專利名稱：減壓設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種減壓設備，該減壓設備用于將供應的壓力流體的壓力減小到期望壓力并且向外引導壓力流體。
背景技術：
在日本平開專利公報No. 10-198433中，該申請提出一種減壓設備，通過該減壓設備從第一側供應的壓力流體的壓力被減小到期望壓力并且將該壓力流體向外引導到第二偵U。在壓力流體以期望設定的壓力從流體壓力供應源供應到流體壓力裝置的情況下，減壓設備被布置在流體壓力供應源和流體壓力裝置之間，從而從流體壓力供應源供應到第一側的壓力流體的壓力被減小到期望壓力，之后該壓力流體被供應到第二側，該期望壓力對應于連接到第二側的流體壓力裝置的說明。
發明內容
本發明的目的在于提供一種減壓設備，在該減壓設備中，通過減壓設備消耗的空氣的量被減小。本發明的特征在于一種減壓設備，該減壓設備具有閥體，該閥體通過相對于噴嘴的分離和閉合動作而控制從第一側導入背壓室的壓力流體的流動；和隔膜室，該隔膜室通過設置于閥體中的閥構件與背壓室連通，該減壓設備用于將從第一側供應的壓力流體的壓力減小到期望壓力，并且將該壓力流體向外引導到第二側。減壓設備包括閥體，該閥體設置在背壓室和隔膜室之間，該閥體被設置成相對于噴嘴可移動；第一連接通道，該第一連接通道連接第一側和背壓室，并且在該第一連接通道中通過閥體切換連通狀態；和第二連接通道，該第二連接通道在第二側和隔膜室之間進行連通。閥體的擋板(flapper)被設置在背壓室的流體供應側，第一連接通道被連接到流體供應側，背壓室經由第二連接通道與第二側連通。根據本發明，減壓設備減小壓力流體的壓力并且使該壓力流體從第一側流到第二側，在該減壓設備中，通過設置第一連接通道和第二連接通道，在不預先設定第二側的壓力流體的設定壓力的情況下，借助于閥體，能夠完全地中斷(或者妨礙)壓力流體供應到背壓室，其中該第一連接通道連接第一側和背壓室并且在該第一連接通道中通過閥體切換連通狀態，該第二連接通道在第二側和第一隔膜室之間進行連通。正由于此，壓力流體不會被排出到大氣。另一方面，即使在設定了設定壓力的情況下，背壓室中的壓力流體也不會被排出到大氣，因為背壓室中的壓力流體經過噴嘴、隔膜室、和第二連接通道流到第二側。因而，相比于作為先導壓力(Pilot pressure)的壓力流體被排出到大氣的常規減壓設備，因為先導壓力被供應到第二側并且在第二側被應用，所以能夠抑制不需要的壓力流體消耗，而且其的消耗量能夠被減小。通過以下說明并結合以說明性實例方式所示的附圖，本發明的上述和其他目的、特征和優勢將更加明顯。
圖I是根據本發明的第一實施例的減壓設備的整體截面圖；圖2是顯示圖I的減壓設備的示意性結構圖；圖3是根據本發明的第二實施例的減壓設備的整體截面圖；圖4是顯示圖3的減壓設備的示意性截面圖；圖5是根據本發明的第三實施例的減壓設備的整體截面圖； 圖6是顯示圖5的減壓設備中的導向閥(pilot valve)的附近的放大截面圖；和圖7是顯示圖5的減壓設備的示意性結構圖。
具體實施例方式如圖I和2所示，減壓設備10包括本體12、閥機構14，該閥機構14用于切換流經本體12內的流體的流動狀態；閥蓋16，該閥蓋16被連接到本體12的上部分；和操作元件18，該操作元件18被可旋轉地設置在閥蓋16的上部。本體12由具有第一側端口(第一側)20和第二側端口(第二側)22的第一本體24、設置在第一本體24的上部分的第二本體26和設置在第二本體26的上部分的第三本體26組成。第一本體24、第二本體26和第三本體28通過未顯示的螺栓而被整體地組合。第一側端口 20在本體的一個側表面上被打開并且被連接到未顯示的壓力流體供應源。第二側端口 22打開本體的另一側表面并且被連接到未顯示的流體壓力裝置。另外，連通通道30被形成在第一側端口 20和第二側端口 22之間，該連通通道30建立第一側端口 20和第二側端口 22之間的連通。閥座32被形成在連通通道30的內部，稍后所述的主閥66能夠被安置在該閥座32上。