CN101749481A - 工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构 - Google Patents

Abstract

一种工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，属于直行程仪器仪表控制装置技术领域。电气阀门定位器包括具有返回杆和定位器出气口的电气阀门定位器本体和空气过滤减压器，执行器包括执行器本体、支架和联动杆，空气过滤减压器与电气阀门定位器本体配接，电气阀门定位器本体安装在支架上，且与执行器本体气路相通，执行器本体安装在支架的顶部，在支架的顶部开设有一联动杆通孔，联动杆与返回杆连接，且还与执行器本体连接，在支架上开设有一具有气道进、出气口的气道，气道进气口与定位器出气口相通，气道出气口与执行器本体相通。具有简化结构、提高制造效率、杜绝漏气而节约能源和保障阀门的开合精度以及免维护而减轻工人的检护工作量。

Description

工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构

技术领域

本发明属于直行程仪器仪表控制装置技术领域，具体涉及一种工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构。

背景技术

申请人在上面提及的工业过程控制是指对生产工艺流程实施监控的过程控制，通常针对于自动化仪表的自动执行机构即执行器，更具体地讲，由电气阀门定位器作用于执行器，由执行器控制阀门的启闭。由于在造纸、化工医药、食品和电子产品等的生产过程中以及在电力、供水、供汽、船舶和航空器等设施上均涉及到对阀门的自动控制问题，因此电气阀门定位器与执行器在这些领域但并不限于上面所列举的领域中的应用十分广泛。

关于电气阀门定位器的技术信息在文献特别是中国专利文献中可以大量见诸(约有近百项专利申请)，具有代表性的如授权公告号CN2532337Y公开的电气阀门定位器，类似于该专利结构的电气阀门定位器在工业过程控制中的应用十分广泛。同样，执行器的技术信息在中国专利文献中有数百项之多，典型的如CN2388448Y推荐的气动双膜头执行器。

然而，已有技术中的电气阀门定位器和执行器(气动薄膜执行器)之间的气路连接都是通过外接管路来实现的，对此可以从CN2532337Y的说明书附图(图1)示意的但未标注附图标记的管路得到印证，以及由CN2388448Y的说明书第2页第2段的描述(在下膜盖的底部设有一进气孔，它具有锥形管螺纹，与气源接口和管路相连)。用管路将执行器与电气阀门定位器实施连接虽然具有更换管路方便的长处，但是，当付诸实际的制造和应用时会暴露出以下技术问题：一是加工麻烦，因为不仅要在电气阀门定位器上设置供管路的一端接续的接口如管接头，而且还需在执行器上设置供管路的另一端接续的管接头；二是泄漏现象无法避免，不仅造成能源浪费，而且会因气压不足而影响执行器的执行效果，使阀门的开启、关闭或调整开合度的精度无法保障，尤其是当应用于化工医药和高端电子产品用的材料的生产场合，一旦因阀门控制精度欠缺，则会影响液-液或气-液配比，导致产品报废；三是安装烦琐，将用于向执行器提供压力空气的管路与电气阀门定位器和执行器连接的装配工作量大，影响安装效率；四是因管路外露，故有失结构上的简洁性，特别是对管路的保护不利；五是检护工作量大，需要定期或不定期地对管路检查和更换，不仅影响生产的连续进行，而且增加了工人额外的工作负担。

之所以已有技术中的电气阀门定位器与执行器的配合结构存在前述的诸多弊端而人们仍然普遍采用，是因为受以下两大因素的制约，一是业界始终认为采用管路连接是唯一的选择，因为管路连接既直观，又便于更换；二是业界的设计思路受传统设计思想的束缚根深蒂固，不敢超越，唯恐不能为市场接受乃至排斥。然而，经本申请人长期的探索与实践，找到了解决上述技术问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种前提下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于简化结构而藉以提高加工和安装效率、有利于避免空气泄漏而藉以体现节约能源和确保阀门的开合精度；有益于免用管路连接而藉以保障生产的连续进行和减轻工人对管路的检护工作量的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构。

