機(jī)械式隔膜行程控制裝置榮譽(yù)表彰

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

參見圖2，從圖上可以看出，《機(jī)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(dǎo)桿4、排油單向閥5、補(bǔ)油單向閥6和導(dǎo)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(dǎo)桿4一端通過螺栓固定連接，導(dǎo)桿4另一端位于液力管2腔內(nèi)。在缸體1中心設(shè)有安裝孔，所述導(dǎo)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(dǎo)桿支架7中心設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)桿4穿過導(dǎo)向孔進(jìn)入液力管2內(nèi)。在導(dǎo)桿支架7上設(shè)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(bǔ)油閥體9，補(bǔ)油閥體9一端徑向伸入液力管2內(nèi)，補(bǔ)油閥體9另一端位于液力管2外并在該端設(shè)有所述補(bǔ)油單向閥6，在補(bǔ)油閥體9內(nèi)設(shè)有與補(bǔ)油單向閥6連通的補(bǔ)油通道10。在補(bǔ)油閥體9位于液力管內(nèi)的那端設(shè)有補(bǔ)油滑閥11，補(bǔ)油滑閥11用于將補(bǔ)油通道10和液力管2內(nèi)腔連通或者斷開，補(bǔ)油滑閥11上控制補(bǔ)油滑閥通斷的閥桿12與導(dǎo)桿4位于同一直線上，當(dāng)導(dǎo)桿4向閥桿12方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可推動(dòng)閥桿12一起運(yùn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)由導(dǎo)桿控制閥桿的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)桿推動(dòng)閥桿移動(dòng)到某位置時(shí)，補(bǔ)油滑閥將補(bǔ)油通道和液力管內(nèi)腔連通，此時(shí)整個(gè)補(bǔ)油路徑相通，可以進(jìn)行補(bǔ)油。否則補(bǔ)油路徑斷開，不能補(bǔ)油。

參見圖3，除了閥桿12，所述補(bǔ)油滑閥11還包括閥座13和壓簧14，閥座13固定安裝在補(bǔ)油閥體9上，閥座13上設(shè)有相互垂直貫通的閥桿孔和補(bǔ)油孔15，補(bǔ)油孔15和補(bǔ)油通道10相通。閥桿12安裝在閥桿孔中并將補(bǔ)油孔15斷開，閥桿12上設(shè)有可將斷開的補(bǔ)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(dǎo)桿一端設(shè)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?qū)U4方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。在閥桿12另一端設(shè)有卡槽，卡槽內(nèi)設(shè)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(dǎo)桿4和導(dǎo)桿支架7之間為間隙密封。所述閥座13和和補(bǔ)油閥體9之間、補(bǔ)油閥體9和液力管2之間分別設(shè)有密封圈。

《機(jī)械式隔膜行程控制裝置》設(shè)有獨(dú)立的補(bǔ)油滑閥，當(dāng)液壓油量不足時(shí)，導(dǎo)桿觸發(fā)補(bǔ)油閥桿往左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到閥桿上的連通孔與補(bǔ)油孔連通時(shí)，整個(gè)補(bǔ)油路徑接通，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)油。當(dāng)液壓油過量時(shí)，導(dǎo)桿上的油道與導(dǎo)桿支架上的排油通道接通，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排油，達(dá)到精確控制隔膜行程的目的。由于隔膜的重心靠近導(dǎo)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(dāng)增大密封間隙，加上采用該裝置時(shí)間隙密封位置只有一處，減小了導(dǎo)桿與導(dǎo)桿支架間的運(yùn)動(dòng)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(bǔ)油滑閥只在補(bǔ)油時(shí)需要與導(dǎo)桿接觸，平時(shí)不工作，也不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)摩擦，由此提高了補(bǔ)油相關(guān)部件的壽命。同時(shí)，補(bǔ)油滑閥通過導(dǎo)桿觸碰而導(dǎo)通，導(dǎo)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(dǎo)桿是否居中對(duì)補(bǔ)油的進(jìn)行沒有影響，只要導(dǎo)桿能夠在運(yùn)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。

1.《機(jī)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(dǎo)桿、排油單向閥、補(bǔ)油單向閥和導(dǎo)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(dǎo)桿一端固定連接，導(dǎo)桿另一端位于液力管腔內(nèi)；其特征在于：在缸體中心設(shè)有安裝孔，所述導(dǎo)桿支架安裝在缸體安裝孔內(nèi)；在導(dǎo)桿支架中心設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)桿穿過導(dǎo)向孔進(jìn)入液力管內(nèi)；在導(dǎo)桿支架上設(shè)有排油通道，排油通道與排油單向閥連通；在液力管上設(shè)有補(bǔ)油閥體，補(bǔ)油閥體一端伸入液力管內(nèi)，補(bǔ)油閥體另一端位于液力管外并在該端設(shè)有補(bǔ)油單向閥，在補(bǔ)油閥體內(nèi)設(shè)有與補(bǔ)油單向閥連通的補(bǔ)油通道；在補(bǔ)油閥體位于液力管內(nèi)的那端設(shè)有補(bǔ)油滑閥，補(bǔ)油滑閥用于將補(bǔ)油通道和液力管內(nèi)腔連通或者斷開，補(bǔ)油滑閥上控制補(bǔ)油滑閥通斷的閥桿與導(dǎo)桿位于同一直線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式隔膜行程控制裝置，其特征在于：所述補(bǔ)油滑閥還包括閥座和壓簧，閥座固定安裝在補(bǔ)油閥體上，閥座上設(shè)有相互垂直貫通的閥桿孔和補(bǔ)油孔，補(bǔ)油孔和補(bǔ)油通道相通；閥桿安裝在閥桿孔中并將補(bǔ)油孔斷開，閥桿上設(shè)有可將斷開的補(bǔ)油孔連通的連通孔；閥桿兩端從閥桿孔伸出，閥桿靠近導(dǎo)桿一端設(shè)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?qū)U方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，在閥桿另一端設(shè)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(quán)利要求1所述的機(jī)械式隔膜行程控制裝置，其特征在于：所述導(dǎo)桿和導(dǎo)桿支架之間為間隙密封。

