【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气动执行机构，具体涉及一种间歇性作用的恒压阀及其应用。
技术介绍
1、在工业生产和应用中，时常需要稳定性的气源压力作为间歇运动的驱动力，如气动执行结构、气动工具、气动步枪等。传统间歇作用的恒压阀(下称传统阀)采用碟簧组加端头调压螺丝方式进行压力调节，并锁定压力，以达到恒压的目的。但由于碟簧组与阀杆之间始终存在着间隙，碟簧在运动过程中，轴向上会发生不同轴的错位，导致碟簧受力出现不平行于轴向的分力。继而，在该分力的交替剪切作用下，碟簧很快出现疲劳失效，导致了恒压不稳。同时，由于碟簧的错位存在随机性，导致每次动作后恒压不稳定。
2、再者，传统阀的碟簧组为了限位，碟簧通常设置在阀体内，使得碟簧的外径受限。进而，在阀门同等外径的情况下，缩小了一个碟簧尺寸等级，且在同等调压情况下，增加了碟簧组的数量，导致增加了阀体的长度和体积。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种间歇性作用的恒压阀，目的在于能够提高碟簧的寿命，且减小碟簧的使用数量，从而减小整个恒压阀的体积。
2、本专利技术通过下述技术方案实现一种间歇性作用的恒压阀，包括阀体、阀底座和阀杆，所述阀杆位于所述阀体内，所述阀底座位于所述阀体内的一端，所述阀底座同轴开设有贯穿其轴向两端的中心孔，所述阀杆靠近阀底座的一端连接有阀芯，所述阀杆同轴开设有贯穿其轴向两端的轴向孔，所述阀杆的一侧开设有与其轴向孔相通的进气孔，所述阀杆的一端位于阀体内，所述阀杆的另一端伸出阀体，所述阀杆外周同轴套设有导向套，所述导向套的外
3、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
4、本专利技术中的恒压阀安装在管道内部将管道分成位于左侧的恒压室和位于右侧的高压室，初始时，高压气体从高压室通过阀底座的中心孔流入阀体内腔，再通过阀底座与阀芯间隙，经过阀杆与阀体间隙，再进入阀杆径向的进气孔，再进入阀杆轴向孔，最后进入恒压室。当恒压室压强逐渐增大，阀杆恒压室侧受力大于高压室端受力，阀杆就会向阀底座方向移动，直到阀芯和阀座实现密封。
5、而当恒压室气体被消耗掉时，阀杆受力失去平衡，高压室端作用在阀杆上向左的合力大于恒压室端作用在阀杆向右的合力，此时，阀杆向左移动，阀芯和阀底座相互分离，阀门呈打开状态，高压气体再次进入恒压室。当恒压室压强到达一定，使得阀杆左侧合力大于右侧合力，阀杆就向右运动，从而阀芯和阀底座的中心孔再次达到密闭，从而实现了阀门开合的循环。
6、通常现有技术中碟簧组不是裸露在阀体的外侧，而是位于阀体的内部。而在气动执行机构的应用场合中，恒压室往往是直径有限的空间。根据碟簧弹性系数的特点，直径越大，壁厚越大，弹性系数越大。同方向重叠的碟簧越多，越容易发生粘滞和轴向错位，导致出现回弹力和回压时间不一致的情况。在有限的恒压空间内布置最大直径的碟簧，有利于减少碟簧数量，减小恒压阀总体长度，有效扩大恒压室空间。同时，有效的提升了碟簧弹力系数，使碟簧在承受同样大小的交变应力时更耐用。
7、本方案中碟簧组位于阀体的外侧，这样能够避免像现有技术中碟簧内置与恒压阀中，限制了碟簧的尺寸，使得碟簧尺寸减小，而影响了单片碟簧的弹力。本方案中的碟簧组位于阀体的外侧，这样能够使得碟簧直径实现最大化。在阀门同等外径的情况下，不需要减小碟簧组的尺寸且增加碟簧数量，从而有利于碟簧组数量的减少和寿命的增加，且不会增加恒压阀整体的长度，从而避免增加恒压阀整体的体积，实现了小空间和大恒压阀尺寸上的平衡。
8、并且现有技术中的碟簧组设置在阀体内部，在需要对碟簧组进行调节的时候不方便操作，而本方案中的碟簧组设置阀体外侧，调节时更加方便操作。