另外，在第一本體24的下部分上，安裝孔34與連通通道30連通，并且面向下并且向下開口。閉合塞36被從下插入到安裝孔34內并且被鎖定環38鎖定。因而，安裝孔34被閉合塞36阻塞，連通通道30和外部之間的連通被阻斷。第一隔膜42通過位于中間的第一保持構件40被設置在第一本體24和第二本體26之間，而第二隔膜46通過平板狀的第二保持構件44被設置在第二本體26和第三本體28之間。孔48被形成為在第一保持構件40的中心部分沿著軸線方向(箭頭A和B的方向)穿透。另外，在第一隔膜42的下部分上,第一隔膜室50被設置在第一本體24和第一隔膜42之間，并且通過形成于第一本體24中的連通孔52與第二側端口 22連通。另外，第二隔膜室54被設置在第一隔膜42和第二隔膜46之間，并且與排出端口 56連通，該排出端口56在第二本體26的一側上開口。更具體地，第二隔膜室54通過排出端口 56與外部連通。此外，在第二隔膜46的上部上，噴嘴背壓室(背壓室)58被形成在第二隔膜46和第三本體28之間，并且與穿透孔60連通，該穿透孔60在第三本體28的中心沿著軸線方向穿透。另一方面,在第一至第三本體24、26、28中，支路通道(第一連接通道)62相對于本體12的中心形成在第一側端口 20中，從而在第一側端口 20和穿透孔60之間進行連通。更具體地，支路通道62被連接到第一側端口 20的上部分，并且在向上延伸經過第一至第三本體24、26、28之后，支路通道62朝向第三本體28的中心側以直角彎曲，并且被連接到穿透孔60。另外，在第一至第三本體24、26、28中，反饋通道(第二連接通道)64相對于本體12的中心形成在第二側端口 22中，從而在第二側端口 22和閥蓋16的后述的第三隔膜室(隔膜室)90之間進行連通。更具體地，反饋通道64被連接到第二側端口 22的上部分，并且在向上延伸經過第一至第三本體24、26、28之后，反饋通道64以直角向上進一步彎曲，并且被連接到第三隔膜室90。支路通道62和反饋通道64被形成為不與第一和第二隔膜室50、54以及噴嘴背壓室58中的任意一個連通。閥機構14被設置在第一本體24的連通通道30中，并且包括沿著豎直方向(箭頭 A和B的方向)可移動地設置的主閥66,和插入主閥66和閉合塞36之間的第一彈簧68。主閥66包括座構件70，該座構件70被設置在閉合塞36的上方并且其形狀為向上逐漸變細；和密封構件72，該密封構件72被形成在座構件70的上方并且閉合第一保持構件40的孔48。在主閥66中，密封構件72通過插入引導孔74內而沿著軸線方向被可移動地引導，該引導孔74穿透第一本體24的中心。第一彈簧68包括螺旋彈簧，例如，該第一彈簧68在與閉合塞36遠離的方向(箭頭A的方向)上推動主閥66,從而用于相對于第一本體24的閥座32安置座構件70。閥蓋16被形成為圓柱形狀，并且通過基部構件76被連接到第三本體28的上部，該基部構件76被設置在閥蓋16的下端部上。第三隔膜78與第三保持構件80 —起被設置在閥蓋16和基部構件76之間。第三保持構件80被設置在第三隔膜78的大致中心部分中。第二彈簧82、可旋轉軸84和彈簧保持器86被設置在閥蓋16的內部。第二彈簧82包括螺旋彈簧，可旋轉軸84和彈簧保持器86組成操作元件18。圓盤構件88被設置在第三隔膜78的上表面上，第三保持構件80被適配在圓盤構件88中。第二彈簧82的端部被固定到圓盤構件88的上部。第三隔膜室90被形成在第三隔膜78和基部構件76之間，并且與第三本體28的穿透孔60連通。基部構件76配備有噴嘴92，該噴嘴92從其的大致中心部分向下突出，噴嘴92被插入到第三本體28的穿透孔60的內部。噴嘴92的內部包括閥孔94，該閥孔94沿著軸線方向(箭頭A和B的方向)穿透，并且后述的導向閥(閥體)93被插入到該閥孔94內；一對側孔96,該一對側孔96在垂直于閥孔94的方向上開口。支路通道62和閥孔94通過側孔96相互連通。在導向閥93的內部，導向通道98被形成為沿著軸線方向(箭頭A和B的方向)穿透。導向閥93能夠相對于閥孔94和穿透孔60在軸線方向(箭頭A和B的方向)上移動。