本发明的任务是这样来完成的，一种工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，所述的电气阀门定位器包括具有返回杆和定位器出气口的电气阀门定位器本体和空气过滤减压器，所述的执行器包括执行器本体、支架和联动杆，空气过滤减压器与电气阀门定位器本体配接，电气阀门定位器本体安装在所述支架上，并且与所述的执行器本体气路相通，执行器本体安装在支架的顶部，在支架的顶部的居中部位开设有一联动杆通孔，联动杆与所述返回杆连接，并且还与执行器本体连接，特点是：在所述的支架上开设有一具有气道进、出气口的气道，气道进气口与所述的定位器出气口相对应并且相通，而气道出气口与所述的执行器本体相通。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的联动杆的高度方向的下部延伸有一拨销座，在拨销座上的长度方向开设有一拨销槽，拨销槽上固设有一拨销，所述的返回杆与拨销连接，联动杆的上端伸展到联动杆通孔外，与所述的执行器本体密封连接。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的执行器本体包括具有上阀盒腔和上阀盒法兰边的上阀盒、具有下阀盒腔和下阀盒法兰边的下阀盒、气阀膜压盘、气阀膜压片、气阀膜和一组弹簧，上、下阀盒法兰边彼此固定在一起，上、下阀盒腔彼此对应，其中，在下阀盒腔的腔底壁上开设有一位置与所述的气道的气道出气口相对应的通气螺钉配接孔，并且在下阀盒腔的腔底壁的中央开设有一联动杆配接孔，该联动杆配接孔与所述的联动杆通孔相对应，气阀膜位于所述的上阀盒腔内，该气阀膜的边缘镶入到所述的上、下阀盒法兰边之间，并且由上、下阀盒法兰边夹住，气阀膜压盘位于上阀盒腔内并且与所述气阀膜的上表面接触，气阀膜压片对应于气阀膜的下表面，与气阀膜的下表面的中央区域接触，并且与所述的气阀膜压盘固定，将气阀膜的中央区域夹住在气阀膜压盘与气阀膜压片之间，一组弹簧设在上阀盒腔内，各弹簧的上端支承在上阀盒上，而下端支承在所述的气阀膜压盘上，所述气阀膜压盘朝向所述上阀盒腔的一侧的中央设置有一压套，该压套与所述的联动杆连接，所述联动杆通过紧固螺套与所述的联动杆配接孔密封配接。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的气道出气口上配置有一通气螺钉，螺钉气螺钉的下端在穿过所述的通气螺钉配接孔后与气道出气口配接，在通气螺钉的高度方向的中央开设有一通气螺钉通孔，该通气螺钉通孔与所述的气道和所述的下阀盒腔相通。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的气道出气口上嵌设有一第一密封圈，而在所述的通气螺钉上套设有一第二密封圈，藉由第一、第二密封圈使所述气道出气口与所述通气螺钉的外壁之间形成密封。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述的上阀盒上配设有一防雨通气帽，该防雨通气帽具有一进出气孔，该进出气孔与所述的上阀盒腔相通。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的紧固螺套上设有内、外密封圈。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的气阀膜为橡胶膜。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的气道进气口上嵌设有一第三密封圈。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的返回杆具有一返回杆滑槽，所述的拨销探入于返回杆滑槽内。

本发明提供的技术方案由于在支架上开设了气道，只要在电气阀门定位器本体安装到支架上时，将定位器出气口对准气道进气口即可实现与执行器本体气路相通，无需使用管路将电气阀门定位器本体与执行器本体气路连接，具有简化结构、提高制造效率、杜绝漏气而节约能源和保障阀门的开合精度以及免维护而减轻工人的检护工作量。

