本發(fā)明屬于高精度配料閥領域，更具體地，涉及一種防濺射流量可調(diào)式配料閥。

背景技術：

目前，在香精香料行業(yè)、卷煙廠使用的配料閥主要采用如下兩種類型：一是采用如圖1所示的兩位氣缸+兩級錐形的開關閥，其主要通過氣缸的三個位置來控制兩級錐形閥的開閉，控制精度時氣缸移動到第一個位置，抬升第一級閥，控制大流量時氣缸移動到第二個位置，將第二級抬起，此種方法由于閥嘴形狀是錐形，當在配制大流量時，由于發(fā)散角相交，液體會發(fā)生碰撞，導致液體向周圍飛濺；二是如圖2所示的兩位氣缸+兩級直口開關閥，同圖1方案相似，通過控制氣缸的三個位置來抬升兩級閥，從而實現(xiàn)小流量與大流量的控制，此種方法在一定程度上降低了液體的飛濺問題，但由于前端伸出過長的導向，導致會有大量的液滴殘留。以上兩種方法都存在一定的問題，使用兩位氣缸只能控制兩級流量，不能在一個范圍內(nèi)隨意調(diào)控，同時無法解決液體飛濺以及殘留的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種防濺射流量可調(diào)式配料閥，其通過電缸與氣缸的組合控制，以利用氣缸拉伸控制精度，利用電缸抬升控制流量大小，在滿足配料精度和速度的同時，解決了液體飛濺以及殘留等導致的污染以及浪費等問題，具有防濺射、防殘留、流量可調(diào)節(jié)、配制精度高等優(yōu)點，適合于香精香料、卷煙廠以及需要液體原料配制等行業(yè)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種防濺射流量可調(diào)式配料閥，該配料閥包括閥芯組件和動力組件，其中：

所述閥芯組件包括上閥體、下閥體、閥芯和中間閥芯，其中，所述上閥體與所述下閥體的上端相連，其為中空結(jié)構(gòu)；所述下閥體同樣為中空結(jié)構(gòu)，其側(cè)面設有供液體進入的進料口，下端設有多個作為配料閥大流量口的圓柱孔；所述閥芯從所述上閥體的上端依次插入上閥體和下閥體的中空結(jié)構(gòu)中，其與所述上閥體之間設有小彈簧；所述中間閥芯設于所述下閥體的內(nèi)壁與閥芯之間，并與所述閥芯滑動配合，其上端設有法蘭盤，該法蘭盤與所述上閥體之間設有大彈簧，并且法蘭盤上設有均布的孔，該中間閥芯的下端設有與所述閥芯下端配合的通孔以及多根與下閥體上所述圓柱孔緊密配合的圓柱，所述通孔作為配料閥的小流量口，通過將閥芯的下端伸入中間閥芯的通孔中，將中間閥芯內(nèi)殘留的液體擠出，通過將所述圓柱伸進所述下閥體的圓柱孔中，將殘留在圓柱孔內(nèi)的液體擠出；所述動力組件與閥芯的上端相連，其用于驅(qū)動閥芯和中間閥芯的上下運動。

作為進一步優(yōu)選的，所述閥芯上安裝有O型圈四，該O型圈四在小彈簧的推力下實現(xiàn)小流量口的密封，所述中間閥芯上安裝有O型圈三，該O型圈三在大彈簧的推力下實現(xiàn)大流量口的密封。

作為進一步優(yōu)選的，所述上閥體上安裝有O型圈二，該O型圈二與小彈簧之間設有擋塊，其在小彈簧以及擋塊的作用下實現(xiàn)閥芯與上閥體之間的密封。

作為進一步優(yōu)選的，所述下閥體上安裝有O型圈一，該O型圈一通過上閥體端面的壓緊實現(xiàn)整個配料閥內(nèi)部的密封。

作為進一步優(yōu)選的，所述閥芯的下端以及與其配合的通孔均為錐形結(jié)構(gòu)。

作為進一步優(yōu)選的，所述閥芯的下端插裝有圓柱銷，該圓柱銷與所述中間閥芯滑動配合，具體的，中間閥芯的側(cè)面設有與圓柱銷滑動配合的長條孔。

作為進一步優(yōu)選的，所述動力組件包括依次相連的電缸和氣缸，所述氣缸與所述閥芯的上端相連，其由高頻電磁閥控制。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：

1.本發(fā)明具有防止液體濺射的功能：下閥體下端均布有圓柱孔，起到類似蜂窩格柵的作用，讓液體通過小的截面流動，雷諾系數(shù)減小，液體長距離保持層流狀態(tài)，噴射出后不會向周圍濺射。

2.本發(fā)明具有防止液體殘留的功能：閥芯與中間閥芯貼合時，閥芯下端保持伸出狀態(tài)，能夠保證配液結(jié)束時，將中間閥芯內(nèi)的殘留液體擠出；中間閥芯下端伸出的圓柱與下閥體下端的圓柱孔配合，配料結(jié)束時，中間閥芯下端圓柱伸進下閥體下端圓柱孔中，將殘留在圓柱孔內(nèi)的液滴擠出。