在導向閥93的上端部上，形成有閥構件100，該閥構件100凹陷且具有半圓形的橫截面，球形體106 (后述)被保持在該閥構件100中。另外，第三彈簧102被插入到導向閥93的下端部和穿透孔60之間，并且向上(在箭頭A的方向上)推動導向閥93。正由于此，導向閥93的擋板(flapper) 104抵靠噴嘴92的底端部，從而阻塞閥孔94和噴嘴背壓室58之間的連通。另一方面，保持在閥構件100中的球形體106的功能為閉合導向通道98，并且該球形體106在第三彈簧的彈性下正常地抵靠第三保持構件80的下表面。操作元件18具有可旋轉軸84，該可旋轉軸84被螺紋接合在閥蓋16的上部分中；和把手108，該把手108被適配成與可旋轉軸84接合。把手108被設置成覆蓋閥蓋16的上部分。另外，在可旋轉軸84的下端部上，彈簧保持器86通過凸緣與該可旋轉軸84的下端部螺紋接合，第二彈簧82的另一端被固定到彈簧保持器86。更具體地，在閥蓋16的內部，第二彈簧82被插入到彈簧保持器86和圓盤構件88之間，并且用于在彈簧保持器86和圓盤構件88相互遠離的方向上互相推動彈簧保持器86和圓盤構件88。另外，通過旋轉把手108，可旋轉軸84與把手108 —起旋轉，從而螺紋接合在可旋轉軸84上的彈簧保持器86沿著軸線方向移動。正由于此，例如，第二彈簧82被彈簧保持器86壓縮，其的按壓力被作用于(即，偏壓)第三隔膜78。
根據本發明的第一實施例的減壓設備10如上構造。其次，將說明該減壓設備10的操作和優勢。首先，壓力流體供應源(未顯示)通過未顯示的管被連接到第一側端口 20，諸如汽缸等的期望的流體壓力裝置例如被連接到第二側端口 22。來自未顯示的壓力流體供應源的壓力流體被供應到第一側端口 20。上述預操作之后，操作者在期望的方向上旋轉構成操作元件18的把手108。通過引起彈簧保持器86下降，第二彈簧82被壓縮，從而圓盤構件88和第三隔膜78被第二彈簧82的彈力以預定壓力(設定壓力)向下按壓。由于第三隔膜78被向下按壓，所以導向閥93克服第三彈簧102的彈力而下降，并且使得擋板104與噴嘴92的下端遠離。正由于此，流經支路通道62的壓力流體經過穿透孔60并且被供應到噴嘴背壓室58。此外，噴嘴背壓室58中的壓力(噴嘴背壓)升高，第二隔膜46通過這個壓力而被向下按壓，同時，第一隔膜42被向下按壓,主閥66經由第一保持構件40克服第一彈簧68的彈力而下降。因而，主閥66的座構件70與第一本體24的閥座32分離，從而第一側端口 20和第二側端口 22相互連通。正由于此，供應到第一側端口 20的壓力流體流經連通通道30到達第二側端口 22。此時，流入第二側端口 22的壓力流體的一部分通過反饋通道64流到第三隔膜室90，第三隔膜室90的壓力升高。同時，第三隔膜78被按壓并且克服第二彈簧82的按壓力而向上移動。正由于此，導向閥93通過第三彈簧102的彈力而向上移動。此外，當第三隔膜90的壓力和第二彈簧82的按壓力平衡時，導向閥93的擋板104安置于噴嘴93的底端部，并且阻斷壓力流體相對于噴嘴背壓室58的流動。壓力流體流到第二側端口 22，并且被供應到未顯示的流體壓力裝置，該壓力流體的壓力通過把手108調節成設定壓力。另一方面，當第二側端口 22中的壓力上升到基于把手108的旋轉角(旋轉量)設置的設定壓力之上時，壓力上升的壓力流體流經反饋通道64，進入第三隔膜室90，并且克服第二彈簧82的彈力進一步向上(箭頭A的方向)按壓并移動第三隔膜78。同時，因為噴嘴背壓室58和導向通道98中的壓力流體的壓力高于第三隔膜室90中的壓力流體的壓力，所以壓力差(相差的壓力)導致球形體106被向上按壓而遠離閥構件100。因而，導向通道98和第三隔膜室90相互連通，并且噴嘴背壓室58內的壓力流體流經導向通道98，進入第三隔膜室90，從而噴嘴背壓室58中的壓力下降。球形體106和閥構件100用作噴嘴擋板機構。通過降低噴嘴背壓，第一隔膜42和第二隔膜46向上移動，隨之主閥66的密封構件72與第一保持構件40遠離。