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基于伯努利原理的机电式延时及配有该延时阀的空压机

阅读:259发布:2020-05-08

专利汇可以提供基于伯努利原理的机电式延时及配有该延时阀的空压机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型属于 流体 控制技术领域,涉及一种基于伯努利原理的机电式延时 阀 及配有该延时阀的空压机,首先,将伯努利原理应用于 电磁阀 结构设计,以此达成先导控制功能而使电磁阀的启闭行为更加科学合理;其次,在结构上采用多输出口布局形式,使电磁阀得以采用较小劲度系数复位 弹簧 而有效减少其体积及耗电;再者,采用延时导通 电路 使电磁阀具备可靠延时作动特质,籍此能更好满足目标系统特定功能控制需求;进一步,将基于伯努利原理的机电式延时阀应用于空压机系统上,使其停机时既能实现背压快速卸荷且能在它再次启动时延时关闭卸荷孔,较好处置了传统空压机系统对快速卸荷、高背压顺利启动与体积能耗控制协调难题。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是基于伯努利原理的机电式延时及配有该延时阀的空压机专利的具体信息内容。

1.一种基于伯努利原理的机电式延时,它包括有一个阀座体和一个电磁阀,所述电磁阀包含有一个作动阀芯和一个复位弹簧、并且在电磁阀之电磁或/和复位弹簧之弹性力的作用下该作动阀芯它可以产生出位移运动或者位停驻的行为与状态;在该阀座体或/和电磁阀上开设有一个输入口和至少一个第一输出口,并且在阀座体或/和电磁阀上设置有第一通道,这个第一通道是所述输入口与第一输出口的连接通道,所述的输入口与第一输出口它们之间存在有连通或者断通的行为与状态:当作动阀芯封堵而关闭第一输出口时所述输入口与该第一输出口呈断通状态、当作动阀芯脱离而打开第一输出口时所述输入口与该第一输出口呈连通状态;其特征在于:在阀座体或/和电磁阀上还设置有至少一个第二输出口,另外还设置有一个隔离膜片,所述的隔离膜片它的布局为朝对着第二输出口,并且该隔离膜片它可以借助其贴靠第二输出口的封堵行为来关闭该第二输出口、此外该隔离膜片它还可以借助其脱离第二输出口的导通行为而打开该第二输出口;在输入口与第二输出口之间设置有第二通道,该第二通道乃输入口与第二输出口发生连通时的流体通道,所述隔离膜片参与构成该第二通道;在阀座体或/和电磁阀上开设有膜片背压腔,所述隔离膜片参与构建该膜片背压腔并且将第二输出口与该膜片背压腔隔离开、同时所述隔离膜片还将第二通道与该膜片背压腔相互隔离开,另外在阀座体或/和电磁阀上设置有第三通道将输入口、阀芯腔室或/和第二通道与该膜片背压腔相互连通;此外还设置有一个延时导通电路,该延时导通电路与所述电磁阀串联连接并且它可以控制该电磁阀在接电时实现延时吸合动作。
2.如权利要求1所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的电磁阀及延时导通电路,它们的控制逻辑以及行为逻辑是:a)当电磁阀接电时,延时导通电路产生作用而促使电磁阀自接电瞬间起的一段时间Δt之内、它可以使得流经电磁阀的电流强度i达不到能驱动电磁阀作动阀芯产生吸合动作的阈值io亦即iΔt条件时所述延时导通电路演变为导通状态,此时流经电磁阀的电流强度i达到了可驱动电磁阀作动阀芯产生吸合动作的阈值io亦即i≥io,于是电磁阀产生吸合动作并促使作动阀芯克服复位弹簧的作用力而产生位移、籍此封堵并关闭第一输出口;b)当延时导通电路发生导通而触发电磁阀的作动阀芯产生吸合动作并在该作动阀芯关闭第一输出口之后,从输入口流入阀座体内的气体工质将全部流经第二输出口而排出阀座体、并因此在该状况下使第二通道内的流速增加、从而在伯努利效应作用下促使第二通道内形成低压状态、与此同时第三通道及膜片背压腔内的气体压力呈现为压力数值相对较高的总静压状态,于是隔离膜片在压差的作用下被压靠在第二输出口的入口端上并籍此封堵而关闭该第二输出口;c)当电磁阀被断电时,作动阀芯失去电磁力而在复位弹簧的作用下脱离第一输出口而使得该第一输出口呈现为开通的状态,此时气体工质流经阀芯腔室并产生伯努利效应而使得该阀芯腔室内的压力数值下降、该低压效应经由第三通道传导至膜片背压腔从而使得该膜片背压腔也呈现出低压状态,结果导致第二输出口处的压力及第三通道处的压力它们之作用力总和开始大过膜片背压腔内的压力与隔离膜片本身固有弹性力之作用力总和,于是在作用力差的作用下所述隔离膜片脱开第二输出口入口端而使得该第二输出口呈现为开通的状态。
3.如权利要求2所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的延时导通电路它设定的电磁阀之导通延时亦即延时导通时间Δt≦20s。
4.如权利要求3所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的第二输出口它的有效流通截面积大于或者等于第一输出口的有效流通截面积。
