專利名稱：提升閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種提升閥，其利用膜片的撓曲位移使第一和第二出口相互連通或斷開。
附圖的圖5示出了本申請所公開的提升閥。
如圖5所示，提升閥由標號1表示，其包括具有第一出口2和第二出口3的閥殼4，以及與閥殼4頂部相連的閥帽5。閥殼4內具有連接通路6，其可使第一和第二出口2、3之間的流體連通。利用膜片7可選擇地打開和關閉連接通路6。閥帽5內設有第一和第二壓力流體入口/出口8、9，其與壓力流體源(未示出)相連，通過操作方向控制閥(未示出)，在壓力流體源的壓力下供入流體。
活塞10可移動地容納于閥帽5所限定的腔室內。膜片7具有嵌入活塞10的中心凸合。活塞10和膜片7在由第一壓力流體入口/出口8或第二壓力流體入口/出口9供入的流體壓力下，產生相互一致的豎直位移。
當圖5中的活塞10向上移動時，膜片7與閥座11之間產生一指定距離，連接通路6打開，使第一和第二出口2、3之間的流體相互連通。當圖5中的活塞10向下移動時，膜片7靠座在閥座11上而封閉了連接通路6，使第一和第二出口2、3之間的流體相互斷開。在位于閥帽5腔室內的彈簧12的壓力作用下，活塞10可向下移動。
提升閥1的一個問題是膜片7的薄部13在超載時沿雙點劃線撓曲，該超載是由第二出口3供入流體的背壓產生的。在長期使用提升閥1時，膜片7的耐用度會產生不理想的降低。
本發明的一個目的是提供一種帶有膜片的提升閥，其具有提高膜片耐用度的結構。
本發明的主要目的是提供一種提升閥，其可在膜片承受背壓時，緩沖作用于膜片的超載。
本發明的另一目的是提供一種提升閥，其膜片具有高的耐用度，并能撓曲而使流體通過和斷開。
結合示出了本發明較佳實施例的附圖和下述說明部分就可以對上述發明目的，技術特征以及本發明的優越性有更清楚的理解。


圖1是本發明帶有提升閥的二通閥的豎直橫截面圖；圖2是圖1所示的二通閥的豎直橫截面圖，其中的流體通路被膜片打開；圖3是圖1所示二通閥的豎直橫截面的局部放大圖，該狀態下，背壓作用于膜片，流體通路閉合；圖4是二通閥的橫截面的局部放大圖，其中包括一改進的彈性元件；圖5是本申請公開的提升閥的豎直橫截面圖。
如圖1和2所示，本發明帶有提升閥的二通閥20基本上包括具有第一和第二出口22、24的閥殼26，上述兩出口軸向對齊并相對，還包括與閥殼26頂部密封連接的閥帽28，液壓缸狀機構34，該機構包括沿著閥帽28所限定的液壓缸腔室30的壁表面，如箭頭X1、X2所示方向可滑移的活塞32，以及通過密封36與閥帽28頂端相連的端蓋38，其用于封閉液壓缸腔室30。閥殼26和閥帽28連接構成閥體。通過一對貫穿閥體的螺栓44a、44b擰緊在基座46上使二通閥20緊固在基座46上。
端蓋38具有環形壁40，向下伸入閥帽28內。環形壁40在圓周位置有多個縫42，其徑向相互間隔。
閥殼26具有在第一和第二出口22、24之間提供流體連通的連接通路48。閥殼26還具有基本上位于中心的向上突起的閥座52、其用于支撐下面將說明的提升閥50。連接通路48包括從第一出口22水平直線延伸的區域，其直徑為“d”，還包括基本上與水平直線區域垂直的向上延伸的豎直區域，其直徑為“D”。直徑“d”、“D”之間滿足關系d＜D。借助這種直徑關系，就可以使通過連接通路48的從第一出口22到第二出口24的流體壓力損失降低。
