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[摘 要]本文提供一种设计合理，结构紧凑，能无级输出流体，有效提高计量精确性的流体用流量比例阀。包括阀体，置于阀体上部带上腔孔的上腔盖，置于上腔盖上部带线圈和的芯的先导阀组件，置于阀体与上腔盖之间的膜片，置于上腔孔顶部和膜片之间的平衡弹簧，其特征在于阀体内还设有进口通道和出口通道，出口通道内设有固定于膜片中部的带阀嘴和卸压小孔的导向柱，上腔孔和进口通道之间的膜片上开设有平衡节流小孔。
[关键词]流量比例阀 技术探索
中图分类号：F713.584 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）12-0003-01
1、前言
不论是工厂，还是公用企事业单位，对气体、水、低粘度的油或其它化工类液体进行分装、分配和计量，均要用流量阀或流量电磁阀来控制输出的流量值[1]。现有的电磁流量阀主要有两种：一种是二位二通常闭式膜片阀，它包括阀体、膜片、膜片座、平衡弹簧、電磁先导阀等；另一种是双流量电磁阀，它具有大小二种流体的通道、二个电磁先导阀及阀体、膜片、膜片座、平衡弹簧等。其工作原理是：电磁先导阀通电，开启控制阀口，膜片上腔卸压，膜片下腔的液体以一定压力克服膜片座的自重和平衡弹簧力，打开主阀口上常闭的膜片，使阀体的流入道与流出道连通，液体从进口向出口流出，当电磁先导阀失电，先导阀内的动铁芯靠复位弹簧力关闭控制阀口，由于膜片上有一个使上下腔压强相同的平衡节流孔，且膜片上腔面的受压面积大于膜片下腔面的受压面积，加上膜片座的自重和平衡弹簧力，膜片迅速关闭主阀口，液体停止从阀体出口输出。
前一种电磁阀，用电磁先导阀来控制膜片上下腔的压差，膜片启闭主阀口的动作迅速，流量较大。对于给定工作压力，其出口输出的液量只须由电磁先导阀的通电时间决定。然而要定量控制其输出，必须要准确控制该电磁先导阀内动铁芯的动作时间，特别是当液体输出量较少时，电磁先导阀开启的时间较短，不但操作麻烦，难以控制，而且液体的定量输出精确度低，由此将带来一些不必要的麻烦。后一种电磁阀，虽然在结构上采用大、小两个流体通道，使电磁阀的计量有所提高，但它增加了一个小流量电磁控制系统，使阀体的制造工艺复杂，增加加工难度，而且只有大、小二种流量。
2、流体用流量比例阀结构
流体用流量比例阀，包括阀体，置于阀体上部带上腔孔的上腔盖，置于上腔盖上部带线圈和的芯的先导阀组件，置于阀体与上腔盖之间的膜片，置于上腔孔顶部和膜片之间的平衡弹簧，其特征在于阀体内还设有进口通道和出口通道，出口通道内设有固定于膜片中部的带阀嘴和卸压小孔的导向柱，上腔孔和进口通道之间的膜片上开设有平衡节流小孔。铁芯的底部内还可设有密封垫片，铁芯的底部与先导阀组件的底部之间设有平衡弹簧。先导阀组件与上腔盖之间可通过螺母连接固定。阀体和上腔盖之间可通过螺栓连接固定。膜片与阀体之间还可设有密封圈。平衡弹簧的底部可置于固定于膜片中部的平衡弹簧座上，导向柱和平衡弹簧座可通过联接螺母固定于膜片的中部。
本结构采用卸压小孔和进口通道、出口通道相结合的结构形式，实现了同侧进出流体，使流量比例阀的整体结构更趋紧凑合理，制造方便。并通过调节电磁阀线圈的电流来控制线圈电磁力的输出，从而达到阀体无级输出流体，这样不但解决了小流量的流体输出，而且此阀还能在一种高浓度的溶液。特别是在加油站的应用中，可以用二只储油容器替代目前的多个储油容器，使占地面积更小节约资源。如：加油机中用一种高标号的汽油和一种低标号的汽油，两种汽油按不同的比例注入同一油箱中，就能得到多种标号的汽油。
附图说明：
（图1）为阀口关闭状态下的整体结构剖视图。
（图2）为阀口开启状态下的整体结构剖视图。
（图3）为整体结构仰视图。
（图4）为图2所示K部分的结构放大示意图。
1、进口通道，2、阀体，3、密封圈，4、膜片，5、平衡节流小孔，6、平衡弹簧座，7、平衡弹簧，8、先导阀组件，9、带阀嘴，10、联接螺母，11、带线圈，12、上腔盖，13、螺栓，14、上腔孔，15、卸压小孔，16、导向柱，17、出口通道，A、主阀口，B、先导阀口
3、具体实施方式
