)。閥密封機(jī)構(gòu)174的密封面218a與凸緣178接觸，它在閥體206持續(xù)移動(dòng)的時(shí)候伸進(jìn)密封面218a，因此獲得密封。其結(jié)果是，第一和第二出口162，164被相互隔開，而第二和第三出口被相互聯(lián)通。因此，壓縮空氣被從缸體排除并通過第二和第三出口164，166進(jìn)入到與第三出口166連接的排氣管。
此時(shí)，支承裝置181a-181d的相接面182a-182d被保持抵住密封面218a，因此防止了凸緣178過多伸進(jìn)密封面218a。這樣，防止了密封面218a可能因凸緣78引起的過分變形，因此防止了密封套214被不希望地?fù)p壞或磨損。
由于密封套214受到最小的因凸緣178，194凹進(jìn)時(shí)所產(chǎn)生的損壞或磨損，因此，電磁操縱閥160具有相當(dāng)長的使用壽命。
雖然詳細(xì)描述和示出了本發(fā)明的個(gè)別幾個(gè)最佳實(shí)施例，但是，可以理解到，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對(duì)此作出各種改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種閥座機(jī)構(gòu)(82，174，190)，具有一個(gè)閥座(84，176，192)；一個(gè)由彈性材料制成的密封件(106，214)，所述的閥座(84，176，192)和所述的密封件(106，214)可以相對(duì)相互移動(dòng)成相互抵靠接合的狀態(tài)以便將一個(gè)出口(72，262，266)和另一個(gè)出口(74，164)不聯(lián)通；所述的閥座(84，176，192)具有一個(gè)凸緣(86，178，194)，用于壓住所述的密封件(106，214)并使其彈性變形，以在其間獲得一種密封，所述的閥座還具有許多可與所述的密封件(106，214)接合的支承裝置(89a-89d，181a-181d，198a-198d)以及具有各自的接合面(90a-90d，182a-182d，199a-199d)；所述的接合面(90a-90d，182a-182d，199a-199d)在所述的朝向所述密封件(106，214)的方向上從所述的凸緣(86，178，194)縮進(jìn)；并且其設(shè)置是這樣的，即當(dāng)所述的閥座(84，176，192)朝向所述的密封件(106，214)相對(duì)移動(dòng)時(shí)，所述的凸緣(86，178，194)伸進(jìn)所述的密封件(106，214)以在其之間提供一種密封，并且當(dāng)持續(xù)移動(dòng)所述的閥座(84，176，192)時(shí)，所述的被保持抵靠住所述的密封件(106，214)的所述的接合面(90a-90d，182a-182d，199a-199d)防止了該閥座(84，176，192)進(jìn)一步地凹入到所述的密封件(106，214)中。
2.如權(quán)利要求1所述的閥座機(jī)構(gòu)(82，174，190)，其特征在于，所述的閥座(84，176，192)具有一個(gè)在所述的凸緣(86，178，194)和由所述的槽(88，180，196)間隔的所述的支承裝置(89a-89d，181a-181d，198a-198d)之間限定的所述的槽(88，180，196)，和具有許多在所述的支承裝置(89a-89d，181a-181d，198a-198d)之間限定的槽(92a-92d，184a-184d，200a-200d)，并具有這樣的設(shè)置，即當(dāng)支承裝置(89a-89d，181a-181d，198a-198d)被支承抵靠住所述的密封件(106，214)時(shí)，所述的槽(88，180，196)通過所述的槽(92a-92d，184a-184d，200a-200d)與所述的出口(72，262，266)連通或與所述的另一出口(74，164)連通。
3.如權(quán)利要求1所述的閥座機(jī)構(gòu)(82，174，190)，其特征在于，所述的凸緣(86，178，194)具有一個(gè)有彎曲截面形狀的頂端。
4.如權(quán)利要求1所述的閥座機(jī)構(gòu)(82)，其特征在于，它與一個(gè)具有如所述出口的第一出口(72)和所述另一出口的第二出口(74)的減壓閥(82)結(jié)合，用于可選擇地將所述的第一出口(72)和所述的第二出口(74)相互連接和將所述的第一出口(72)和所述的第二出口(74)相互截?cái)唷?br> 5.如權(quán)利要求4所述的閥座機(jī)構(gòu)(82)，其特征在于，所述的減壓閥(82)具有一個(gè)帶有所述密封件(106)和一個(gè)用于移動(dòng)所述閥體(102)的可移動(dòng)的隔膜(114)的閥體(102)，其設(shè)置是這樣的，即，當(dāng)所述的隔膜(114)被移動(dòng)時(shí)，所述的閥體(102)可被移動(dòng)，以選擇性地將所述的第一出口(72)和所述的第二出口(74)相互聯(lián)通和將所述的第一出口(72)和所述的第二出口(74)相互截?cái)唷?br> 6.如權(quán)利要求1所述的閥座機(jī)構(gòu)(174，190)，其特征在于，它與一個(gè)具有如所述的出口和另一出口的許多出口(162，164，166)的電磁操縱閥(160)，以選擇地將所述的多個(gè)出口(162，164，166)之中選擇的幾個(gè)出口相互連接和將選擇的幾個(gè)所述出口(162，164，166)相互截?cái)唷?br> 7.如權(quán)利要求6所述的閥座機(jī)構(gòu)(174，190)，其特征在于，所述的電磁操縱閥(160)具有一個(gè)帶有所述密封件(214)和一個(gè)用于移動(dòng)所述的閥體(206)的可激勵(lì)的電磁線圈(238)的閥體(206)，并且其設(shè)置是這樣的，即，當(dāng)所述的電磁線圈(238)被激勵(lì)時(shí)，所述的閥體(206)被位移，以選擇地將所述的多個(gè)出口(162，164，166)之中選擇的幾個(gè)出口相互聯(lián)通和將選擇的幾個(gè)所述出口(162，164，166)相互截?cái)唷?br> 全文摘要
當(dāng)減壓閥(70)的閥體(102)按箭頭B所示的方向上被移動(dòng)時(shí),在閥體(102)上的閥密封機(jī)構(gòu)(82)的密封墊(106)抵靠住一個(gè)在閥座(86)上的凸緣(86),該凸緣伸進(jìn)密封墊(106)以在其間提供一種密封。當(dāng)該凸緣伸進(jìn)密封墊(106)一個(gè)距離(i)時(shí),閥座(86)上的支承裝置(89a－89d)的相接面(90a－90d)被保持抵靠住密封墊(106),因此防止了凸緣(86)超出距離(i)而伸進(jìn)密封墊(106)。因此使得凸緣(86)伸進(jìn)密封墊(106)的距離(i)成為一個(gè)常量。槽(88)將凸緣(86)與相接面(90a－90d)間隔開,該槽(88)通過支承裝置(89a－89d)之間的槽(92a－92d)與第一出口(72)連通,并保持一個(gè)恒定的閥密封區(qū)域。裝有這種閥密封機(jī)構(gòu)(82)的減壓閥(70)具有恒定的質(zhì)量水平。
文檔編號(hào)F16K1/32GK1201876SQ9810318
公開日1998年12月16日 申請(qǐng)日期1998年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月27日
發(fā)明者富田琢, 荒木充紀(jì), 安田直行 申請(qǐng)人:Smc株式會(huì)社