在閥殼26和閥帽28之間限定了用于容納提升閥50的環形槽54，該提升閥離開閥座52時打開連接通路48，靠座在閥座52上時關閉連接通路48。提升閥50包括閥體元件56，其可移動使之接觸或離開閥座52，從閥體元件56徑向向外延伸的膜片58在流體壓力下撓曲，周緣60環繞膜片58并夾入環槽54。閥體26在環槽54的徑向向里位置具有環形隆起62(見圖3)，其向上伸出。環形隆起62和周緣60的底面相咬合，防止周緣60和閥體26之間的流體泄漏。閥體元件56、膜片58和周緣60由如聚四氟乙烯的合成樹脂一體成形，或者由如天然橡膠或合成橡膠的彈性材料形成。
閥體元件56嵌入懸桿66的底端，該懸桿從液壓缸狀機構34的活塞32向下延伸。活塞32包括具有多個指狀物64的懸桿66，這些指狀物向下延伸并嵌入閥體元件56的外圓柱面上的環形槽內，活塞部分70與懸桿66連接成一體并徑向向外延伸。活塞部分70的外周緣上有一環槽，用于容納被液壓缸腔室30的壁表面可滑動支撐的密封環68。指狀物64被沿著活塞32的懸桿66末端的外圓表面分布的槽所分隔。由于活塞32和提升閥50通過可彈性撓曲的指狀物64相互連接，活塞32和提升閥50可以很容易地裝配在一起。
耐磨環72和密封元件74軸向錯開，被分別安裝于懸桿66的外圓表面上的環槽內。閥帽28內具有軸向延伸的環形導向件76，用于對活塞32的懸桿66的導向。緩沖器78安裝于環形導向件76頂面上的槽內，用于緩沖當活塞部分70碰到環形導向件76上時產生的沖擊。
在提升閥50和閥帽28之間限定了膜片腔80，其用于容納圍繞閥體元件56的環形彈性元件82，該彈性元件的底面與膜片58是面對面的接觸支撐。環形彈性元件82在其內圓周面上具有錐面84。錐面84提供了用于容納指狀物64的間隙，在活塞32和提升閥50裝配在一起時，指狀物64可以徑向向外撓曲。從環形彈性元件82的內圓表面徑向向外延伸預定距離的環形之間縫86中斷了環形彈性元件82的外圓表面。
環形彈性元件82被軸向夾持在夾套88和膜片58之間，該夾套具有基本上是L形的橫截面并被安裝于懸桿66端部的階梯部分。環形彈性元件82可以與活塞32和提升閥50一致產生彈性位移。環形彈性元件82由合成橡膠制成，如NBR(丙烯腈-丁二烯橡膠)，尿烷橡膠或天然橡膠等。環形彈性元件82如圖1和2所示具有單一的一體結構。另外如圖4所示，環形彈性元件82可以包括兩個獨立的元件82a、82b，它們沿著縫86分開并相互結合在一起。元件82a、82b可以具有相同的硬度或不同的硬度。
閥帽28的外周面上開有出口92，通過通道90與膜片腔室80相連，使膜片腔80通過出口92與大氣相連。膜片腔80通過密封件74與液壓缸腔室30斷開聯系。
液壓缸腔室30包括上液壓缸腔室30a和下液壓缸腔室30b，它們在軸向被活塞部分70和密封環68分開。上液壓缸腔室30a通過縫42和孔94與位于閥帽28的外周表面的第一壓力流體入口/出口96相連。下液壓缸腔室30b通過孔98與位于閥帽28的外周表面的第二壓力流體入口/出口100相連。第一和第二壓力流體入口/出口96、100軸向相互錯開。當通過方向控制閥體(未示出)使流體源的流體供入第一壓力流體入口/出口96或第二壓力流體入口/出口100，使供入的流體進入上液壓腔室30a或下液壓腔室30b，都可以使活塞32和提升閥50沿箭頭X1或X2的方向產生一致的軸向移動。此時，沿有供入流體的第一或第二壓力流體入口/出口96、100與大氣相通。