5.如权利要求4所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:在所述的作动阀芯或/和第一输出口上设置有弹性密封件
6.如权利要求5所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:在所述的作动阀芯上设置有密封弹簧,该密封弹簧的一端抵靠在作动阀芯的本体上、密封弹簧的另一端抵靠在所述的弹性密封件上。
7.如权利要求6所述的一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的复位弹簧为圆锥构型的弹簧。
8.如权利要求1至7任意一项所述的基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的延时导通电路包括有一个桥式整流器、一个单向可控、一个电容、一个第一电阻、一个第二电阻和一个第三电阻,所述第一电阻的一端与单向可控硅的阳极及桥式整流器的正极相连接,第一电阻的另一端同时与电容的一端、第二电阻的一端以及第三电阻的一端相连接,第三电阻的另一端与单向可控硅的控制极连接,单向可控硅的阴极、第二电阻的另一端、电容的另一端这三端相互连接并且它们与桥式整流器的负极相连接。
9.如权利要求8所述的基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的单向可控硅它的阴极与桥式整流器的负极之间还串联有一个二极管
10.如权利要求9所述的基于伯努利原理的机电式延时阀,其特征在于:所述的电磁阀上还并联有一个第四电阻和发光二极管,其中该第四电阻与发光二极管为串联布局形式。
11.一种配装有基于伯努利原理的机电式延时阀的空压机,其特征在于:所述的空压机包括有电机头和气罐,其中压缩机的泵头与气罐之间连接有排气管,所述的延时阀被安装在排气管、泵头或者气罐上。
12.如权利要求11所述的配装有基于伯努利原理的机电式延时阀的空压机,其特征在于:所述的延时导通电路它设定的电磁阀导通延时亦即延时导通时间Δt≦2s。

说明书全文

基于伯努利原理的机电式延时及配有该延时阀的空压机

技术领域

[0001] 本实用新型属于流体机械控制技术领域,涉及在流体输送系统中对流体流向、压及其驱动进行行为管理的一种阀,特别地涉及一种以时序为逻辑控制对象的可实现流体输送系统达成工作可靠及节能降耗的机电一体式延时阀。

背景技术

[0002] 众所周知,在流体机械领域,比如真空泵、液压泵液压达、空压机、各种液压气压元器件、装置与系统,以及各种基于流体应用的场合等等,它们通常都需要借助阀这种部件来对其流体工质的流向、压力以及驱动这些流体工质的原动机进行逻辑行为管理,以此来达成工作可靠和节能降耗的目的。一个典型应用情景是包括空气或者其它气体工质在内的压缩机输气系统,在这个系统当中压缩机乃作为上位装置之动力装置被用以压缩和驱动流体工质,籍此到达提升压力、流速和流量之目的,而那些被压缩机驱使的流体工质则流经各种管路和阀,最后才到达制定目标区域或者下位装置,在上述工作运行过程当中,往往存在有间歇性的停顿需求,比如空压机系统中的气罐一旦达到预设压力数值时则它就应当暂停运转,而当系统中的下位装置因用气等原因而致使气罐压力下降时,则该空压机就应当重新启动运行以对气罐进行补气,如此反反复复不断循环,或者说压缩机的运转是断续的和间歇性的。
[0003] 毫无疑问,上述空压机系统中的压缩机,它的启停是经常性的反复性的乃至频繁性的。通常来讲,为了避免气罐内的高压气体倒灌回压缩机内,一般都会在气罐的入口端设置一个逆止阀,同时在压缩机端也设置有排气单向阀,换句话说从压缩机到气罐的这一段管路内即使是在压缩机停止供气期间它也会存在较高压力的气体工质,这些高压的气体工质实质上构成了压缩机的背压,也即是说压缩机的每一次启动它都需要克服该背压来进行的,而压缩机在高背压工况下进行启动显然会导致三个弊端:1)一个是压缩机的启动负载较高,以至于其对电网的冲击较大,同时还需要消耗较大的电能,也因此这种运行工况对节能降耗不利;2)另一个是高背压的启动环境对压缩机的负面影响极大,其后果是对压缩机的活塞曲轴产生有很大的冲击,以至于这些压缩机核心零部件工作寿命较短;3)第三个是在一些小型空压机系统场合,高背压的工况往往会造成压缩机无法顺利启动,由此导致无法向气罐进行补气从而影响系统的正常工作。鉴于此,在压缩机暂停运行之时需要对压缩机至气罐这一段管路的高压状态进行卸荷,以便为下一次启动创造有利条件,这就是所谓的对空压机系统实施背压管理。
