[实用新型]流体压力系统自动控制装置

说明书

本实用新型涉及一种流体压力系统的自动控制装置。

现有流体压力系统中，部分系统工作时，尽管系统压力在所需范围内，但泵（指气泵或液压泵）仍在运转。这种运转，消耗功率，加快泵的磨损，缩短泵的使用寿命。虽然少数泵已安装自动卸荷装置，但功率消耗，泵磨损等缺陷依然存在。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，制作、安装、维修方便的流体压力系统自动控制装置。使用该装置自动控制泵或系统的原动机，使之在系统内压力高于所需压力范围的上限时停止工作，而等于或稍高于所需压力范围的下限时开始工作，使系统有足够的工作压力。这样便节约了功率，且延长了泵的使用寿命。当然，作为一种流体压力系统自动控制装置，不仅用于控制泵的工作情况。

本实用新型由左壳体（1）、右壳体（4）、密封膜片（2）、压盘（3）、推杆（10）、碟形弹簧（6）、调整螺母（9）以及两个锁紧螺母组成，所有零件为回转体，压盘（3）与右壳体（4）间隙配合，推杆（10）调整螺母（2）也是间隙配合。碟形弹簧位于压盘（3）与右壳体（4）之间。

为了达到上述目的，本实用新型使用卸荷后能恢复原状的碟形弹簧作为流体压力的反馈元件。碟形弹簧具有变刚度特性：碟形弹簧轴向受力后轴向尺寸变小，当碟形弹簧所受的力超过其最大特征载荷时：由于碟形弹簧刚度变小，它将发生翻转变形；若所受的力小于该翻转变形所对应的特征值，碟形弹簧将翻转成原形状。流体通过膜片（2）、压盘（3）作用于碟形弹簧（6），碟形弹簧（6）产生变形，压盘（3）和推杆（10）随动。假设流体压力由零开始增加，随着压力的升高，碟形弹簧载荷逐渐增加，变形量也逐渐增加，当达到压力下限时，碟形弹簧载荷为P，泵继续工作，压力持续升高，当达到压力上限时，碟形弹簧载荷为最大特征载荷P_S（经设计选择碟形弹簧结构，使压力上限等于P_S），变形量为l_S，l_S就是自由行程。压力再升高，碟形弹簧发生翻转，该翻转使受压流体的体积增大。若流体为气体，由于气体可压缩性，其压力几乎不变，碟形弹簧将突然翻转，若流体为液体，则该体积增加，压力下降。但此时液压泵仍在运转，在不停地向系统补充液体，则压力不低于最大特征载荷P_S，因而压盘给碟形弹簧的力总是大于其特征载荷，碟形弹簧也能翻转，因而无论对气体还是液体，碟形弹簧都会翻转，直至被调整螺母（9）挡住。此时压盘（3）、推杆（10）产生位移，这位移就是推杆（10）的工作行程。利用该位移分离离合器或切断电源开关，使泵或原动机停止工作。随着系统的工作压力逐渐下降，当接近压力下限时，碟形弹簧受力小于其特征载荷，翻转成原形状，接合离合器或开关，泵又继续工作，使压力逐渐升高；如此循环往复。

由于膜片弹簧的形状与碟形弹簧很相似，弹性变形特性与碟形弹簧完全相同，因而膜片弹簧完全可以取代上述碟形弹簧。

本实用新型结构简单，易于制造，通用性强。凡是同一类型的流体压力系统均可安装。流体压力系统使用该装置后能降低能源消耗，延长泵的使用寿命。

附图描述了本实用新型的一个实施例。

附图1为本实用新型的沿轴线的剖视图。

附图1为说明书摘要附图。

附图2为碟形弹簧形状示意图。

附图3为碟形弹簧或膜片弹簧弹性变形特性曲线示意图。l_S为自由行程，l_h为工作行程，C点为压力下限点，S为最高点，u点为压平点，h点为翻转后的停止点。

附图4为膜片弹簧形状示意图。

实施例：附图1也为实施例示意图。如图所示的流体压力系统自动控制装置所有零件都可做成回转体，共用一根轴线。为防泄漏，在两壳之间加密封膜片（2）和垫片（5）。壳体分两个。碟形弹簧可冲压成形，而后进行热处理。调整螺母（9）可根据实际需要调整，以确定碟形弹簧的翻转变形量，从而确定合理压力下限。

上述实施例可用于运输工具的气动刹车系统，化工生产中工作机的自动控制系统，液面的自动控制等。