CN100402899C - 精密流量调节阀 - Google Patents

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Abstract

一种精密流量调节阀，包含具有流体进出口及阀座的阀体、具有传动螺杆的阀芯、伺服电机和由伺服电机驱动且与传动螺杆啮合的传动螺母，其特征在于：设置有若干串叠在一起的蝶簧，上述的蝶簧套置于由传动螺杆和传动螺母组成的螺纹副的外围，处于两端头的蝶簧分别支承在传动螺杆的轴肩和蝶簧座上，该蝶簧的预紧力使螺纹副始终处于单侧接触状态，消除了该螺纹副的传动间隙。本发明解决阀体螺纹传动间隙的技术问题，其次是解决由于密封引起的伺服电机负荷不稳定的技术问题。

Description

精密流量调节阀
技术领域：
本发明是关于阀门，特别是关于精密流量调节阀。
背景技术：
阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置，广泛地运用在各行各业的流体管路中。在阀门中有一种其阀芯是通过螺纹传动来改变开度的调节阀，其结构简单，线性值好，可承受较高压力。加上其手动操作十分简单，被选用于不少管线上。由于现在技术的发展，自动化的操作日益普遍地被各领域所采用。为此将阀门与伺服电机相连已成为阀门的发展驱势。将上述的用螺纹传动来改变阀芯开度的调节阀与伺服电机结合用在流体、特别是气体管路的自动化控制上已非罕见。但是这样的由伺服电机驱动的调节阀由于螺纹传动副之间存在间隙，当螺纹旋向改变时，必须使主动螺纹先转动某一角度，以消除该间隙后，才能使主、被动螺纹一起运动。这就存在一个滞后期，不仅影响其调节的灵敏度，同时也影响其复位的精确度。此外，此类调节阀常用填料密封结构，这类密封不仅存在磨损问题，而且随着填料螺母压紧程度不同阀芯杆的阻力各不相同、阀芯位于不同开度位置时其阀芯杆的运动阻力各不相同，造成伺服电机运行时的负荷无法稳定。为此，阀位的反馈信号无法满足控制点要求，仅能作为监视阀门开度之用，不能满足远程自动化控制调节的要求。
发明内容：
本发明目的在于提供一种精密流量调节阀，解决阀体螺纹传动间隙的技术问题，其次是解决由于密封引起的伺服电机负荷不稳定的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种精密流量调节阀，包含具有流体进出口及阀座的阀体、具有传动螺杆的阀芯、伺服电机和由伺服电机驱动且与传动螺杆啮合的传动螺母，其特征在于：设置有若干串叠在一起的蝶簧，上述的蝶簧套置于由传动螺杆和传动螺母组成的螺纹副的外围，处于两端头的蝶簧分别支承在传动螺杆的轴肩和蝶簧座上，该蝶簧的预紧力使螺纹副始终处于单侧接触状态，消除了该螺纹副的传动间隙。
上述的精密流量调节阀，其特征在于：该阀芯上固定有具密封凸缘且可伸缩的波纹管密封件；该波纹管密封件座于密封座内，该密封座具有将波纹密封件的密封凸缘夹固于阀体上的接口。
上述的精密流量调节阀，其特征在于：设置有将串叠在一起的蝶簧容纳其中的蝶簧套筒，该蝶簧套筒封闭端支承于传动螺杆上。
本发明利用蝶簧施加在传动螺杆上足够的预紧力，消除了螺纹副内的传动间隙，使传动螺纹副的啮合始终处于单侧接触状态，消除了螺纹副运动换向产生的误差，保证了复位控制精度，其流量的重复性好。
本发明在开阀过程中，流体的压力对阀芯产生推力减轻了伺服电机的负荷；而在关阀过程中，蝶簧的弹性恢复力又与阀芯运动方向一致，有助于伺服电机的驱动。故伺服电机的扭矩其本处于稳定状态。
本发明使用可伸缩的波纹管密封替代传统的填料密封，不存在运动摩擦阻力，也不存在磨损问题。不影响伺服电机运行负荷的稳定性。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式：
本发明如图1所示，包含有阀体1、阀芯9、伺服电机7、传动螺母8。阀体1具有流体进口11、流体出口13和阀座12。流体进口11和流体出口13与阀座12的空腔相通。阀芯9位于阀座12的空腔内，其伸出阀体1的一端具有传动螺杆91。该传动螺杆91与传动螺母8相互啮合，组成螺纹副，通过该螺纹副将传动螺母的旋转变为螺杆的直线运动。传动螺母8直接固定在伺服电机7的输出轴上。阀体1和伺服电机7分别固定在壳体3的两外端。设置有若干个串叠在一起的蝶簧6，该蝶簧6套于由传动螺母8和传动螺杆91组成的传动螺纹副外围，处在最下端的一个蝶簧支承在蝶簧座61上，该蝶簧座61固定在外壳3内部一端，而处在最上端的一个蝶簧支承在传动螺杆91的凸肩上。还可以设置有一端敞开的蝶簧套筒62，该蝶簧套筒62将串叠的蝶簧6容置其内，以防止蝶簧6彼此散架，造成既妨碍螺纹副的运动，又失去设定的预紧力。该蝶簧套筒62封闭端支承在传动螺杆91的凸肩上。在蝶簧套筒62上还可以设置有拨动上阀位限位开关4和下阀位限位开关5的拨杆621。该拨杆621还可以与位移传感器配合，用以显示即时的流量值。在阀芯9上设置有可伸缩的波纹管密封件2，该波纹管密封件2为一端封闭的空心管体，管壁具有众多彼此邻接的的折叠，其开口端具有密封凸缘21。该波纹管2套在阀芯9上，以其封闭端与阀芯9固定，传动螺杆91则伸出于该波纹管2的封闭端外；而整个波纹管2置于密封座10内。该密封座10设置有接口11，籍该接口11将密封座10连同波纹管密封件2的密封凸缘21一起夹紧固定在阀体1上，如此形成了一个无摩擦阻力和无磨损的密封结构。

Claims (3)

1.一种精密流量调节阀，包含具有流体进出口及阀座的阀体、具有传动螺杆的阀芯、伺服电机和由伺服电机驱动且与传动螺杆啮合的传动螺母，其特征在于：设置有若干串叠在一起的蝶簧，上述的蝶簧套置于由传动螺杆和传动螺母组成的螺纹副的外围，处于两端头的蝶簧分别支承在传动螺杆的轴肩和蝶簧座上，该蝶簧的预紧力使螺纹副始终处于单侧接触状态，消除了该螺纹副的传动间隙。
2.根据权利要求1所述的精密流量调节阀，其特征在于：该阀芯上固定有具密封凸缘且可伸缩的波纹管密封件；该波纹管密封件座于密封座内，该密封座具有将波纹密封件的密封凸缘夹固于阀体上的接口。
3.根据权利要求1或2所述的精密流量调节阀，其特征在于：设置有将串叠在一起的蝶簧容纳其中的蝶簧套筒，该蝶簧套筒封闭端支承于传动螺杆上。
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