[0004] 除了上面提到的空压机系统之压缩机需要解决反复启停面临着高背压的问题之外,实际上在许多流体输送系统中也需要对流体工质的流向、压力及其驱动进行有目的针对性逻辑管理。特别地,对小型空压机系统来说,对其背压实施一种所谓的延时启闭管理就有着特别重要的意义:它的原理和出发点是,在压缩机启动的最初的很短时间内,由于压缩机至气罐的管路容积很小,以至于前次卸荷所创造出的低背压环境很快因管路被迅速充满而不复存在,也就是说压缩机立马又再次进入高背压模式,注意到此时压缩机的转速因机械惯性还未达到标定转速而处在较低速的运行状态,于是处于爬坡状态的电机极易被憋死从而造成压缩机启动失败,这种情况下不仅需要压缩机在上次停机时能迅速卸荷而创造出低背压环境,而且还需要在压缩机启动的最初时段让上述管路仍然暂时保持低背压状态,如此则将预留出足够的时间让压缩机的转速爬升到较高的标定转速,如此即可借助已达高速状态的电机转子、压缩机曲轴以及平衡等转动件所形成的大转动惯性来帮助电机度过启动难关,而获得上述让压缩机启动最初时段让管路内仍暂时保持低背压状态的方法就是卸荷保持。传统卸荷保持的方法是在上述管路上开设一个常开的并与外界大气相通的小孔,这样当压缩机暂停运转时管路内的高压气体工质就被泄漏到外界大气当中从而实现低背压,同时在压缩机再次启动时该长通的小孔还能延缓排气管内压力的上升速度,以此获得卸荷保持。但是,这样的做法其存在的弊端是显而易见的,它会导致压缩机系统一直处在泄漏状态而造成不节能;于是人们又想到采用电磁阀来控制上述泄漏孔,让它在需要卸荷时让其打开而在不需要卸荷时则让它关闭同时在需要卸荷保持时让它延时关闭,这就是电磁延时阀的由来。
[0005] 然而,现有的电磁阀式卸荷阀它们还存在有一些问题,主要是当下的卸荷阀无一例外它们都是采用仅有的一个卸荷孔来与外界相连通,由此带来的弊端是:1)首先是这个唯一与外界大气相连通的卸荷小孔,如果它被设计得太小的话,则不能够在很短的时间内将管系内的压力有效地降低到压缩机可重新启动的气压阈值,换言之该电磁阀式卸荷阀未能达成有效卸荷的目的,需要注意的是:电磁阀在接电并产生吸合动作时上述卸荷孔才被关闭、而电磁阀在断电状态时该卸荷孔则是被打开而与外界是接通的、亦即一般的电磁阀都是常开型电磁阀;2)其次是如果一旦将上述卸荷小孔设计的比较大的话,虽然可以在预设的时间内能够达到快速卸荷的要求,但这样一来较大的卸荷孔必然会导致作用到电磁阀芯上的压力也比较大,也就意味着电磁阀上的复位弹簧它必然要做得刚性很大(该复位弹簧的功用是平时保持卸荷孔常开),如此一来当完成了卸荷任务而需要再次关闭该卸荷孔时,则所需要的电磁力就必须做得足够的大,换句话说意味着电磁阀一方面体积较大、另一方面它还需要耗费更多的电能。综上,不难发现现有的电磁阀它在效率、体积和节能等方面的要求是相互矛盾和相互制约的。
[0006] 一言以蔽之,现有的具有延时功能的电磁阀式卸荷阀很难兼顾在快速卸荷的同时还能够实现小型化和节能化。也因此,当下的电磁阀式卸荷阀它还有进一步改进提升的空间。发明内容
[0007] 为了对流体输送系统中流体工质之流向、压力及其驱动进行有效的行为逻辑管理,特别地针对现有带延时功能的电磁阀式卸荷阀所存在的问题,本实用新型提出一种基于伯努利原理的机电式延时阀,其目的在于:通过该延时阀的实施,可以从逻辑上有效管理流体输送系统中流体工质的压力分配与卸荷、或者流体工质的流动状态和去向、再或者是对流体驱动之原动机的运行与调控,尤其是在保有上述功能的同时还可以实现延时阀的小型化和节能化。进一步,本实用新型还提供一种配装有该延时阀的空压机,目的是通过在空压机系统上安装该延时阀,可以让压缩机在暂停供气时能够迅速将管系内的高背压状况快速卸荷至低背压工况,而当压缩机再次启动时又能够延时关闭卸荷孔而让电机可以在低背压工况下正常启动并到达较高的标定转速,籍此为压缩机顺利启动并克服随之又将再次迅速形成的高背压运行问题而创造有利条件。
[0008] 本实用新型的目的是这样实现的:一种基于伯努利原理的机电式延时阀,它包括有一个阀座体和一个电磁阀,所述电磁阀包含有一个作动阀芯和一个复位弹簧、并且在电磁阀之电磁力或/ 和复位弹簧之弹性力的作用下该作动阀芯它可以产生出位移运动或者位停驻的行为与状态;在该阀座体或/和电磁阀上开设有一个输入口和至少一个第一输出口,并且在阀座体或/和电磁阀上设置有第一通道,这个第一通道是所述输入口与第一输出口的连接通道,所述的输入口与第一输出口它们之间存在有连通或者断通的行为与状态:当作动阀芯封堵而关闭第一输出口时所述输入口与该第一输出口呈断通状态、当作动阀芯脱离而打开第一输出口时所述输入口与该第一输出口呈连通状态;其特征在于:在阀座体或/和电磁阀上还设置有至少一个第二输出口,另外还设置有一个隔离膜片,所述的隔离膜片它的布局为朝对着第二输出口,并且该隔离膜片它可以借助其贴靠第二输出口的封堵行为来关闭该第二输出口、此外该隔离膜片它还可以借助其脱离第二输出口的导通行为而打开该第二输出口;在输入口与第二输出口之间设置有第二通道,该第二通道乃输入口与第二输出口发生连通时的流体通道,所述隔离膜片参与构成该第二通道;在阀座体或/和电磁阀上开设有膜片背压腔,所述隔离膜片参与构建该膜片背压腔并且将第二输出口与该膜片背压腔隔离开、同时所述隔离膜片还将第二通道与该膜片背压腔相互隔离开,另外在阀座体或/和电磁阀上设置有第三通道将输入口、阀芯腔室或/和第二通道与该膜片背压腔相互连通;此外还设置有一个延时导通电路,该延时导通电路与所述电磁阀串联连接并且它可以控制该电磁阀在接电时实现延时吸合动作。