同時,主閥66在第一彈簧68的彈性作用下上升,從而座構件70安置于閥座32上。因而，通過主閥66的密封構件72閉合的第一保持構件40的孔48打開，并且壓力在第一側端口 22中已經上升的的壓力流體經由孔48被導入到第二隔膜室54，并且通過排出端口 56排到大氣。根據第一實施例，以上述方式設置反饋通道64，該反饋通道64建立第二側端口 22和第三隔膜室90之間的連通，同時，該結構使得當壓力流體從第一側端口 20流到第二側端口 22時，供應到噴嘴背壓室58的壓力流體能夠流經反饋通道64到達第二側端口 22，而不會被排到外部。正由于上述構造，在第二側端口 22中的第二側壓力(設定壓力)沒有預先設定的情 況下，導向閥93的擋板104安置于噴嘴92的下端部上，并且完全地阻塞將壓力流體供應到噴嘴背壓室58。因此，形成先導壓力的壓力流體未被排到大氣。另外，即使在第二側端口22中的壓力流體的第二側壓力(設定壓力)被設置，該壓力仍然可以通過操作元件18進行調節，因為噴嘴背壓室58中的壓力流體通過導向通道98和第三隔膜室90流到第二側端口22，所以壓力流體不會被排到大氣。因而，相比于用作先導壓力的壓力流體被排到大氣的常規減壓設備，因為先導壓力能夠被供應到第二側端口 22，所以能夠抑制壓力流體的不必要的消耗，并且壓力流體的消耗量被有效地降低。其次，圖3和4展示根據第二實施例的減壓設備150。與根據第一實施例的減壓設備10相同的組成元件利用相同的參考標號表示，這里省略具體的說明。根據第二實施例的減壓設備150與根據第一實施例的減壓設備10的不同之處在于，分支通道152被設置在本體12中，該分支通道152從反饋通道64分叉并且連接到噴嘴背壓室58，節流部件154包含在分支通道152中。分支通道152在組成本體12的第三本體28中沿著豎直方向形成。分支通道152的下端被連接到噴嘴背壓室58，分支通道152的上端被連接到反饋通道64。更具體地，分支通道152經由反饋通道64與噴嘴背壓室58、第二側端口 22和第三隔膜室90相互連通。另外，具有節流孔156的節流部件154被設置在分支通道152中，該節流孔156的直徑從分支通道152的通道直徑減小。節流孔156例如形成為其直徑從噴嘴背壓室58朝著第三隔膜室90的一側(箭頭A的方向上)逐漸減小。以這種方式，在本體12中，分支通道152被設置成從設置在第二側上的反饋通道64分叉并且與噴嘴背壓室58連通，節流部件154的通道直徑減小并且被設置在分支通道152中。相對于從噴嘴背壓室58流出，流經節流部件154并且流到第二側端口 22的壓力流體的流量，通過利用導向閥93控制從第一側端口 20供應的流經分支通道62并且流到噴嘴背壓室58的壓力流體的流量，能夠高精度地控制噴嘴背壓室58中的壓力。因而，在減壓設備150中，設定壓力能夠被設置為較低值，另外，由于抑制噴嘴背壓室58和第二側端口 22之間的壓力差，相比于常規的減壓設備，壓力流體的消耗量減少。其次，圖5至7展示根據第三實施例的減壓設備200。與根據第一實施例的減壓設備10相同的組成元件利用相同的參考標號表示，這里省略具體的說明根據第三實施例的減壓設備200與根據第一實施例的減壓設備10的不同之處在于，在遠離球形體106的方向上凹陷的凹口槽(凹槽)202被設置在導向閥93的閥構件100中。凹口槽202例如形成有三角形橫截面，從而當球形體106被安置于閥構件100上時，維持導向通道98和第三隔膜室90之間的連通。正由于此，即使在球形體106被安置于導向閥93的閥構件100上時，噴嘴背壓室58和第三隔膜室90能夠通過導向通道98相互連通，噴嘴背壓室58中的壓力流體能夠流經第三隔膜室90到達第二側端口 22。因而，通過總是允許壓力流體從噴嘴背壓室58流到第二側端口 22，能夠高精度地進行第二側壓力(設定壓力)的控制。另外，相比于根據第二實施例的減壓設備150，由于凹口槽202能夠被直接設置在閥構件100中，所以能夠簡化設備結構，而不會增加部件數量。另外，即使凹口槽202被灰塵等阻塞的情況下，當球形體106與閥構件100分離時，由于流動的壓力流體，這些灰塵從凹口槽202吹出，從而防止灰塵阻塞。
