機械式隔膜行程控制裝置發(fā)明內(nèi)容

機械式隔膜行程控制裝置專利目的

針對2015年12月之前技術存在的上述不足，《機械式隔膜行程控制裝置》的目的是提供一種機械式隔膜行程控制裝置，該隔膜行程控制裝置大大提高了密封可靠性，同時補油單向閥壽命也得以提高。

機械式隔膜行程控制裝置技術方案

《機械式隔膜行程控制裝置》包括缸體、液力管、隔膜、帶有油道的導桿、排油單向閥、補油單向閥和導桿支架；液力管與缸體固定連接，隔膜周邊通過壓蓋安裝在缸體上，隔膜中心與導桿一端固定連接，導桿另一端位于液力管腔內(nèi)；在缸體中心設有安裝孔，所述導桿支架安裝在缸體安裝孔內(nèi)；在導桿支架中心設有導向孔，導桿穿過導向孔進入液力管內(nèi)；在導桿支架上設有排油通道，排油通道與排油單向閥連通；在液力管上設有補油閥體，補油閥體一端伸入液力管內(nèi)，補油閥體另一端位于液力管外并在該端設有補油單向閥，在補油閥體內(nèi)設有與補油單向閥連通的補油通道；在補油閥體位于液力管內(nèi)的那端設有補油滑閥，補油滑閥用于將補油通道和液力管內(nèi)腔連通或者斷開，補油滑閥上控制補油滑閥通斷的閥桿與導桿位于同一直線上。

進一步地，所述補油滑閥還包括閥座和壓簧，閥座固定安裝在補油閥體上，閥座上設有相互垂直貫通的閥桿孔和補油孔，補油孔和補油通道相通；閥桿安裝在閥桿孔中并將補油孔斷開，閥桿上設有可將斷開的補油孔連通的連通孔；閥桿兩端從閥桿孔伸出，閥桿靠近導桿一端設有壓簧座，壓簧套在閥桿上并位于壓簧座和閥座之間，在壓簧作用下，閥桿始終具有向導桿方向運動的趨勢，在閥桿另一端設有限位卡簧，限位卡簧抵在閥座端面上以避免閥桿在壓簧作用下從閥座脫落。

所述導桿和導桿支架之間為間隙密封。

所述閥座和和補油閥體之間、補油閥體和液力管之間分別設有密封圈。

機械式隔膜行程控制裝置有益效果

1、補油單向閥獨立設置，密封長度短，制造簡單，提高了其密封可靠性。

2、缺油時補油單向閥才會動作，提高了補油單向閥的壽命。

3、缸體和液力管的同心度要求低，只要導桿能夠觸碰補油滑閥上的閥桿即可；降低裝配、調(diào)試難度，提高了操作簡便性。

4、密封結構可靠，減少了密封泄漏點。

隔膜泵是一種重要的泵的類型，隔膜的變形量需得到有效控制，否則可能造成隔膜的過度拉伸引起破壞，影響產(chǎn)品的正常使用。2015年前，中國國內(nèi)外使用的隔膜位置控制機構主要為電磁感應方式，如圖1所示，它是由活塞21、缸套22、補油閥23、排油閥26、電磁控制桿28、補油電磁探頭24、排油電磁探頭27、油腔29、隔膜30、吸入閥31、排出閥32、緩沖器33及油站34等組成，該機構通過控制桿磁體25和電磁探頭產(chǎn)生電磁信號，控制補油閥23及排油閥26工作，以補償不足的油或排出多余的油。該裝置能有效的控制隔膜泵液壓腔的油量，使隔膜的變形量得到有效控制，但信號轉換的元器件過多，成本高，控制系統(tǒng)復雜，可靠性低。當某一元器件出故障，整個系統(tǒng)就不能正常工作。

圖1為2015年12月之前技術的結構示意圖。

圖2為《機械式隔膜行程控制裝置》隔膜行程控制裝置結構示意圖。

圖3為《機械式隔膜行程控制裝置》補油滑閥結構示意圖。

《機械式隔膜行程控制裝置》涉及液壓隔膜泵，尤其涉及液壓隔膜泵上的機械式隔膜行程控制裝置，屬于隔膜泵技術領域。

1.《機械式隔膜行程控制裝置》包括缸體、液力管、隔膜、帶有油道的導桿、排油單向閥、補油單向閥和導桿支架；液力管與缸體固定連接，隔膜周邊通過壓蓋安裝在缸體上，隔膜中心與導桿一端固定連接，導桿另一端位于液力管腔內(nèi)；其特征在于：在缸體中心設有安裝孔，所述導桿支架安裝在缸體安裝孔內(nèi)；在導桿支架中心設有導向孔，導桿穿過導向孔進入液力管內(nèi)；在導桿支架上設有排油通道，排油通道與排油單向閥連通；在液力管上設有補油閥體，補油閥體一端伸入液力管內(nèi)，補油閥體另一端位于液力管外并在該端設有補油單向閥，在補油閥體內(nèi)設有與補油單向閥連通的補油通道；在補油閥體位于液力管內(nèi)的那端設有補油滑閥，補油滑閥用于將補油通道和液力管內(nèi)腔連通或者斷開，補油滑閥上控制補油滑閥通斷的閥桿與導桿位于同一直線上。