[0009] 上述的电磁阀及延时导通电路,它们的控制逻辑以及行为逻辑是:a)当电磁阀接电时,延时导通电路产生作用而促使电磁阀自接电瞬间起的一段时间Δt之内、它可以使得流经电磁阀的电流强度i达不到能驱动电磁阀作动阀芯产生吸合动作的阈值io 亦即iΔt条件时所述延时导通电路演变为导通状态,此时流经电磁阀的电流强度i达到了可驱动电磁阀作动阀芯产生吸合动作的阈值io亦即i≥io,于是电磁阀产生吸合动作并促使作动阀芯克服复位弹簧的作用力而产生位移、籍此封堵并关闭第一输出口; b)当延时导通电路发生导通而触发电磁阀的作动阀芯产生吸合动作并在该作动阀芯关闭第一输出口之后,从输入口流入阀座体内的气体工质将全部流经第二输出口而排出阀座体、并因此在该状况下使第二通道内的流速增加、从而在伯努利效应作用下促使第二通道内形成低压状态、与此同时第三通道及膜片背压腔内的气体压力呈现为压力数值相对较高的总静压状态,于是隔离膜片在压差的作用下被压靠在第二输出口的入口端上并籍此封堵而关闭该第二输出口;c)当电磁阀被断电时,作动阀芯失去电磁力而在复位弹簧的作用下脱离第一输出口而使得该第一输出口呈现为开通的状态,此时气体工质流经阀芯腔室并产生伯努利效应而使得该阀芯腔室内的压力数值下降、该低压效应经由第三通道传导至膜片背压腔从而使得该膜片背压腔也呈现出低压状态,结果导致第二输出口处的压力及第三通道处的压力它们之作用力总和开始大过膜片背压腔内的压力与隔离膜片本身固有弹性力之作用力总和,于是在作用力差的作用下所述隔离膜片脱开第二输出口入口端而使得该第二输出口呈现为开通的状态。
[0010] 上述的延时导通电路它设定的电磁阀之导通延时亦即延时导通时间Δt≦20s。
[0011] 上述的第二输出口它的有效流通截面积大于或者等于第一输出口的有效流通截面积。
[0012] 上述的作动阀芯或/和第一输出口上设置有弹性密封件
[0013] 上述的复位弹簧为圆锥构型的弹簧。
[0014] 上述的作动阀芯上设置有密封弹簧,该密封弹簧的一端抵靠在作动阀芯的本体上、密封弹簧的另一端抵靠在所述的弹性密封件上。
[0015] 上述的延时导通电路它包括有一个桥式整流器、一个单向可控、一个电容、一个第一电阻、一个第二电阻和一个第三电阻,所述第一电阻的一端与单向可控硅的阳极及桥式整流器的正极相连接,第一电阻的另一端同时与电容的一端、第二电阻的一端以及第三电阻的一端相连接,第三电阻的另一端与单向可控硅的控制极连接,单向可控硅的阴极、第二电阻的另一端、电容的另一端这三端相互连接并且它们与桥式整流器的负极相连接。
[0016] 上述的单向可控硅的阴极与桥式整流器的负极之间还串联有一个二极管
[0017] 上述的电磁阀上还并联有一个第四电阻和发光二极管,其中该第四电阻与发光二极管为串联布局形式。
[0018] 上述的空压机包括有电机、泵头和气罐,其中压缩机的泵头与气罐之间连接有排气管,所述的延时阀被安装在排气管、泵头或者气罐上。
[0019] 上述的延时导通电路它设定的电磁阀导通延时亦即延时导通时间Δt≦2s。
[0020] 本实用新型相比现有技术具有的突出优点是:通过采用第一输出口和第二输出口这种双输出口的结构方式,在实现大幅增加电磁阀有效输出口截面积的前提下,一方面使得作为常开卸荷的第一输出口可以采用较小的流通截面积,从而使得电磁阀可以采用较小劲度系数的复位弹簧,这样一来亦即可以有效地减少电磁阀的体积并且同时还可以有效地减少电磁阀的驱动力而需要更少的电能,另一方面由于采用双输出口的结构方式尤其是增设了较大流通截面积的第二输出口,也因此可以达成快速卸荷的目的。特别地,本实用新型利用了伯努利原理来配合电磁阀实现上述第一输出口及第二输出口的启闭行为,也因此它更加符合流体工质的流动特性和行为逻辑,故基于伯努利原理的电磁阀其结构及工作更加合理与科学。此外,本实用新型通过布设延时导通电路而使得电磁阀具备了可靠的延时动作的特定功能,也因此它可以更好地满足目标流体系统的控制需求。最后,在空压机上采用配装有上述基于伯努利原理的机电式延时阀,既可以使得空压机系统能够实现快速卸荷,同时它还能够在压缩机启动时实现延时关闭卸荷孔功能,从而较好地解决了传统压缩机系统难以兼顾快速卸荷、高背压顺利启动以及减少能耗等方面的老大难问题。附图说明
[0021] 图1是本实用新型一种基于伯努利原理的机电式延时阀的一个实施例的结构爆炸装配示意图;
[0022] 图2是图1所示机电式延时阀实施例在断电情形下已处于稳定态时各通路之流体流动的状态示意图;
[0023] 图3是图1所示机电式延时阀实施例在得电情形下并处于过渡态时各通路之流体流动的状态示意图;
[0024] 图4是图1所示机电式延时阀实施例在得电情形下已处于稳定态时各通路之流体流动的状态示意图;
[0025] 图5是图1所示机电式延时阀实施例在断电情形下并处于过渡态时各通路之流体流动的状态示意图;
[0026] 图6是本实用新型一种基于伯努利原理的机电式延时阀其延时导通电路的一个实施例的布局示意图。