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

《機(jī)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(jī)械式隔膜行程控制裝置，屬于隔膜泵技術(shù)領(lǐng)域。

圖1為2015年12月之前技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為《機(jī)械式隔膜行程控制裝置》隔膜行程控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為《機(jī)械式隔膜行程控制裝置》補(bǔ)油滑閥結(jié)構(gòu)示意圖。

機(jī)械式隔膜行程控制裝置專利目的

針對(duì)2015年12月之前技術(shù)存在的上述不足，《機(jī)械式隔膜行程控制裝置》的目的是提供一種機(jī)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(shí)補(bǔ)油單向閥壽命也得以提高。

機(jī)械式隔膜行程控制裝置技術(shù)方案

《機(jī)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(dǎo)桿、排油單向閥、補(bǔ)油單向閥和導(dǎo)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(dǎo)桿一端固定連接，導(dǎo)桿另一端位于液力管腔內(nèi)；在缸體中心設(shè)有安裝孔，所述導(dǎo)桿支架安裝在缸體安裝孔內(nèi)；在導(dǎo)桿支架中心設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)桿穿過導(dǎo)向孔進(jìn)入液力管內(nèi)；在導(dǎo)桿支架上設(shè)有排油通道，排油通道與排油單向閥連通；在液力管上設(shè)有補(bǔ)油閥體，補(bǔ)油閥體一端伸入液力管內(nèi)，補(bǔ)油閥體另一端位于液力管外并在該端設(shè)有補(bǔ)油單向閥，在補(bǔ)油閥體內(nèi)設(shè)有與補(bǔ)油單向閥連通的補(bǔ)油通道；在補(bǔ)油閥體位于液力管內(nèi)的那端設(shè)有補(bǔ)油滑閥，補(bǔ)油滑閥用于將補(bǔ)油通道和液力管內(nèi)腔連通或者斷開，補(bǔ)油滑閥上控制補(bǔ)油滑閥通斷的閥桿與導(dǎo)桿位于同一直線上。

進(jìn)一步地，所述補(bǔ)油滑閥還包括閥座和壓簧，閥座固定安裝在補(bǔ)油閥體上，閥座上設(shè)有相互垂直貫通的閥桿孔和補(bǔ)油孔，補(bǔ)油孔和補(bǔ)油通道相通；閥桿安裝在閥桿孔中并將補(bǔ)油孔斷開，閥桿上設(shè)有可將斷開的補(bǔ)油孔連通的連通孔；閥桿兩端從閥桿孔伸出，閥桿靠近導(dǎo)桿一端設(shè)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?qū)U方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，在閥桿另一端設(shè)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(dǎo)桿和導(dǎo)桿支架之間為間隙密封。

所述閥座和和補(bǔ)油閥體之間、補(bǔ)油閥體和液力管之間分別設(shè)有密封圈。

機(jī)械式隔膜行程控制裝置有益效果

1、補(bǔ)油單向閥獨(dú)立設(shè)置，密封長(zhǎng)度短，制造簡(jiǎn)單，提高了其密封可靠性。

2、缺油時(shí)補(bǔ)油單向閥才會(huì)動(dòng)作，提高了補(bǔ)油單向閥的壽命。

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

4、密封結(jié)構(gòu)可靠，減少了密封泄漏點(diǎn)。

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(guó)國(guó)內(nèi)外使用的隔膜位置控制機(jī)構(gòu)主要為電磁感應(yīng)方式，如圖1所示，它是由活塞21、缸套22、補(bǔ)油閥23、排油閥26、電磁控制桿28、補(bǔ)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(jī)構(gòu)通過控制桿磁體25和電磁探頭產(chǎn)生電磁信號(hào)，控制補(bǔ)油閥23及排油閥26工作，以補(bǔ)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(hào)轉(zhuǎn)換的元器件過多，成本高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性低。當(dāng)某一元器件出故障，整個(gè)系統(tǒng)就不能正常工作。

行程開關(guān)，位置開關(guān)（又稱限位開關(guān)）的一種，是一種常用的小電流主令電器。利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使其觸頭動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐?，達(dá)到一定的控制目的。通常，這類開關(guān)被用來限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的位置或行程，使運(yùn)動(dòng)機(jī)械按一定位置或行程自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。

一般的加工機(jī)械如車床等在未接觸工作時(shí)需加速進(jìn)給節(jié)省時(shí)間，開始切削則應(yīng)慢速進(jìn)給，以保證加工質(zhì)量?；蚴且簤焊浊Ы饡r(shí)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(shí)都需要用到行程調(diào)速閥來控制速度。

在盾構(gòu)前面的刃口處，裝上和盾構(gòu)直徑相應(yīng)的切削刀盤，以實(shí)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(shí)，可用開胸的機(jī)械式盾構(gòu)；如地層較差,又不采取輔助措施時(shí);則需采用閉胸的機(jī)械式盾構(gòu)。