本结构主要由阀体2，置于阀体2上部带上腔孔14的上腔盖12，置于上腔盖12上部带线圈11和铁芯21的先导阀组件8，置于阀体2与上腔盖12之间带平衡节流小孔5和密封圈3的膜片4，置于上腔孔14顶部和膜片4之间带平衡弹簧座6的平衡弹簧7，置于阀体2内的进口通道1和出口通道17，置于出口通道17内固定于膜片4中部的带阀嘴9和卸压小孔15的导向住16，置于铁芯21底部的密封扩垫片18，置于铁芯21底部与先导阀组件8底部之间的平衡弹簧20等构成。先导阀组件8与上腔盖12之间通过螺母19连接固定，阀体2和上腔盖12之间通过螺栓13连接固定，导向住16和平衡弹簧座6通过联接螺母10固定于膜片4的中部。
工作时，当线圈11不通电时，在平衡弹簧20的作用下，先导阀口B关闭，先导阀通路被切断，上腔孔14为静压，此时，在膜片4上的平衡节流小孔5作用下，膜片4两侧的进口通道1和上腔孔14的压力相等，在平衡弹簧7及导向柱16上面对应膜片4处的流体压力的作用下，主阀口A关闭。此时流量比例阀无流量输出。
当对电磁线圈通入一定电流时，线圈11产生一个相应的磁场力，该磁场力压缩平衡弹簧20，带动铁芯21和密封垫片18向上运动，先导阀口B即被打开，在卸压小孔15的作用下，膜片4的上腔孔14的压力流体被部分卸压，膜片4下侧进口通道1的压力大于上侧上腔孔14压力，这个压力差压缩平衡弹簧7，推动导向住16向上移动，主阀口A向打开，流体沿附图1和2所示箭头方向通过进口通道1和主阀口A向出口通道17迅速流出。随着线圈11的输入电流增大，磁场力对平衡弹簧20的压缩位移增加，先导阀口B的开度越大，膜片4的上下压力差也相应增加，导向柱16向上移动距离增大，主阀口开度增大，出口通道17中输出的流量也越大。故阀体的输出流量随着线圈11输入的电流增大而增加，即实现了无级输出流量。
4、结束语
流量比例阀，属流体的自动化控制技术领域，是一种通过输入电磁阀线圈电流的大小不同而得到无级输出流体流量的电磁流量阀，它不仅设计合理，结构紧凑，能无级输出流体，有效提高计量的控制精度，加快了开启与流量调节的响应时间，减小体积，而且减少了工作故障环节，简化了制造工艺难度，降低了成本[2]。
参考文献
[1] 冯天麟、唐晓群、田松，液压机用流量反馈型电液比例流量阀的研制，[期刊论文].《锻压技术》 ISTIC PKU-2008年3期.
[2] 李素玲、刘军营，比例控制与比例阀及应用，[期刊论文]《液压与气动》ISTIC PKU-2003年2期.
[关键词]流量比例阀 技术探索
中图分类号：F713.584 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）12-0003-01
1、前言
不论是工厂，还是公用企事业单位，对气体、水、低粘度的油或其它化工类液体进行分装、分配和计量，均要用流量阀或流量电磁阀来控制输出的流量值[1]。现有的电磁流量阀主要有两种：一种是二位二通常闭式膜片阀，它包括阀体、膜片、膜片座、平衡弹簧、電磁先导阀等；另一种是双流量电磁阀，它具有大小二种流体的通道、二个电磁先导阀及阀体、膜片、膜片座、平衡弹簧等。其工作原理是：电磁先导阀通电，开启控制阀口，膜片上腔卸压，膜片下腔的液体以一定压力克服膜片座的自重和平衡弹簧力，打开主阀口上常闭的膜片，使阀体的流入道与流出道连通，液体从进口向出口流出，当电磁先导阀失电，先导阀内的动铁芯靠复位弹簧力关闭控制阀口，由于膜片上有一个使上下腔压强相同的平衡节流孔，且膜片上腔面的受压面积大于膜片下腔面的受压面积，加上膜片座的自重和平衡弹簧力，膜片迅速关闭主阀口，液体停止从阀体出口输出。
前一种电磁阀，用电磁先导阀来控制膜片上下腔的压差，膜片启闭主阀口的动作迅速，流量较大。对于给定工作压力，其出口输出的液量只须由电磁先导阀的通电时间决定。然而要定量控制其输出，必须要准确控制该电磁先导阀内动铁芯的动作时间，特别是当液体输出量较少时，电磁先导阀开启的时间较短，不但操作麻烦，难以控制，而且液体的定量输出精确度低，由此将带来一些不必要的麻烦。后一种电磁阀，虽然在结构上采用大、小两个流体通道，使电磁阀的计量有所提高，但它增加了一个小流量电磁控制系统，使阀体的制造工艺复杂，增加加工难度，而且只有大、小二种流量。
2、流体用流量比例阀结构