具体实施方式

[0027] 下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述,参见图1— 6:
[0028] 一种基于伯努利原理的机电式延时阀,它包括有一个阀座体 1和一个电磁阀2,所述电磁阀2包含有一个作动阀芯3和一个复位弹簧4(如图1至6所示)、并且该作动阀芯3在电磁阀2之电磁力或/和复位弹簧4之弹性力的作用下它可以产生位移运动或者锁位停驻的行为与状态,在这里,所谓的位移运动它包括作动阀芯3做出直线型的直线往复运动(图2至图5所示情形中作动阀芯3其位移形态即属于这种情形)、或者作动阀芯3做出摇摆型的往复摇摆运动(图中未示出)、再或者作动阀芯3做出直线往复与摇摆往复相结合的复合运动(图中未示出);需要说明的是,本实用新型的阀座体1它可以由若干个零部件一起组成,比如图1之图5所示的情形中阀座体1就包括阀座本体以及座盖 1a,其中座盖1a可以采用包括螺钉
1b在内的零件将其紧固到本体上(参见图1);另外,电磁阀2也可以由若干个零部件组成,例如在图1之图5所示的情形当中,电磁阀2除了包含有上面提到的作动阀芯3和一个复位弹簧
4之外,它还可以包括有磁座本体2a、电子元器件2b、封盖2c、连接板2d、气帽盖2e、阀芯导向套2f、固件2g以及其它必要的附件等等(参见图1),为简化标识,在图2至图6中仅泛标出一个电磁阀2作为指代(当然为解释得更清晰还标示出其功能件作动阀芯3和复位弹簧4);
在该阀座体1或/和电磁阀2上开设有一个输入口5和至少一个第一输出口6,并且在阀座体1或/和电磁阀2上设置有第一通道7,这个第一通道7是所述输入口5与第一输出口6的连接通道;所述的输入口5与第一输出口6它们之间存在有连通或者断通的行为与状态:当作动阀芯3做出封堵而关闭第一输出口6时所述的输入口5它即与该第一输出口6呈现为断通状态的情形亦即它们之间无法交换流体工质(如图3和图4所示)、当作动阀芯3脱离而打开第一输出口6时所述的输入口5与该第一输出口6呈现为连通状态的情形亦即它们之间这时可以流通或者交换流体工质 (如图2和图5所示);需要说明的是,本实用新型中的复位弹簧4它所产生的作用力亦即弹性力其表现可以是驱使作动阀芯3 产生脱离第一输出口6的态势而这时与之相呼应的则是电磁阀2 所产生的电磁力则是驱使作动阀芯3产生抵靠封堵第一输出口6 的态势(如图1至图5所示的正是这种情形),另外本实用新型中的复位弹簧4它所产生的作用力它还可以是驱使作动阀芯3产生贴靠而封堵第一输出口6的态势的情形而与之相呼应的是电磁阀2所产生的电磁力则是驱使作动阀芯3产生脱离而打开第一输出口6的态势情形(图中未示出);特别地,复位弹簧4它所产生的作用力乃为驱使作动阀芯3脱离第一输出口6的态势、而与之相呼应的是电磁阀2所产生的电磁力乃是驱使作动阀芯3抵靠封堵第一输出口6的态势这么一种布局是较佳的方案,这种情形下当电磁阀2未接电亦即对作动阀芯3未产生电磁作用力时、或者电磁阀2虽然接电但其所产生的电磁力不足以抵挡复位弹簧4 的作用力时,所述的作动阀芯3显然不能够完全封堵住第一输出口6,或者说此时的第一输出口6它与输入口5是处在发生连通的状态,而电磁阀2与复位弹簧4的这样一种布局安排乃属于常开型电磁阀型式,这种常开型电磁阀是现在各种流体控制系统中采用最为广泛的型式,也是比较节能的型式;本实用新型的特色在于:在阀座体1(如图2至图5所示)或/和电磁阀2上(图中未示出)还设置有至少一个第二输出口8,也就是说本实用新型机电式延时阀具有至少两个输出口,另外它还设置有一个隔离膜片9,所述的隔离膜片9它的布局为朝对着第二输出口8(如图2 至图5所示),并且该隔离膜片9它可以借助其贴靠第二输出口 8的封堵行为来关闭该第二输出口8(参见图3和图4)、此外该隔离膜片9它还可以借助其脱离第二输出口8的行为而打开该第二输出口8(参见图2和图5);需要指出的是,隔离膜片9它既可以是直接用其本体去贴靠或者脱离第二输出口8、隔离膜片9 它还可以是通过其它第三方零件去间接地贴靠或者脱离第二输出口8,无论是采用哪一种隔离膜片9关闭或者打开第二输出口8 的方式,它们都归属于本实用新型的技术方案范畴;需要说明的是,在阀座体1或/和电磁阀2上可以设置一个阀芯腔室10,图2 至图5所示情形即为在阀座体1上设置有阀芯腔室10的情形,其中该阀芯腔室10它可以是本实用新型中的第一通道7、或者该阀芯腔室
10它参与构建了第一通道7,亦即在本实用新型中可以将第一通道7与阀芯腔室10作相互等效处理;特别地,在输入口5 与第一通道7的连接处(或者在输入口5与阀芯腔室10的连接处) 可以通过设置一个连通孔11来进行输入口5与第一通道7(或阀芯腔室10)之间的连通(参见图2至图5),而连通孔11的一个较佳情形是它的流通截面积要小于输入口5的流通截面积,这种情况下也就意味着当有流体工质从输入口5经该连通孔11进入到第一通道7时(或者说进入到阀芯腔室10时),假如此时流体工质是处于流动状态的或者说是具有流速的话则该连通孔11将会产生节流效应、换句话说这时的第一通道7内的或者阀芯腔室10 内的流体压力要略微低过输入口5之处的流体压力,在这里,所述的连通孔11它可以是第一通道