當活塞32沿著箭頭X2方向軸向移動時，提升閥50離開閥座52一定距離，打開連接通路，使第一和第二出口22、24相互連通。反之，當活塞32沿著箭頭X1方向軸向移動時，提升閥50座靠在閥座52上，斷開連接通路48，使第一和第二開口22、24相互不再連通。
軸向對齊的彈簧102a、102b在活塞32和端蓋38之間的上液壓缸腔室30a內承受壓力。彈簧102a、102b的作用基本上是對活塞32加壓，沿箭頭X1的方向彈性移動活塞，因此二通閥20的初始狀態，即提升閥座靠在閥座52上時是斷開的形式。
可以不采用上液壓缸腔室30a內的彈簧102a、102b，而采用圖1和2雙點劃線所示的另一彈簧104，該彈簧位于下液壓缸腔室30b內并環繞環形導向件76，如箭頭X2所示對活塞32加壓使其彈性移動。此時，二通閥20處于打開形式，即初始時提升閥50離開閥座52。
按照另一實施例，在上和下液壓缸腔室30a、31b中也可不設置彈簧，通過對第一壓力流體入口/出口96或第二壓力流體入口/出口100供入流體，使活塞32沿著箭頭X1或X2的方向移動。
上述結構的二通閥如下操作第一出口22與第一壓力流體源(未示出)相連，第二出口24與一流體壓力裝置(未示出)。第二壓力流體入口/出口100通過方向控制閥與第二壓力流體源(未示出)相連。第一壓力流體入口/出口96通過方向控制閥與大氣相通。
在如圖1的初始位置，活塞32在彈簧102a、102b的壓力作用下沿著箭頭X1的方向移動，使提升閥50座靠在閥座52上。二通閥一般情況是閉合的，使第一和第二出口22、24之間相互不連通。
然后啟動第二壓力流體源通過第二壓力流體入口/出口100向下液壓缸腔室30b供入流體。在供入到下液壓缸腔室30b的流體壓力下，活塞32便沿箭頭X2所示方向移動，靠壓彈簧102a、102b。
閥體元件56和環繞閥體元件56的彈性元件82同時一起沿箭頭X2的方向軸向移動，使提升閥50離開閥座52一定距離。二通閥20打開，如圖2所示，使第一和第二出口22、24相互連通。因此，當第一壓力流體源啟動時，從其供入的流體被導入第一出口22，經連接通路48和第二出口24流入與第二出口24相連的流體壓力裝置。當提升閥50沿著箭頭X2的方向移動時，膜片58和彈性元件82一起移動，且彈性元件發生彈性變形或被壓縮，從而關閉縫86。所以流經連接通路48的流體壓力產生的作用于膜片58的載荷被彈性元件82所吸收，以致可保護膜片58，使其可承受這種較大載荷。
當操縱方向控制閥使第二壓力流體入口/出口100與大氣相通時，在彈簧102a、102b的作用下，活塞32、提升閥50和彈性元件82沿箭頭X1方向移動，使提升閥50處于初始狀態，座靠在閥座52上(見圖1)。因此，當提升閥50通過活塞32可選擇地打開和關閉時，可以獲得第一和第二出口22、24的相互導通和斷開。
當提升閥50打開和關閉時，供入第二出口24的流體產生一背壓A，背壓A會在提升閥50上產生超載，使膜片58撓曲。此時，由于膜片58的撓曲使縫86閉合而使彈性元件82發生彈性變形。因此，作用于膜片58的載荷降低了。彈性元件82在超載時可以有效防止膜片58產生過度撓曲。即使長期地使用二通閥20，也能防止膜片58過早損壞，因而提高了提升閥50的耐用度。
在上述的實施例中，可以看到，本發明的提升閥與二通閥結合在一起。但是，本發明的提升閥也可以和任意不同形式的閥相結合，如三通閥。
雖然詳細說明了本發明的某一較佳實施例，應認為在不超出下述權利要求限定的范圍內可以對其進行不同的變動和改進。
權利要求