9、本专利技术中在阀杆外周设置有导向套，实际设计过程中，该导向套的外径与碟簧内径公差较小，导向套与碟簧组配合形成一个整体，导向套随碟簧的变形而同时产生滑动，即要么导向套与碟簧一起移动而被压缩或伸展，要么导向套和碟簧都不产生移动。
10、且导向套和碟簧组起到轴向限位的作用，导向套能够避免碟簧发生径向的偏斜，从而避免碟簧组中的碟簧在轴向上出现不同轴的错位的情况，进而能够避免碟簧受力出现不平行于轴向的分离，而出现疲劳失效的情况。这样能够让导向套和碟簧组的受力呈一个均匀的状态，不会因为某一处局部产生应力而导致某一个碟簧单独损坏或单独疲劳，而影响整个碟簧组失效。进而能够解决碟簧寿命短、恒压不稳定的问题。且导向套的加入，让整个碟簧组同时运动，改善了碟簧的受力，使得碟簧能在极短时间实现回压。
11、本专利技术中还设置有调压件和预紧件，能够对碟簧组起到预紧以及调压的作用，这样，在同样恒压室作用力下，碟簧组可以使用到碟簧不同形变范围内的弹力。理论上，更能有效的提高恒压阀碟簧的寿命，同时优化回压时间。本专利技术中调压件主要调节阀杆的运动空间，该运动空间关系到碟簧组的压缩距离，阀杆越往远离阀底座方向调节，碟簧组要求压缩的量就越大，因为这样导致阀杆端部的阀芯与阀底座之间的距离越远，行程就越大，所需的碟簧组压缩量就越大，导致所需要的碟簧反力越大，这样才能够满足将阀杆端部的阀芯向阀底座方向推过去与中心孔相抵密封。
12、这样在实际过程中阀芯和阀底座之间的距离较短，此时不需要碟簧有太大的压缩量即可实现阀芯堵住中心孔的目的，恒压室内的压力也相对较小就可使阀芯与中心孔实现密封，因此，此时可以不预调，但此时可能存在不一定符合压力的使用要求的情况。
13、为了使恒压室满足压力要求，就需要拧紧预紧件，预先使碟簧组被压缩一部分，使碟簧组被压缩产生预弹力，此时恒压室需要足够大的压力才能够使碟簧组进一步被压缩而推动阀杆向右移动而使阀芯将中心孔密封，这样能够使恒压室内的压力满足使用要求。这样在实际实用过程中可以根据实际情况中按照实际所需的压力要求来选择碟簧组的使用区间范围，选择调节预紧件还是调压件，本专利技术能够适用于不同数量和排列方式的碟簧组。
14、进一步，所述预紧件为预紧螺母，所述预紧螺母与所述阀杆螺纹连接，所述调压件为调压螺母，所述调压螺母与所述阀体的内壁螺纹连接，所述导向套与所述调节螺母同轴滑动配合。
15、有益效果：本方案中的预紧螺母能够对碟簧起到预紧的作用，而通过旋动调压螺母能够改变调压螺母的位置，从而能够根据实际情况调节对碟簧的预紧压力大小。
16、进一步，所述碟簧组包括多对碟簧，每一对碟簧凹面相对，且每一对碟簧之间均设置有平垫。
17、有益效果：本专利技术中每一对面对面设置的碟簧之间设置有平垫，这样能够使碟簧的受力更加的均匀，继而避免碟簧受剪切力而出现失效的情况。据有关研究，这种设置，可提高碟簧受用寿命到6倍。这在国内外间歇作用的恒压阀中，还是首次应用。
18、进一步，所述平垫的厚度大于所述碟簧的厚度，所述平垫的外径大于或等于多对碟簧压缩后的最大本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种间歇性作用的恒压阀，包括阀体、阀底座和阀杆，所述阀杆位于所述阀体内，所述阀底座位于所述阀体内的一端，所述阀底座同轴开设有贯穿其轴向两端的中心孔，所述阀杆靠近阀底座的一端连接有阀芯，所述阀杆同轴开设有贯穿其轴向两端的轴向孔，所述阀杆的一侧开设有与其轴向孔相通的进气孔，其特征在于，所述阀杆的一端位于阀体内，所述阀杆的另一端伸出阀体，所述阀杆外周同轴套设有导向套，所述导向套的外周套设有碟簧组，所述碟簧组位于阀体的外侧，所述导向套外侧套设有调压件，所述调压件与所述阀体连接，所述阀杆伸出阀体的一端连接有轴向调节碟簧组压力的预紧件，所述碟簧组位于所述调压件和预紧件之间。
2.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述预紧件为预紧螺母，所述预紧螺母与所述阀杆螺纹连接，所述调压件为调压螺母，所述调压螺母与所述阀体的内壁螺纹连接，所述导向套与所述调节螺母同轴滑动配合。