7的一部分构成或者是阀芯腔室 10的一部分构成;需要说明的是,本实用新型中的输入口5它可以借助该阀芯腔室10来与所述的第一输出口6发生连通或者断通的行为与状态(参见图2至图5),如前所述这时的阀芯腔室10 事实上就是第一通道7的一部分或者全部,也可以说是阀芯腔室 10这时承担了第一通道7的功能;在输入口5与第二输出口8之间设置有第二通道12,这个第二通道12它乃是输入口5与第二输出口8发生连通时的流体工质的流通通道,所述的隔离膜片9 它参与构成了这个第二通道12,该第二通道12至少有一部分被布局在隔离膜片9与第二输出口8之间(如图2至图5所示);在阀座体1或/和电磁阀2上开设有膜片背压腔13,亦即膜片背压腔13它既可以单独地开始在阀座体1上(参见图2至图5)、膜片背压腔13也可以单独地开设在电磁阀2的本体上(图中未示出)、膜片背压腔13还可以同时地在阀座体1及电磁阀2上均设置(图中未示出)、或者膜片背压腔13同时地跨界开始在阀座体 
1与电磁阀2之上(图中未示出),所述隔离膜片9参与构建该膜片背压腔13并将第二输出口8与该膜片背压腔13隔离开、同时所述隔离膜片9还将第二通道12与该膜片背压腔13相互隔离开(如图2至图5所示),另外,在阀座体1或/和电磁阀2上设置有第三通道14将输入口5、阀芯腔室10(含第一通道7)或/ 和第二通道12与所述的膜片背压腔13相互连通,图2至图5所示的情形即为在阀座体1上开设有第三通道14将阀芯腔室10与膜片背压腔13相连通的情形:其中第三通道14有一端经由阀芯腔室10(该阀芯腔室10亦等效于第一通道7)、连通孔
11、输入口5而与第二通道12发生连通,而第三通道14另有一端与膜片背压腔13发生连通;
此外,本实用新型还特别地设置有一个延时导通电路,该延时导通电路它与所述的电磁阀2串联连接并且它可以控制该电磁阀2在接电时实现延时吸合动作,亦即电磁阀 2在接通电源的瞬间它受到延时导通电路的制约而不能使其作动阀芯3马上做出吸合的移位动作、而是在接电之后需要延迟一段时间电磁阀2的作动阀芯3才能够做出位移动作亦即吸合动作;
本实用新型的延时导通电路可以有多种设计,其方案可以是现有技术中的任何一种,图6给出了本实用新型设计的其中一个较优的延时导通电路的具体实施例。如前所述,本实用新型的一种情形是电磁阀2为常开型布局,亦即当电磁阀2未得电或者该电磁阀2虽然得电但其作动阀芯3未做出位移动作时,此时作动阀芯 3是被复位弹簧4推离第一输出口6的,这时的第一输出口6与输入口5它们的关系属于常通型。很显然,本实用新型通过采用第一输出口6和第二输出口8这种双输出口乃至多输出口的结构方式,在实现大幅增加电磁阀2有效输出口截面积的前提下,一方面使得作为常开卸荷或者作为常闭卸荷的第一输出口6它可以采用较小的流通截面积,从而使得电磁阀2它可以采用较小劲度系数的复位弹簧4,这样一来亦即可以有效地减少电磁阀2的体积并且同时还可以有效地减少电磁阀2的驱动力而需要更少的电能,另一方面由于采用双输出口的结构方式尤其是增设了较大流通截面积的第二输出口8,也因此它可以达成快速卸荷或者快速分流或者快速分压的目的,也就是说无论是第一输出口6还是第二输出口8,它们除了可以作为卸荷用途之外还可以承担其它功能如分流。特别需要指出的是,本实用新型通过采用上述输入口 5、第一输出口6、第一通道7、第二输出口8、隔离膜片9、阀芯腔室10、第二通道12、膜片背压腔13和第三通道14这样的一种设置方案,使得流体工质在其间的流动及驻留可以产生出或者派生出压力变化的一些特质,或者说它可以产生出伯努利效应,而这些伯努利效应又可以反过来影响到本实用新型的结构设计以及功能实现,在这里(参见图2至图5),本实用新型通过巧妙的设计与布局,能够正面获取伯努利效应来优化电磁阀2的设计,具体表现在:a)当电磁阀2得电而驱使作动阀芯3产生动作而关闭第一输出口6的初期(此时呼应电磁阀2处于过渡态,如图3 所示),这期间由于第一输出口6已被封闭,于是从输入口5流入阀座体1内的气体工质将全部流经第二输出口8而排出阀座体 1,在此状况下使得第二通道12内的流体工质流速增加,众所周知,由伯努利原理可知流体工质的流速越快它的压力就将越低,从而在伯努利效应作用下促使该第二通道12内形成低压状态,与此同时第三通道14及膜片背压腔13内的气体压力因无流动(等效于滞止状态)而呈现为压力数值相对较高的总静压状态,于是隔离膜片9处在膜片背压腔13这一侧的膜表面其承受的总静压处在占上的主导地位并形成克服隔离膜片9另一侧的气体压力以及隔离膜片9本身的弹力而产生驱动压差,在该压差的作用下所述隔离膜片9被压靠在第二输出口8的入口端上并籍此封堵而关闭该第二输出口8,这时的电磁阀2进入到了得电后的稳定态(如图4所示),在该稳定态期间所述的隔离膜片9将一直处在封堵关闭第二输出口8的状态并将该状态保持至电磁阀2断电为止;显然,本实用新型