1.一種提升閥，其包括閥體(26、28)，其具有用于在壓力下連通流體的第一出口(22)和第二出口(24)，所述閥體(26、28)具有閥座(52)和在第一出口(22)和第二出口(24)之間的連接通路(48)；可移動安裝于閥體(26、28)內的閥(50)用于離開和座靠于閥座(52)而打開和關閉連接通路(48)，閥(50)具有位于連接通路(48)上的膜片(58)；并在閥體(26、28)內限定了一膜片腔(80)；和位于膜片腔(80)內的彈性元件(82)，其可發生彈性變形，緩沖作用于膜片(58)的載荷。
2.如權利要求1所述的提升閥，其特征在于彈性元件(82)具有環形縫(86)，其可在作用于膜片(58)使閥(50)發生位移的載荷作用下閉合。
3.如權利要求1所述的提升閥，還包括可滑動安裝于閥體(26、28)內并與閥(50-相連的活塞(32)，套裝于活塞(32)上的夾套(88)，彈性元件(82)被夾持于夾套(88)和膜片(58)之間。
4.如權利要求1所述的提升閥，其特征在于彈性元件(82)由合成橡膠制成，合成橡膠包括丙烯腈-丁二烯橡膠、尿脘橡膠或天然橡膠，閥(50)由合成樹脂制成，合成樹脂包括聚四氟乙烯或彈性材料，如天然橡膠或合成橡膠。
5.如權利要求3所述的提升閥，其特征在于活塞(32)和閥(50)相互連接并一起移動，還包括位于閥體(26、28)內的緩沖器(78)，其用于緩沖活塞(32)碰到閥體(26、28)時產生的沖擊。
6.如權利要求3所述的提升閥，其特征在于彈性元件(82)和膜片(58)相互面對面接觸支撐。
7.如權利要求3所述的提升閥，其特征在于閥體(26、28)內在活塞(32)上方形成液壓缸腔室(30a)，還包括位于液壓缸腔室(30a)內的彈簧(102a、102b)，其用于把閥(50)壓靠在閥座(52)上使其處于初始位置，這樣提升閥便處于一般的關閉形式。
8.如權利要求3所述的提升閥，其特下在于閥體(26、28)內在活塞(32)下方形成液壓缸腔室(30b)，還包括位于液壓缸腔室(30b)內的彈簧(104)，其作用于閥(50)，使其離開閥座(52)處于初始位置，這樣提升閥便處于一般的打開形式。
9.如權利要求1所述的提升閥，其特征在于連接通路(48)包括從第一出口(22)延伸并具有第一直徑(d)的直線式區域，還包括基本上與直線式區域垂直并具有第二直徑(D)的區域，第二直徑(D)大于第一直徑(d) 。
10.如權利要求2所述的提升閥，其特征在于彈性元件(82)具有縫(86)，且其包括兩個沿縫(86)分開并相互結合到一起的獨立元件(82a、82b)，獨立元件分別(82a、82b)具有相同的硬度或不同的硬度。
11.如權利要求2所述的提升閥，其特征在于活塞(32)具有用于夾持閥(50)的指狀物(64)，彈性元件的內圓周表面上具有一錐面(84)，用于當指狀物(64)撓曲時容納指狀物(64)。
全文摘要
本發明涉及一種帶有提升閥50的二通閥,該提升閥可移動地安裝于閥帽28內,用于在第一和第二出口22、24之間打開和關閉連接通路48,一彈性元件82位于形成于閥帽28和提升閥50之間的膜片腔80內,其可發生彈性變形,用于緩沖作用于閥50的膜片58上的載荷,該閥位于連接通路48上。
文檔編號F16K7/17GK1171511SQ9710991
公開日1998年1月28日 申請日期1997年2月21日 優先權日1996年2月22日
發明者深野喜弘, 丸山哲郎, 內野正, 小野正明, 沖田讓 申請人:Smc株式會社