附图说明

附图为本发明的一个具体的实施例兼应用例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

敬请参见附图，为了便于公众的理解，申请人在附图中示出了直行程的阀体7。空气过滤减压器2直接与电气阀门定位器1配接，由空气过滤减压器2的进气口21将压力空气引入电气阀门定位器本体1，由电气阀门定位器本体1的定位器出气口12引入执行器本体3。由于电气阀门定位器本体1为公知技术，并且结构大体上与前述的CN2532337Y公开的结构相仿，因此申请人未在图中详细示意。本实施例所使用的电气阀门定位器本体1优选而非限于地使用由中国江苏省常熟市新力仪表有限公司生产销售的型号为XT-1000L型电-气阀门定位器，图中示意的返回杆11由电气阀门定位器本体1的力矩马达驱使动作，在返回杆11的长度方向开设有一返回杆滑槽111，用来与联动杆5连接。

作为本发明的技术方案的要点，在一形状大体上为口字形的支架4的上部开设了一气道41，支架4的下端即底部与所述的阀体7的顶部用螺母43固定，前述的气道41的气道进气口411的腔口部位加工有一台阶腔，在台阶腔部位嵌设有一第三密封圈4111，在支架4的对应两侧各开设有一对定位器固定孔44，用定位器固定螺钉441将电气阀门定位器本体1与支架4固定，并且使定位器出气口12与前述的气道进气口411相对应。气道41的气道出气口412与下面还要详细描述的执行器本体3相通。在支架4的顶部的居中部位开设有联动杆通孔42。

前述的联动杆5的偏下部延伸有一拨销座51，在该拨销座51的长度方向开设有一拨销槽511，拨销槽511上用拨销固定螺母51111固定拨销5111的一端，而拨销5111的另一端伸入到前述的返回杆滑槽111内，从而由返回杆111带动拨销5111，通过拨销座51带动联动杆5运动。联动杆5的底端与前阀体7的阀杆71连接，而联动杆5的上端探出联动杆通孔42与执行器本体3连接。

优选而非限于的执行器本体3的结构如下，包括上、下阀盒31、32、气阀膜压盘33、气阀膜压片34、气阀膜35和弹簧36，上阀盒31犹如一倒扣的盆，具有上阀盒腔311和上阀盒法兰边312，在上阀盒法兰边312上间隔开设有上阀盒法兰边固定孔3121，下阀盒32犹如一正常放置的即下阀盒腔321朝向上的盆，在下阀盒32的四周边缘部位具有下阀盒法兰边322，在下阀盒法兰边322上间隔开设有下阀盒法兰边固定孔3221，用一组法兰边固定螺钉325将上、下阀盒法兰边312、322实施固定。在下阀盒32的下阀盒腔321的腔底壁上开设有一位置与前述的气道出气口412相对应的通气螺钉配接孔324，并且在下阀盒32的下阀盒腔321的腔底壁的中央开设有一壁体上具有螺纹的联动杆配接孔323，该联动杆配接孔323与前述的联动杆通孔42相对应。气阀膜35优选使用橡胶质的材料制作，位于上阀盒腔311内，该气阀膜35的四周的边缘部分置入于前述的上、下阀盒法兰边312、322之间，当上、下阀盒法兰边312、322彼此固定时，便将气阀膜35的边缘部位夹持在上、下阀盒法兰边312、322之间。气阀膜压盘33位于上阀盒腔311内，并且与气阀膜35的上表面接触，这里所讲的气阀膜35的上表面是指气阀膜35朝向上阀盒腔311的那个面，在气阀膜压盘33的中央构成有一压套331，压套331的高度方向的中央开设有一压套连接孔3311，前述的联动杆5的顶端具有一配接头52，该配接头52穿过压套连接孔3311并且用配接头固定螺母521固定，进而地，使配接头52的顶端旋入到配置在上阀盒31上的密封护罩314中。气阀膜压片34对应于气阀膜35的下表面，这里在所讲的下表面是指气阀膜35朝向下阀盒腔321的那个面，并且气阀膜压片34与前述的气阀膜压盘33固定，从而由气阀膜压片34将气阀膜35的中央区域夹住于气阀膜压盘33与气阀膜压片34之间。一组弹簧36设在上阀盒腔311内，各弹簧36的上端支承在上阀盒31的内壁上，而下端支承在气阀膜压盘33上，优选的方案还可在上阀盒31和气阀模压盘33上各延设弹簧座，由弹簧座起到对弹簧36的定位。在上阀盒31上还配设有一具有进出气孔3131(也可称通气孔)的防雨通气帽313。