3.本發(fā)明具有多級調(diào)控流量的功能：通過電缸與氣缸的配合，用高頻電磁閥來控制氣缸實現(xiàn)最小滴量的點滴從而控制精度，通過抬升電缸高度，控制流量閥開口大小，實現(xiàn)流量的多級調(diào)控。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術提出的一體化防滴漏式配料閥結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖中：1-活塞桿 2-錐形堵頭 3-壓頭 4-錐形槽 5-O型圈 6-錐體；

圖2是現(xiàn)有技術提出的防滴漏流量控制閥機構(gòu)的剖視圖，圖中：1-閥體 2-法蘭 3-氣缸 4-端蓋 5-活塞桿 6-大彈簧 7-壓板 8-壓頭 9-小彈簧 10-密封墊一 11-密封墊二 12-壓圈一 13-壓圈二 14-延伸部 15-球形突起 16-O型密封圈 17-進料口 18-連接體；

圖3是本發(fā)明的防濺射流量可調(diào)式配料閥出料口完全關閉狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1-電缸 2-氣缸 3-橡膠防塵圈 4-導向環(huán) 5-上閥體 6-O型圈一 7-O型圈二 8-擋塊 9-小彈簧 10-大彈簧 11-進料口 12-中間閥芯13-圓柱銷 14-O型圈三 15-O型圈四 16-閥芯 17-下閥體；

圖4是本發(fā)明的防濺射流量可調(diào)式配料閥出料口完全開啟狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5、6是本發(fā)明的防濺射流量可調(diào)式配料閥調(diào)節(jié)小流量、大流量狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的防濺射流量可調(diào)式配料閥，該配料閥包括閥芯組件和動力組件，其中動力組件為閥芯組件的運動提供所需的動力，閥芯組件中的相關部件在動力組件的帶動下實現(xiàn)上下運動，進而實現(xiàn)液體流量的大小的調(diào)節(jié)。通過上述各個組件的相互配合，在滿足配料精度和速度的同時，解決了液體飛濺以及殘留等導致的污染以及浪費等問題，具有防濺射、防殘留、流量可調(diào)節(jié)、配制精度高等優(yōu)點。

下面將對各個組件逐一進行更為具體的說明。

如圖3所示，閥芯組件包括上閥體5、下閥體17、閥芯16和中間閥芯12，其中，上閥體5與下閥體17的上端相連，該上閥體5為中空結(jié)構(gòu)；下閥體17同樣為中空結(jié)構(gòu)，其側(cè)面設有供液體進入的進料口11，下端設有多個均布的作為配料閥大流量口的圓柱孔；閥芯16從上閥體5的上端依次插入上閥體5和下閥體17的中空結(jié)構(gòu)中，閥芯16與上閥體5之間設有小彈簧9，該小彈簧9套裝在閥芯16上；中間閥芯12設于閥芯16與下閥體17的內(nèi)壁之間，其與閥芯16貼合，并與閥芯16滑動配合，中間閥芯12的上端設有法蘭盤，該法蘭盤與上閥體5之間設有大彈簧10，并且該法蘭盤上設有均布的孔，該大彈簧10套裝在閥芯16上，并位于小彈簧9的外部(即小彈簧9位于大彈簧10的內(nèi)部)，該中間閥芯12的下端設有與閥芯16下端配合的通孔以及多根與下閥體17上的所述多個圓柱孔緊密配合的圓柱，其中，通孔作為配料閥的小流量口，通過將閥芯16的下端伸入中間閥芯12的通孔中，可將中間閥芯12內(nèi)殘留的液體擠出，通過將每根圓柱對應的伸進下閥體17的圓柱孔中，可將殘留在圓柱孔內(nèi)的液體擠出。

進一步的，為了實現(xiàn)中間閥芯12與閥芯16之間的滑動配合，在閥芯16的下端水平插裝有圓柱銷13，該圓柱銷13與中間閥芯12滑動配合，具體的，中間閥芯12的側(cè)面設有與圓柱銷13滑動配合的豎直設置的長條孔。由此當閥芯16上下運動時，通過圓柱銷13在長條孔中的運動，可保證閥芯16與中間閥芯12的相對運動，而當圓柱銷13運動到長條孔的最上端或最下端時，閥芯16繼續(xù)運動時，可通過長條孔對圓柱銷的限位作用，帶動中間閥芯12與閥芯16一起上下運動。具體的，閥芯16的下端以及中間閥芯12上與該閥芯16配合的通孔均為錐形結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)小彈簧的安裝，閥芯16上設置有法蘭，由此通過法蘭和上閥體5的下端面可實現(xiàn)彈簧的順利安裝。

