[发明专利]自驱动间断开闭阀

说明书

本发明涉及一类利用被控系统流体自身压力为动力，并可调节开闭时间的间断开闭阀门。

在生产和生活中，常需一种间断开闭的阀门。在已有的技术中，多采用电、气、液信号及手动、机动等控制，或由水箱和浮球阀共同组成，以实现上述功能要求，造成使用安装的不便。而在中国专利申请号85108777中，曾提供了一种解决以上问题的装置，但其利用了众多的弹簧，结构复杂，易于失效，且单纯的一种结构难以满足众多行业的要求。

本发明所涉及的是与85108777根本不同的且简单有效的实现在予定时间间隔，依靠被控管道流体自压力，自动间断开闭的一类阀门的基本方法。

本阀门需由主阀，付阀共同组成，二者依靠管道流体自压力，互为否定，以实现一种“否定之否定”的循环运动，而达到阀门的定时开闭，并实现开闭时间可调的功能要求。二者关系具体说来如下：主阀控制系统的开与闭，令开状态为A，关状态为B，主阀在A与B的转换过程中有一过程点X，该点为付阀运动的转折点，即当主阀由过程点X的一边运动到另一边时，因压力特性的改变引起付阀的反向运动。同样，付阀也有Ⅰ状态、Ⅱ状态和过程点O，当付阀由过程点的一边运动到另一边时，主阀同样因其压力特性的改变而反向运动。附图1所示为主付阀的联动关系图。图中实线表控制过程;虚线表被控过程;菱形表状态，方形表过程点。里面两圈为付阀对主阀的控制关系，当付阀在由过程点0至Ⅰ状态、状态Ⅰ、状态Ⅰ至过程点0时，主阀被控离开B状态经X点至A状态，并保持这一状态;当付阀运动至过程点另一侧，即0至Ⅱ、Ⅱ、Ⅱ至0时，主阀即反向运动，即离开A过X点至B，并保持B状态。付阀对主阀的控制过程其时间关系为：

同样，因主阀状态的不同又控制着付阀的运动方向，这可在外两圈中看出，其控制关系同付阀对主阀的控制。主阀对付阀的控制过程其时间关系为：

由方程（1）、（2）可得：

T_A＝f_A（t_Ⅰ、t_Ⅱ、t₁、t₂、t₃、t₄、T₁、T₂、T₃、T₄）（3）

T_B＝f_B（t_Ⅰ、t_Ⅱ、t₁、t₂、t₃、t₄、T₁、T₂、T₃、T₄）（4）

由（3）、（4）式可知，只要改变等式左边的函数值，即可改变阀门的导通时间T_A和关闭时间T_B。从图中还可看出：主、付阀的过程点均与其另一方的反向运动时刻相对应。而该反向运动方此时仍控制着对方，使之向过程点的另一边运动，因而本阀门无运动死点，保证开闭运动的循环进行。

本着上述原则，可设计出多种不同型式的阀门，图2，图3为其中两种的示意图。在图2中，主阀、付阀均由活塞付与换向阀组成。付阀的活塞缸-腔与出口端用全压方式联接（接口截面与流线垂直），另一腔与入口端用静压方式联接（接口截面与流线平行）。主阀上下腔与系统有两由付阀控制的通道，其中;一通道与出口静压方式联接，一通道与入口全压方式联接。图2所示位置为阀门关闭，此时主阀在入口流体的作用下运动至上限，即图1所示的B状态。付阀在入口压力作用下向上运动，拉动换向阀并继续向上运动至上极限，即完成图1所示的由Ⅱ经0至Ⅰ。当付阀完成换向阀的换向后，主阀活塞向下运动，至拉动换向阀，使阀门打开，此时，因流体的流动使全压转变为静压与动压之和，主阀因上腔接入口全压，下腔接出口静压而继续向下运动至下限，即完成由B经X至A的过程。当阀门开至一定程度，即图1所示的过程点X的另一边时，付阀开始向下运动至推动换向阀并继续运动至因主活塞的流道的变换而向下运动，并拉动主换向阀使阀门关闭至过程点X时为止，即完成由Ⅰ经0至Ⅱ的过程，付阀又重新开始向上运动。而主阀在付阀向上运动至拉动换向阀这段时间内，继续关闭阀门，并保持关闭状态，即完成图1所示的X至B、B状态这一过程。此时阀门回复图示状态。重新开始下一次运动循环。适当调节图示两节流阀可调节阀门的开闭时间。