可以将第二输出口8设计作为主通道而让它的流通截面积比第一输出口6的截面积要大,换句话说调控第二输出口8启闭的控制件为隔离膜片9,也因此,电磁阀2的作动阀芯3仅控制流体截面积相对较小的第一输出口6,亦即施加在作动阀芯3上的气体作用力也将较小,换句话说制约作动阀芯3位移动作的复位弹簧4它的劲度系数将可以做小,这就意味着电磁阀2所需产生作动力的电磁力也可以取较小,其最终产生的正面效果是电磁阀2的体积以及其耗能均可以较小,另一方面值得注意的是,本实用新型借助作动阀芯3控制较小通道截面积的第一输出口6来达成用隔离膜片9来控制流通截面积较大并作为主流通通道的第二输出口8,这种获得效果事实上使电磁阀2具备了先导阀的调控功能;b)当电磁阀2的作动阀芯3失电而失去电磁力时,则在断电瞬间起的最初一段期间内电磁阀2处在断电过渡态,此时的作动阀芯3在复位弹簧4的作用下脱离第一输出口6 而使得该第一输出口6呈现为开通的状态、但是在该过渡态期间内隔离膜片9仍然暂时封堵住第二输出口8(参见图5),此时气体工质流经阀芯腔室10或/和第一通道7而形成一定的流速,则一方面因存在速度的原因而产生伯努利效应而使得该阀芯腔室 10内(或第一通道7内)的压力数值下降、另一方面由于流体工质流经连通孔11而形成节流效应也同样使得阀芯腔室10内(或第一通道7内)的压力数值下降,于是该低压效应经由第三通道 14传导至膜片背压腔13从而使得该膜片背压腔13也呈现为低压状态,结果导致第二输出口8处的压力及第三通道14处的压力它们之作用力总和开始大过膜片背压腔13内的压力与隔离膜片9 本身固有弹性力之作用力总和,终于在作用力差的作用下所述隔离膜片9脱开第二输出口8入口端而使得该第二输出口8呈现为开通的状态,这个时候电磁阀2开始进入到断电稳定状态(如图 2所示),需要说明的是,从断电过渡状态发展至断电稳定状态的时间是比较短暂的,也就是说由图5的状况将会很快进入到图 2的状况,在电磁阀2处在断电稳定状态期间,复位弹簧4起主导地位而迫使作动阀芯3保持脱开第一输出口6从而使该第一输出口6一直保持开通状态并直至电磁阀2得电且驱使作动阀芯3 再次封堵住第一输出口6的时候为止。由此可见,本实用新型充分利用了伯努利原理来配合电磁阀2实现上述第一输出口6及第二输出口8的启闭行为,也因此它更加符合流体工质的流动特性和行为逻辑,故基于伯努利原理的电磁阀2其结构及工作更加合理与科学。此外,本实用新型通过布设延时导通电路而使得电磁阀2具备了可靠的延时动作的特定功能,也因此它可以更好地满足目标流体系统的控制需求,例如,延时动作的一个具体正面应用例子是:在压缩机系统的高压输出端设置具备卸荷延时功能的电磁阀2,则在压缩机启动的最初的很短时间内让上述高压输出端延时关闭卸荷孔而使其仍然暂时保持低背压状态,如此则将预留出足够的时间让压缩机的转速爬升到较高的标定转速,于是即可以借助已达高速状态的电机转子、压缩机曲轴以及平衡块等转动件所形成的大转动惯性来帮助电机度过启动难关。
[0029] 本实用新型电磁阀2及延时导通电路它们的控制逻辑以及行为逻辑可以采用为:a)当电磁阀2接电时,延时导通电路产生作用而促使电磁阀2自接电瞬间起的一段时间Δt之内、该延时导通电路它可以使得流经电磁阀2的电流强度i达不到能驱动电磁阀2之作动阀芯3产生吸合动作的阈值io亦即iΔt条件时所述延时导通电路演变为导通状态,此时流经电磁阀2的电流强度i达到了可驱动电磁阀2作动阀芯 
3产生吸合动作的阈值io亦即i≥io,于是电磁阀2产生吸合动作并促使作动阀芯3克服复位弹簧4的作用力而产生位移、籍此封堵并关闭第一输出口6(如图3和图4所示),在这里,上述时间Δt即代表了电磁阀2被延时导通的时间;b)当延时导通电路发生导通而触发电磁阀2的作动阀芯3产生吸合动作并在该作动阀芯3关闭第一输出口6之后(如图3所示状况),从输入口 5流入阀座体1内的气体工质将全部流经第二输出口8而被排出阀座体1外、并因此在该状况下使第二通道12内流体工质的流速增加、从而在伯努利效应作用下促使第二通道12内形成低压状态、与此同时第三通道14及膜片背压腔13内的气体压力呈现为压力数值相对较高的总静压状态,于是隔离膜片9在压差的作用下被压靠在第二输出口8的入口端上并籍此封堵而关闭该第二输出口8、此时电磁阀2进入了得电稳态期(如图4所示);c)当电磁阀2被断电时,作动阀芯3失去电磁力而在复位弹簧4的作用下脱离第一输出口6而使得该第一输出口6呈现为开通的状态 (如图5和图2所示),此时气体工质流经阀芯腔室10并产生伯努利效应而使得该阀芯腔室10内的压力数值下降、该低压效应经由第三通道14传导至膜片背压腔13从而使得该膜片背压腔13 也呈现出低压状态,结果导致第二输出口8处的压力及第三通道 12处的压力它们之作用力总和开始大过膜片背压腔13内的压力与隔离膜片9本身固有弹性力之作用力总和,于是在作用力差的作用下所述隔离膜片9脱开第二输出口8的入口端而使得该第二输出口8呈现为开通的状态、此时电磁阀2处在了断电稳定态(如图2所示)。进一步,本实用新型的延时导通电路它所设定的电磁阀2之导通延时亦即延时导通时间Δt≦20s,如此设置的目的是可以使电磁阀2的适用范围能够更好地对接当下大部分流体系统的控制需求,因为目前涉及的流体控制领域中大部分的分流、分压和分时控制基本上都在这个时间段内完成。