请继续见附图，在前述的气道41的气道出气口412上以螺纹配接的方式配接有一通气螺钉6，具体是：将通气螺钉6的下端即小头部分穿过前述的通气螺钉配接孔324后与气道出气口412旋接配合(即螺纹配合)，在通气螺钉6的高度方向的中央开设有一通气螺钉通孔61，通气螺钉通孔61与下阀盒腔321相通，并且与气道41相通，也就是说，由通气螺钉通孔61将气道41中的空气引入下阀盒腔321，或者将下阀盒腔321中的空气引入气道41。优选的方案还可在气道出气口412的腔口的台阶部位嵌设一第一密封圈4121，并且在通气螺钉62上套一第二密封圈62，由第一、第二密封圈4121、62起到使气道出气口412与通气螺钉6的外壁之间的密封，防止空气逃逸。同例，前述的紧固螺套53上设置有内、外密封圈531、532，紧固螺套53与前述的联动杆配接孔323配接(螺纹配合)，由内密封圈531对紧固螺磋53与联动杆5之间的间隙实现密封，由外密封圈532起到将联动杆配接孔323的孔口与紧固螺套53之间的密封。

仍请见附图，申请人叙述本发明的工作原理，当要使阀体7(即阀门)的阀杆71上行时，也就是开启阀体7时，则由受控于可编程序控制器(PLC)的电气阀门定位器工作，使返回杆11朝着顺时针方向旋转，与此同时，与气源装置例如空气压缩机气路连接的空气过滤减压器2的进气口21将压力空气引入电气阀门定位器本体1，由电气阀门定位器本体1的定位器出气口12依次经气道进气口411、气道41、气道出气口412和通气螺钉通孔61引入下阀盒腔321中，由于返回杆11的运动，从而带动拨销5111，进而由拨销5111通过拨销座51使联动杆5上行。由于联动杆5的下端与阀杆71连接，上端与气阀膜压盘33的压套331连接，因此在联动杆5上行的过程中推动气阀膜压盘33上行并且在克服弹簧6的作用下携气阀膜35上行，同时阀杆71也上行，在保压状态下，使阀杆71定位在工艺所要求的开启程度。当要关闭阀体7时，也即使阀杆71下行时，则电气阀门定位器本体1工作，使返回杆11朝逆时针方向旋转，使联动杆5下行，阀杆71也下行，同时在一组弹簧6的回复力作用下，使气阀膜35复位，并且下阀盒腔321内的压力空气依次从通气螺钉通孔61、气道出气口412、气道41、气道进气口412、定位器出气口12和进气口21排出。

综上所述，由于本发明的电气阀门定位器本体1与执行器本体3之间的气路连接无需使用外接管路，因此能够充分体现申请人在优点效果栏中所述的优点，克服申请人在背景技术中所述的弊端，达到了发明的目的，此外，空气过滤减压器2与电气阀门定位器本体1之间也采用直接连接，无需借助外围管路，所以本发明方案应当是极致的。

Claims (10)

1.一种工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，所述的电气阀门定位器包括具有返回杆(11)和定位器出气口(12)的电气阀门定位器本体(1)和空气过滤减压器(2)，所述的执行器包括执行器本体(3)、支架(4)和联动杆(5)，空气过滤减压器(2)与电气阀门定位器本体(1)配接，电气阀门定位器本体(1)安装在所述支架(4)上，并且与所述的执行器本体(3)气路相通，执行器本体(3)安装在支架(4)的顶部，在支架(4)的顶部的居中部位开设有一联动杆通孔(42)，联动杆(5)与所述返回杆(11)连接，并且还与执行器本体(4)连接，其特征在于：在所述的支架(4)上开设有一具有气道进、出气口(411、412)的气道(41)，气道进气口(411)与所述的定位器出气口(12)相对应并且相通，而气道出气口(412)与所述的执行器本体(3)相通。

