[发明专利]一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法，包括阀体、固连在阀体一侧的介质仓、滑动连接在阀体内一侧的阀杆、滑动连接在阀体内另一侧的圆锥齿轮形阀芯、固连在介质仓内的圆锥齿轮形阀座、抵接在阀杆与圆锥齿轮形阀芯的弹簧和固连在阀体一侧的电磁铁，其中，圆锥齿轮形阀芯端头插入圆锥齿轮形阀座内，圆锥齿轮形阀芯所述端头为圆锥齿轮状，圆锥齿轮形阀座内开设有圆锥齿轮状槽，圆锥齿轮形阀芯所述端头与圆锥齿轮形阀座所述槽相互啮合，本发明具有方法简单、易操作，压力灵敏度较高，可以稳定的对粘性介质压力加载、卸载进行控制的优点。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法。

背景技术

压力控制装置是一种能够提供压力环境的装置，在工程控制中，常以空气、液体作为工作介质，以气体或液体的压力作为被控制量，利用作用在阀芯上的液体或气体压力和弹簧力相互平衡的工作原理对压力进行控制。粘性介质压力成形技术是近年来发展起来的先进制造技术，已在航天、航空等前沿领域得到应用，粘性介质压力成形过程中，采用粘性介质作为传力介质，其物态为半固态、可流动、并且具有一定的粘度，成形过程中需要对粘性介质的工作压力进行加载和卸载，并将压力控制在合理的范围内。而粘性介质为半固态、可流动、并且具有一定的粘度，同时粘性介质工作压力大小影响其粘度的变化，其性质不同于气体、液体等工作介质，因此传统的以气体或液体为工作介质的压力控制装置不适合粘性介质压力的控制，现有的压力控制装置不能有效的对粘性介质进行压力控制，不能实现对粘性介质压力进行加载、卸载控制，必须探索适合于粘性介质压力加载、卸载的控制装置和控制方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供了一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种粘性介质压力加载、卸载装置及其控制方法，包括阀体、固连在阀体一侧的介质仓、滑动连接在阀体内一侧的阀杆、滑动连接在阀体内另一侧的圆锥齿轮形阀芯、固连在介质仓内的圆锥齿轮形阀座、抵接在阀杆与圆锥齿轮形阀芯的弹簧和固连在阀体一侧的电磁铁，阀体一侧开设有流出口，介质仓一侧固连有粘性介质注入缸，粘性介质注入缸向介质仓内通入粘性介质，粘性介质通过圆锥齿轮形阀芯和圆锥齿轮形阀座流到流出口处，其中，圆锥齿轮形阀芯端头插入圆锥齿轮形阀座内，圆锥齿轮形阀芯所述端头为圆锥齿轮状，圆锥齿轮形阀座内开设有圆锥齿轮状槽，圆锥齿轮形阀芯所述端头与圆锥齿轮形阀座所述槽相互啮合。

通过采用上述技术方案，相比较传统的球面状阀芯与阀座结构，圆锥齿轮形阀芯与圆锥齿轮形阀座结构形式增大了阀芯和阀座的接触面积，阀芯开启时，使具有一定粘度、流动性较差的粘性介质在单位时间内与采用球面状阀芯与阀座结构的液体流量相近，能够较快地达到压力要求，易于控制粘性介质压力加载与卸载。其中，通过全齿高控制圆锥齿轮形阀芯与圆锥齿轮形阀座接触面积，如果粘性介质粘度η增大，则全齿高h增大，圆锥齿轮形阀芯与圆锥齿轮形阀座接触面积增加，开启式时粘性介质流量不会因粘度较大而降低；粘性介质粘度η减小，全齿高h减小，开启式时粘性介质流量不会因粘度较低而增加。

作为对本发明的进一步说明，优选地，圆锥齿轮形阀芯的全齿高尺寸随粘性介质的粘度增大而增大。

通过采用上述技术方案，以根据不同粘性介质的物理性质进行选配，使装置具有较大范围的适用性。

作为对本发明的进一步说明，优选地，粘性介质的粘性介质分子量在10000～300000时，圆锥齿轮形阀芯的全齿高h₁为4.0～4.5mm；粘性介质的粘性介质分子量在310000～500000时，圆锥齿轮形阀芯的全齿高h₂为6.5～7.0mm；粘性介质的粘性介质分子量在510000～700000时，圆锥齿轮形阀芯的全齿高h₃为7.7～8.2mm；粘性介质的粘性介质分子量在710000～900000时，圆锥齿轮形阀芯的全齿高h₄为8.8～9.5mm。