[0030] 本实用新型可以将第二输出口8的有效流通截面积设置为大于或者等于第一输出口6的有效流通截面积,这样一来可以实现电磁阀2达成以小控大的先导控制功能,从而电磁阀2的启闭行为变得更加科学与合理;同时,较小流通截面积的第一输出口6 还可使电磁阀2得以采用较小劲度系数复位弹簧4而有效减少其体积及耗电,并且增大了输出口流通截面积而使电磁阀2具备快速响应功能。
[0031] 本实用新型可以在所述的作动阀芯3或/和第一输出口6上设置弹性密封件15(如图2至图5所示),这样做的目的是可以有效提高作动阀芯3关闭第一输出口6时的密封性能,同时还可以减少作动阀芯3与第一输出口6端口处的碰击,有利于降噪和提高可靠性于寿命。进一步,所述的作动阀芯3上设置有密封弹簧 16,该密封弹簧16的一端抵靠在作动阀芯3的本体上、密封弹簧 16的另一端抵靠在所述的弹性密封件15上,设置密封弹簧16的作用是有效提高密封性能。再进一步,本实用新型中的复位弹簧 4它可以设计为圆锥构型的弹簧,这样可以借助圆锥形弹簧的自动回中性能而使作动阀芯3的运动更加稳定和可靠。
[0032] 本实用新型的延时导通电路的一个优选实施例是:该延时导通电路它包括有一个桥式整流器D、一个单向可控硅SCR、一个电容C1、一个第一电阻R1、一个第二电阻R2和一个第三电阻R3,其中所述的第一电阻R1的一端与单向可控硅SCR的阳极A及桥式整流器D的正极相连接,第一电阻R1的另一端同时与电容C1的一端、第二电阻R2的一端以及第三电阻R3的一端相连接,第三电阻R3的另一端与单向可控硅SCR的控制极G连接,单向可控硅 SCR的阴极K、第二电阻R2的另一端、电容C1的另一端这三端相互连接并且它们与桥式整流器D的负极相连接。在所述的单向可控硅SCR它的阴极K与桥式整流器D的负极之间还可以串联上一个二极管D1,也就是说单向可控硅SCR的阴极K它经由该二极管 D1而与第二电阻R2的一端、电容C1、桥式整流器D的负极相互连接(如图6所示)。本实用新型上述电子元器件的功能分别是:桥式整流器D它的任务和功能是将外接的交流电整流成直流电、单向可控硅SCR的功能是根据设定而调控出能够满足电磁阀2产生吸合动作亦即其作动阀芯3可以产生位移移动的电流值、电容 C1的功能是按照其参数而以一定速率与时间去累积电荷并当其积累至一定程度后能够将电压通过第三电阻R3传导至单向可控硅SCR的控制极G且该电压能够促使单向可控硅SCR触发导通、第一电阻R1的功能是与第二电阻R2一道构成分压功能并牵制电容C1的充放电时间、第二电阻R2的功能是与第一电阻R1一道构成分压功能并同时与电容C1进行耦合而决定该电容C1的充放电时间(亦即时间常数)、第三电阻R3的功能是保护单向可控硅 SCR、二极管D1的功能也是保护单向可控硅SCR。本实用新型实施例中的延时导通电路的工作原理是:①当开关K合上的瞬间起的一段时间Δt之内(该段时间Δt的数值大小由第一电阻R1、第二电阻R2和电容C1的参数设定来共同决定),单向可控硅SCR 的控制极G未获得足以触发单向可控硅SCR导通的电压数值(该电压数值与第一电阻R1、第二电阻R2的分压有关),此时流经电磁阀2的电流i太小而不足以产生吸合动作亦即尚未能驱动作动阀芯3产生位移动作(注意:此时的电流i与第一电阻R1、第二电阻R2相关)、亦即该电流i尚未达到能够驱动电磁阀2之作动阀芯3产生吸合动作的阈值io即i
[0033] 本实用新型为了提高操作的宜人性,可以在电磁阀2上并联上一个第四电阻R4和一个发光二极管D2(如图6所示),其中该第四电阻R4与发光二极管D2为串联布局形式,如此做法的好处是可以更直观地观察电磁阀2的实时运行状态。
[0034] 一种配装有基于伯努利原理的机电式延时阀的空压机,其特色在于:所述的空压机包括有电机、泵头和气罐(图中未示出),其中压缩机的泵头与气罐之间连接有排气管,所述的延时阀被安装在排气管、泵头或者气罐上。进一步,所述的延时导通电路它设定的电磁阀2导通延时亦即电磁阀2的延时导通时间满足Δt ≦2s,如此安排的理由是兼顾卸荷和效率两方面的要求。
[0035] 本实用新型在空压机上采用配装有上述基于伯努利原理的机电式延时阀,既可以使得空压机系统能够实现快速卸荷,同时它还能够在压缩机启动时实现延时关闭卸荷孔功能,从而较好地解决了传统压缩机系统难以兼顾快速卸荷、高背压顺利启动以及减少能耗等方面的老大难问题。
[0036] 上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的各种等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
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