3.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述碟簧组包括多对碟簧，每一对碟簧凹面相对，且每一对碟簧之间均设置有平垫。
4.根据权利要求3所述的一种间歇性
5.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述导向套能够随碟簧组的变形而同时滑动，所述导向套的滑动距离为碟簧组总的变形量。
6.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述阀杆上同轴设有限位部，所述限位部的直径大于所述阀杆的直径，所述阀体内开设有与阀杆和限位部所形成的形状相匹配的阶梯孔，所述阶梯孔包括相互连通的大孔和小孔，所述限位部位于阶梯孔的大孔内，且所述限位部与大孔靠近小孔的一端之间的距离大于所述阀芯与阀底座之间的距离。
7.根据权利要求6所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述阀底座与所述阀体之间、阀杆与所述阀体之间以及限位部与所述阀体之间均设有密封圈。
8.根据权利要求7所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述阀底座与所述阀体螺纹连接。
9.根据权利要求6所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述阀体的一侧开设有与所述阶梯孔相通的指示孔，所述指示孔为通孔结构。
10.一种间歇性作用的恒压阀的应用，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述的一种间歇性作用的恒压阀安装在管道内且将管道划分为高压室和恒压室，所述高压室内具有高压气体，所述高压室内的高压气体从阀底座的中心孔流入阀体内腔，阀体与所述管道之间设有密封圈。
...【技术特征摘要】
1.一种间歇性作用的恒压阀，包括阀体、阀底座和阀杆，所述阀杆位于所述阀体内，所述阀底座位于所述阀体内的一端，所述阀底座同轴开设有贯穿其轴向两端的中心孔，所述阀杆靠近阀底座的一端连接有阀芯，所述阀杆同轴开设有贯穿其轴向两端的轴向孔，所述阀杆的一侧开设有与其轴向孔相通的进气孔，其特征在于，所述阀杆的一端位于阀体内，所述阀杆的另一端伸出阀体，所述阀杆外周同轴套设有导向套，所述导向套的外周套设有碟簧组，所述碟簧组位于阀体的外侧，所述导向套外侧套设有调压件，所述调压件与所述阀体连接，所述阀杆伸出阀体的一端连接有轴向调节碟簧组压力的预紧件，所述碟簧组位于所述调压件和预紧件之间。
2.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述预紧件为预紧螺母，所述预紧螺母与所述阀杆螺纹连接，所述调压件为调压螺母，所述调压螺母与所述阀体的内壁螺纹连接，所述导向套与所述调节螺母同轴滑动配合。
3.根据权利要求1所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述碟簧组包括多对碟簧，每一对碟簧凹面相对，且每一对碟簧之间均设置有平垫。
4.根据权利要求3所述的一种间歇性作用的恒压阀，其特征在于，所述平垫的厚度大于所述碟簧的厚度，所述平垫的外径大于或等于多对碟簧压缩后的最大外径尺寸。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁庆洪，朱珠，郑思佳，胡雨涵，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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