2.根据权利要求1所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的联动杆(5)的高度方向的下部延伸有一拨销座(51)，在拨销座(51)上的长度方向开设有一拨销槽(511)，拨销槽(511)上固设有一拨销(5111)，所述的返回杆(11)与拨销(5111)连接，联动杆(5)的上端伸展到联动杆通孔(42)外，与所述的执行器本体(3)密封连接。

3.根据权利要求1所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的执行器本体(3)包括具有上阀盒腔(311)和上阀盒法兰边(312)的上阀盒(31)、具有下阀盒腔(321)和下阀盒法兰边(322)的下阀盒(32)、气阀膜压盘(33)、气阀膜压片(34)、气阀膜(35)和一组弹簧(36)，上、下阀盒法兰边(312、322)彼此固定在一起，上、下阀盒腔(311、321)彼此对应，其中，在下阀盒腔(321)的腔底壁上开设有一位置与所述的气道(41)的气道出气口(412)相对应的通气螺钉配接孔(324)，并且在下阀盒腔(321)的腔底壁的中央开设有一联动杆配接孔(323)，该联动杆配接孔(323)与所述的联动杆通孔(42)相对应，气阀膜(35)位于所述的上阀盒腔(311)内，该气阀膜(35)的边缘镶入到所述的上、下阀盒法兰边(312、322)之间，并且由上、下阀盒法兰边(312、322)夹住，气阀膜压盘(33)位于上阀盒腔(311)内并且与所述气阀膜(35)的上表面接触，气阀膜压片(34)对应于气阀膜(35)的下表面，与气阀膜(35)的下表面的中央区域接触，并且与所述的气阀膜压盘(33)固定，将气阀膜(35)的中央区域夹住在气阀膜压盘(33)与气阀膜压片(34)之间，一组弹簧(36)设在上阀盒腔(311)内，各弹簧(36)的上端支承在上阀盒(31)上，而下端支承在所述的气阀膜压盘(33)上，所述气阀膜压盘(33)朝向所述上阀盒腔(311)的一侧的中央设置有一压套(331)，该压套(331)与所述的联动杆(5)连接，所述联动杆(5)通过紧固螺套(53)与所述的联动杆配接孔(323)密封配接。

4.根据权利要求3所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的气道出气口(412)上配置有一通气螺钉(6)，螺钉气螺钉(6)的下端在穿过所述的通气螺钉配接孔(324)后与气道出气口(412)配接，在通气螺钉(6)的高度方向的中央开设有一通气螺钉通孔(61)，该通气螺钉通孔(61)与所述的气道(41)和所述的下阀盒腔(321)相通。

5.根据权利要求4所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的气道出气口(412)上嵌设有一第一密封圈(4121)，而在所述的通气螺钉(6)上套设有一第二密封圈(62)，藉由第一、第二密封圈(4121、62)使所述气道出气口(412)与所述通气螺钉(6)的外壁之间形成密封。

6.根据权利要求3所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于在所述的上阀盒(31)上配设有一防雨通气帽(313)，该防雨通气帽(313)具有一进出气孔(3131)，该进出气孔(3131)与所述的上阀盒腔(311)相通。

7.根据权利要求3所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的紧固螺套(53)上设有内、外密封圈(531、532)。

8.根据权利要求3所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的气阀膜(35)为橡胶膜。

9.根据权利要求3所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的气道进气口(411)上嵌设有一第三密封圈(4111)。

10.根据权利要求2所述的工业过程控制用的电气阀门定位器与执行器的配合结构，其特征在于所述的返回杆(11)具有一返回杆滑槽(111)，所述的拨销(5111)探入于返回杆滑槽(111)内。

Images