2.根據(jù)權利要求1所述的機械式隔膜行程控制裝置，其特征在于：所述補油滑閥還包括閥座和壓簧，閥座固定安裝在補油閥體上，閥座上設有相互垂直貫通的閥桿孔和補油孔，補油孔和補油通道相通；閥桿安裝在閥桿孔中并將補油孔斷開，閥桿上設有可將斷開的補油孔連通的連通孔；閥桿兩端從閥桿孔伸出，閥桿靠近導桿一端設有壓簧座，壓簧套在閥桿上并位于壓簧座和閥座之間，在壓簧作用下，閥桿始終具有向導桿方向運動的趨勢，在閥桿另一端設有限位卡簧，限位卡簧抵在閥座端面上以避免閥桿在壓簧作用下從閥座脫落。

3.根據(jù)權利要求1所述的機械式隔膜行程控制裝置，其特征在于：所述導桿和導桿支架之間為間隙密封。

4.根據(jù)權利要求2所述的機械式隔膜行程控制裝置，其特征在于：所述閥座和和補油閥體之間、補油閥體和液力管之間分別設有密封圈。

參見圖2，從圖上可以看出，《機械式隔膜行程控制裝置》包括缸體1、液力管2、隔膜3、帶有油道的導桿4、排油單向閥5、補油單向閥6和導桿支架7。液力管2與缸體1固定連接，隔膜3周邊通過壓蓋安裝在缸體1上，隔膜3中心與導桿4一端通過螺栓固定連接，導桿4另一端位于液力管2腔內(nèi)。在缸體1中心設有安裝孔，所述導桿支架7安裝在缸體安裝孔內(nèi)并伸入液力管2內(nèi)。在導桿支架7中心設有導向孔，導桿4穿過導向孔進入液力管2內(nèi)。在導桿支架7上設有排油通道8，排油通道8與排油單向閥5連通。在液力管2上通過螺栓安裝有補油閥體9，補油閥體9一端徑向伸入液力管2內(nèi)，補油閥體9另一端位于液力管2外并在該端設有所述補油單向閥6，在補油閥體9內(nèi)設有與補油單向閥6連通的補油通道10。在補油閥體9位于液力管內(nèi)的那端設有補油滑閥11，補油滑閥11用于將補油通道10和液力管2內(nèi)腔連通或者斷開，補油滑閥11上控制補油滑閥通斷的閥桿12與導桿4位于同一直線上，當導桿4向閥桿12方向運動時，可推動閥桿12一起運動。該結構由導桿控制閥桿的運動，當導桿推動閥桿移動到某位置時，補油滑閥將補油通道和液力管內(nèi)腔連通，此時整個補油路徑相通，可以進行補油。否則補油路徑斷開，不能補油。

參見圖3，除了閥桿12，所述補油滑閥11還包括閥座13和壓簧14，閥座13固定安裝在補油閥體9上，閥座13上設有相互垂直貫通的閥桿孔和補油孔15，補油孔15和補油通道10相通。閥桿12安裝在閥桿孔中并將補油孔15斷開，閥桿12上設有可將斷開的補油孔15連通的連通孔16。閥桿12兩端從閥桿孔伸出，閥桿12靠近導桿一端設有壓簧座17，壓簧14套在閥桿12上并位于壓簧座17和閥座13之間，在壓簧14作用下，閥桿12始終具有向導桿4方向運動的趨勢。在閥桿12另一端設有卡槽，卡槽內(nèi)設有限位卡簧18，限位卡簧18突出于卡槽并抵在閥座13端面上以避免閥桿在壓簧作用下從閥座脫落。

所述導桿4和導桿支架7之間為間隙密封。所述閥座13和和補油閥體9之間、補油閥體9和液力管2之間分別設有密封圈。

《機械式隔膜行程控制裝置》設有獨立的補油滑閥，當液壓油量不足時，導桿觸發(fā)補油閥桿往左運動，當運動到閥桿上的連通孔與補油孔連通時，整個補油路徑接通，即可實現(xiàn)自動補油。當液壓油過量時，導桿上的油道與導桿支架上的排油通道接通，實現(xiàn)自動排油，達到精確控制隔膜行程的目的。由于隔膜的重心靠近導桿支架上的排油通道，隔膜自重起到一定的密封作用，故可適當增大密封間隙，加上采用該裝置時間隙密封位置只有一處，減小了導桿與導桿支架間的運動阻力，避免了隔膜異常拉伸，優(yōu)化了隔膜的受力狀態(tài)。

該裝置的補油滑閥只在補油時需要與導桿接觸，平時不工作，也不產(chǎn)生運動摩擦，由此提高了補油相關部件的壽命。同時，補油滑閥通過導桿觸碰而導通，導桿自身的安裝精度要求大大降低，液力管和缸體是否同心，導桿是否居中對補油的進行沒有影響，只要導桿能夠在運行路徑上觸碰到閥桿即可，因此大大降低了加工和安裝要求。

2020年7月14日，《機械式隔膜行程控制裝置》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

行程開關，位置開關（又稱限位開關）的一種，是一種常用的小電流主令電器。利用生產(chǎn)機械運動部件的碰撞使其觸頭動作來實現(xiàn)接通或分斷控制電路，達到一定的控制目的。通常，這類開關被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動等。

一般的加工機械如車床等在未接觸工作時需加速進給節(jié)省時間，開始切削則應慢速進給，以保證加工質量?；蚴且簤焊浊Ы饡r本身沖力太大，需要在行程的末端使其減速，以便液壓缸能順利停止，此時都需要用到行程調(diào)速閥來控制速度。

在盾構前面的刃口處，裝上和盾構直徑相應的切削刀盤，以實現(xiàn)全斷面的切削開挖。如地層能夠自立，或采取輔助措施后能自立時，可用開胸的機械式盾構；如地層較差,又不采取輔助措施時;則需采用閉胸的機械式盾構。