[发明专利]一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法

权利要求书

1.一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，包括阀体(1)、固连在阀体(1)一侧的介质仓(2)、滑动连接在阀体(1)内一侧的阀杆(3)、滑动连接在阀体(1)内另一侧的圆锥齿轮形阀芯(4)、固连在介质仓(2)内的圆锥齿轮形阀座(5)、抵接在阀杆(3)与圆锥齿轮形阀芯(4)的弹簧(6)和固连在阀体(1)一侧的电磁铁(7)，阀体(1)一侧开设有流出口(12)，介质仓(2)一侧固连有粘性介质注入缸(21)，粘性介质注入缸(21)向介质仓(2)内通入粘性介质(8)，粘性介质(8)通过圆锥齿轮形阀芯(4)和圆锥齿轮形阀座(5)流到流出口(12)处，其中，

圆锥齿轮形阀芯(4)端头插入圆锥齿轮形阀座(5)内，圆锥齿轮形阀芯(4)所述端头为圆锥齿轮状，圆锥齿轮形阀座(5)内开设有圆锥齿轮状槽，圆锥齿轮形阀芯(4)所述端头与圆锥齿轮形阀座(5)所述槽相互啮合。

2.根据权利要求1所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，圆锥齿轮形阀芯(4)的全齿高尺寸随粘性介质(8)的粘度增大而增大。

3.根据权利要求2所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，粘性介质(8)的粘性介质分子量在10000～300000时，圆锥齿轮形阀芯(4)的全齿高h₁为4.0～4.5mm；粘性介质(8)的粘性介质分子量在310000～500000时，圆锥齿轮形阀芯(4)的全齿高h₂为6.5～7.0mm；粘性介质(8)的粘性介质分子量在510000～700000时，圆锥齿轮形阀芯(4)的全齿高h₃为7.7～8.2mm；粘性介质(8)的粘性介质分子量在710000～900000时，圆锥齿轮形阀芯(4)的全齿高h₄为8.8～9.5mm。

4.根据权利要求3所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，圆锥齿轮形阀芯(4)圆锥齿轮形端头的母线为具有一定曲率的圆弧曲线，圆锥齿轮形阀座(5)与圆锥齿轮形阀芯(4)啮合的密封面的母线为直线，以使圆锥齿轮形阀芯(4)与圆锥齿轮形阀座(5)密封面啮合时相切于一条线。

5.根据权利要求1所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，圆锥齿轮形阀芯(4)套接在阀杆(3)一端外，圆锥齿轮形阀芯(4)与阀杆(3)滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，电磁铁(7)与阀杆(3)另一端抵接。

7.根据权利要求5所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置，其特征在于，阀体(1)与圆锥齿轮形阀芯(4)的抵接端面内固连有密封圈(11)，密封圈(11)与圆锥齿轮形阀芯(4)过盈配合。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置的压力加载控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

I：利用电磁铁(7)控制阀杆(3)运动使弹簧(6)压缩，弹簧(6)产生的力使圆锥齿轮形阀芯(4)处于闭合位；

Ⅱ：利用粘性介质注入缸(21)向介质仓(2)注入粘性介质(8)；

Ⅲ：当粘性介质(8)压力达到设定的压力值时，粘性介质注入缸(21)停止注入；

IV：如果粘性介质(8)压力超过设定压力值时则开始卸载工作，同时停止注入粘性介质(8)，当粘性介质(8)压力小于弹簧(6)的开启力时，则圆锥齿轮形阀芯(4)回到闭合位，在此过程中实现粘性介质(8)的加载控制。

9.根据权利要求1-7任意一项所述的一种粘性介质压力加载、卸载装置的压力卸载控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

I：利用电磁铁(7)控制阀杆(3)运动使弹簧(6)压缩，弹簧(6)产生的力作用在圆锥齿轮形阀芯(4)上，在初始状态时使圆锥齿轮形阀芯(4)与圆锥齿轮形阀座(5)紧密啮合，此时圆锥齿轮形阀芯(4)处于闭合位；

Ⅱ：介质仓(2)与粘性介质(8)工作区域相连通，粘性介质(8)在工作区域被压缩并向圆锥齿轮形阀芯(4)方向流动，同时产生一定的压力作用在圆锥齿轮形阀芯(4)端面，粘性介质压力大于弹簧(6)的开启力时圆锥齿轮形阀芯(4)与圆锥齿轮形阀座(5)分离形成一定间隙，处于开启位；

Ⅲ：为实现压力控制，粘度不同时粘性介质(8)所需要的圆锥齿轮形阀芯(4)开启间隙不同，相同分子量的粘性介质(8)在工作压力较小时，其粘度较低，流动速率较快，需要较小的圆锥齿轮形阀芯(4)开启间隙，需要较大的弹簧(6)开启力；粘性介质(8)工作压力较大时，其粘度较高，流动速率较慢，需要较大的圆锥齿轮形阀芯(4)开启间隙，需要较小的弹簧(6)开启力；利用电磁铁(7)不同电流大小控制阀杆(3)压缩弹簧(6)的量即可控制圆锥齿轮形阀芯(4)的开启间隙，进而控制粘性介质(8)工作压力；

IV：圆锥齿轮形阀芯(4)开启后粘性介质(8)从开启间隙中流入阀体(1)，然后从流出口(12)排出，当粘性介质(8)作用在圆锥齿轮形阀芯(4)的压力小于弹簧(6)的开启力时，圆锥齿轮形阀芯(4)重新回到闭合位，在此过程中完成粘性介质(8)卸载。