流体用流量比例阀，包括阀体，置于阀体上部带上腔孔的上腔盖，置于上腔盖上部带线圈和的芯的先导阀组件，置于阀体与上腔盖之间的膜片，置于上腔孔顶部和膜片之间的平衡弹簧，其特征在于阀体内还设有进口通道和出口通道，出口通道内设有固定于膜片中部的带阀嘴和卸压小孔的导向柱，上腔孔和进口通道之间的膜片上开设有平衡节流小孔。铁芯的底部内还可设有密封垫片，铁芯的底部与先导阀组件的底部之间设有平衡弹簧。先导阀组件与上腔盖之间可通过螺母连接固定。阀体和上腔盖之间可通过螺栓连接固定。膜片与阀体之间还可设有密封圈。平衡弹簧的底部可置于固定于膜片中部的平衡弹簧座上，导向柱和平衡弹簧座可通过联接螺母固定于膜片的中部。
本结构采用卸压小孔和进口通道、出口通道相结合的结构形式，实现了同侧进出流体，使流量比例阀的整体结构更趋紧凑合理，制造方便。并通过调节电磁阀线圈的电流来控制线圈电磁力的输出，从而达到阀体无级输出流体，这样不但解决了小流量的流体输出，而且此阀还能在一种高浓度的溶液。特别是在加油站的应用中，可以用二只储油容器替代目前的多个储油容器，使占地面积更小节约资源。如：加油机中用一种高标号的汽油和一种低标号的汽油，两种汽油按不同的比例注入同一油箱中，就能得到多种标号的汽油。
附图说明：
（图1）为阀口关闭状态下的整体结构剖视图。
（图2）为阀口开启状态下的整体结构剖视图。
（图3）为整体结构仰视图。
（图4）为图2所示K部分的结构放大示意图。
1、进口通道，2、阀体，3、密封圈，4、膜片，5、平衡节流小孔，6、平衡弹簧座，7、平衡弹簧，8、先导阀组件，9、带阀嘴，10、联接螺母，11、带线圈，12、上腔盖，13、螺栓，14、上腔孔，15、卸压小孔，16、导向柱，17、出口通道，A、主阀口，B、先导阀口
3、具体实施方式
本结构主要由阀体2，置于阀体2上部带上腔孔14的上腔盖12，置于上腔盖12上部带线圈11和铁芯21的先导阀组件8，置于阀体2与上腔盖12之间带平衡节流小孔5和密封圈3的膜片4，置于上腔孔14顶部和膜片4之间带平衡弹簧座6的平衡弹簧7，置于阀体2内的进口通道1和出口通道17，置于出口通道17内固定于膜片4中部的带阀嘴9和卸压小孔15的导向住16，置于铁芯21底部的密封扩垫片18，置于铁芯21底部与先导阀组件8底部之间的平衡弹簧20等构成。先导阀组件8与上腔盖12之间通过螺母19连接固定，阀体2和上腔盖12之间通过螺栓13连接固定，导向住16和平衡弹簧座6通过联接螺母10固定于膜片4的中部。
工作时，当线圈11不通电时，在平衡弹簧20的作用下，先导阀口B关闭，先导阀通路被切断，上腔孔14为静压，此时，在膜片4上的平衡节流小孔5作用下，膜片4两侧的进口通道1和上腔孔14的压力相等，在平衡弹簧7及导向柱16上面对应膜片4处的流体压力的作用下，主阀口A关闭。此时流量比例阀无流量输出。
当对电磁线圈通入一定电流时，线圈11产生一个相应的磁场力，该磁场力压缩平衡弹簧20，带动铁芯21和密封垫片18向上运动，先导阀口B即被打开，在卸压小孔15的作用下，膜片4的上腔孔14的压力流体被部分卸压，膜片4下侧进口通道1的压力大于上侧上腔孔14压力，这个压力差压缩平衡弹簧7，推动导向住16向上移动，主阀口A向打开，流体沿附图1和2所示箭头方向通过进口通道1和主阀口A向出口通道17迅速流出。随着线圈11的输入电流增大，磁场力对平衡弹簧20的压缩位移增加，先导阀口B的开度越大，膜片4的上下压力差也相应增加，导向柱16向上移动距离增大，主阀口开度增大，出口通道17中输出的流量也越大。故阀体的输出流量随着线圈11输入的电流增大而增加，即实现了无级输出流量。
4、结束语
流量比例阀，属流体的自动化控制技术领域，是一种通过输入电磁阀线圈电流的大小不同而得到无级输出流体流量的电磁流量阀，它不仅设计合理，结构紧凑，能无级输出流体，有效提高计量的控制精度，加快了开启与流量调节的响应时间，减小体积，而且减少了工作故障环节，简化了制造工艺难度，降低了成本[2]。
参考文献
[1] 冯天麟、唐晓群、田松，液压机用流量反馈型电液比例流量阀的研制，[期刊论文].《锻压技术》 ISTIC PKU-2008年3期.
[2] 李素玲、刘军营，比例控制与比例阀及应用，[期刊论文]《液压与气动》ISTIC PKU-2003年2期.