根據本發明的減壓設備不限于上述實施例。當然在不背離本發明的精髓和實質可以采用各種另外的或者修改的結構。
權利要求
1.一種減壓設備(10，150，200 )，所述減壓設備(10，150，200 )具有閥體(93 )，通過所述閥體(93)相對于噴嘴(92)的分離和閉合動作，所述閥體(93)控制從第一側(20)導入背壓室(58)的壓力流體的流動；和隔膜室(90)，所述隔膜室(90)通過設置于所述閥體(93)中的閥構件(100)與所述背壓室(58)連通，所述減壓設備(10，150，200)用于將從所述第一側(20)供應的所述壓力流體的壓力減小到期望壓力，并且將所述壓力流體向外引導到第二側(22)，其特征在于，所述減壓設備(10，150，200)包括 所述閥體(93)，所述閥體(93)設置在所述背壓室(58)和所述隔膜室(90)之間，所述閥體(93)被設置成相對于所述噴嘴(92)可移動； 第一連接通道(62 )，所述第一連接通道(62 )連接所述第一側(20 )和所述背壓室(58 )，并且在所述第一連接通道(62)中通過所述閥體(93)切換連通狀態；和 第二連接通道(64 )，所述第二連接通道(64 )在所述第二側(22 )和所述隔膜室(90 )之間進行連通； 其中，所述閥體(93)的擋板(104)被設置在所述背壓室(58)的流體供應側，所述第一連接通道(62 )被連接到所述流體供應側，所述背壓室(58 )經由所述第二連接通道(64 )與所述第二側(22)連通。
2.如權利要求I所述的減壓設備，其特征在于，其中，所述閥體(93)被設置成能夠在所述噴嘴(92)的內部沿著軸線方向移動，在所述閥體(93)的內部中，導向通道(98)被形成為沿著所述軸線方向穿透，通過所述導向通道(98)建立所述背壓室(58)和所述隔膜室(90)之間的連通。
3.如權利要求I或2所述的減壓設備，其特征在于，其中，節流部件(154)被設置在所述背壓室(58)的下游側，用于對從所述背壓室(58)流入所述第二連接通道(64)的所述壓力流體的流量進行節流。
4.如權利要求I或2所述的減壓設備，其特征在于，進一步包括分支通道(152)，所述分支通道(152)連接所述第二連接通道(64 )和所述背壓室(58 )，其中，節流部件(154)被設置在所述分支通道(152 )中，用于對從所述背壓室(58 )流入所述第二連接通道(64 )的所述壓力流體的流量進行節流。
5.如權利要求I所述的減壓設備，其特征在于，其中，所述閥體(93)包括凹槽(202)，當所述噴嘴(92)被所述擋板(104)閉合時，所述壓力流體的一部分通過所述凹槽(202)流經所述噴嘴(92)和所述背壓室(58)和所述隔膜室(90)之間。
6.如權利要求5所述的減壓設備，其特征在于，其中，所述凹槽(202)被形成在所述閥構件(100)中，并且在遠離球形體(106)的方向上凹陷，所述球形體(106)安置于所述閥構件(100)中。
7.如權利要求6所述的減壓設備，其特征在于，其中，所述凹槽(202)形成三角形的橫截面。
全文摘要
一種減壓設備(10)，該減壓設備(10)包括本體(12)，該本體(12)具有第一側端口(20)和第二側端口(22)，壓力流體通過該第一側端口(20)被供應，壓力減小的壓力流體經過該第二側端口(22)被排出。另外，形成有反饋通道(64)，該反饋通道(64)建立第二側端口(22)和面向導向閥(93)的第三隔膜室(90)之間的連通。另外，流經第二側端口(22)的壓力流體經過反饋通道(64)被導入到第三隔膜室(90)，從而第三隔膜(78)克服第二彈簧(82)的彈力被向上按壓以達到平衡。
文檔編號G05D16/16GK102959486SQ20118003124
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月15日 優先權日2010年6月24日
發明者興津政幸, 豬熊直樹, 塚本堅二 申請人:Smc株式會社