再如圖3所示，動力組件與閥芯16的上端相連，其用于驅(qū)動閥芯16和中間閥芯12的上下運動。具體的，動力組件包括依次相連的電缸1和氣缸2，氣缸2與閥芯16的上端相連。其中，氣缸2由高頻電磁閥控制，高頻電磁閥安裝在氣缸附近，與氣缸通過短氣管相連，PLC程序調(diào)控高頻電磁閥的開閉時間控制進入氣缸內(nèi)氣體的量，從而控制氣缸帶動閥芯進行快速的伸縮，由于反應時間極短，即能控制滴出質(zhì)量非常小的液滴，從而實現(xiàn)精度的控制；由于高頻電磁閥開閉時間極短，可通過氣體極少，所以連接高頻電磁閥與氣缸的氣管要盡量的短，否則氣體還未進入氣缸，高頻電磁閥就已關閉。

為了實現(xiàn)配料閥各個部件的密封，在閥芯16上安裝有O型圈四15，該O型圈四15可在小彈簧9的推力下實現(xiàn)閥芯16與中間閥芯12之間的密封，也即實現(xiàn)配料閥小流量口的密封；在中間閥芯12上安裝有O型圈三14，該O型圈三14可在大彈簧10的推力下實現(xiàn)中間閥芯12與下閥體17之間的密封，也即實現(xiàn)配料閥大流量口的密封；在上閥體5上安裝有O型圈二7，該O型圈二7與小彈簧9之間設有擋塊8，O型圈二7可在小彈簧9以及擋塊8的作用下實現(xiàn)閥芯16與上閥體5之間的密封；下閥體17上安裝有O型圈一6，該O型圈一6通過上閥體5端面的壓緊實現(xiàn)整個配料閥內(nèi)部的密封。

下面對本發(fā)明配料閥的工作原理與使用狀態(tài)進行詳細說明。

如圖3所示，防濺射流量可調(diào)式配料閥處于完全關閉的狀態(tài)，閥芯16下端較中間閥芯12下端要長，密封時將中間閥芯12內(nèi)部的液體擠壓出去，解決閥口掛有液滴的問題；中間閥芯12下端均布的圓柱與下閥體17下端均布的圓柱孔緊密配合，密封時將孔內(nèi)液體擠出，解決了液體殘留的問題。

如圖4所示，防濺射流量可調(diào)式配料閥處于完全開啟的狀態(tài)，電缸1帶動氣缸2拉伸閥芯16，閥芯16通過圓柱銷13帶動中間閥芯12向上移動，中間閥芯12上端提升超過進料口11上端，原料從進料口11進入，然后通過下閥體17下端均布的圓柱孔流出，此時為流量最大值。其中，下閥體17下端均布的圓柱孔起到類似蜂窩格柵的作用，讓液體通過小的截面流動，雷諾系數(shù)減小，液體長距離保持層流狀態(tài)，噴射出后不會向周圍濺射。

如圖5、6所示，防濺射流量可調(diào)式配料閥可以通過電缸1以及氣缸2來控制閥芯16與中間閥芯12的提升高度，不同高度時，進料口11開口大小不一，實現(xiàn)了流量大小可以在一個區(qū)間范圍內(nèi)隨意調(diào)控的功能。小流量時，氣缸2提升閥芯16到達一定高度(此時，圓柱銷13與長條孔的最上端接觸，且不帶動中間閥芯12)，原料通過進料口11進入下閥體17上端的內(nèi)部，然后通過中間閥芯12上端與下閥體17間的間隙以及中間閥芯12上的開孔進入到下閥體17下端的內(nèi)部，最后通過閥芯16調(diào)控流量大小，經(jīng)中間閥芯12的長條孔以及下端的通孔流出。當需要調(diào)控大流量時，電缸1帶動氣缸2提升閥芯16至一定高度，再帶動中間閥芯12在可移動區(qū)間內(nèi)移動，通過改變進料口11的大小，實現(xiàn)流量大小的控制。

綜上，本發(fā)明通過閥芯16與中間閥芯12的配合控制配料精度，通過中間閥芯12與下閥體17的配合控制流量的大小，其中，閥芯16與中間閥芯12配合、中間閥芯12與下閥體17配合受兩個壓縮彈簧的控制；上閥體5與下閥體17間采用O型圈保證閥體密封，閥芯16上安裝有O型圈保證小流量關閉時不泄露，中間閥芯12上安裝有O型圈保證大流量關閉時不泄漏；而下閥體17下端均布的圓柱孔可起到類似蜂窩格柵的作用，讓液體通過小的截面流動，雷諾系數(shù)減小，液體長距離保持層流狀態(tài)，噴射出后不會向周圍濺射；閥芯16與中間閥芯12貼合時，閥芯16下端保持伸出狀態(tài)，能夠保證配液結(jié)束時，將中間閥芯12內(nèi)的殘留液體擠出；中間閥芯12下端的圓柱與下閥體下端的圓柱孔配合，配料結(jié)束時，中間閥芯12下端的圓柱伸進下閥體17下端的圓柱孔，可將殘留在圓柱孔內(nèi)的液滴擠出。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。