CN101943282A - 等值自控给定仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业生产过程中的气动控制装置，特别是一种能在工业生产过程中对工作压力实现精确控制并实现信号压力与工作压力实现等值平衡的等值自控给定仪。所述的等值自控给定仪，由气动执行机构、排气阀、供气阀、反馈组件和马达组件组成。所述的等值自控给定仪，实现了信号压力的等值输出，输出压力波动小，具有泄压机构、灵敏度高、使用寿命长，便于工业生产过程的自动化控制要求，提高生产效率，并提高产品质量和产品质量的一致性。

Description

等值自控给定仪

技术领域

本发明涉及工业生产过程中的气动控制装置，特别是一种能在工业生产过程中对工作压力实现精确控制并实现信号压力与工作压力实现等值平衡的等值自控给定仪。

背景技术

在现代工业生产中经常需要对工作介质的压力实现精确控制。只有精确地控制工作介质的压力，才能很好地实现工业生产的自动化控制，以提高产品质量及质量的一致性，并提高生产效率。

现有技术有存在如下缺陷：a.现有平衡阀在输出压力大于信号压力时，无法及时地泄压使输出压力迅速回到给定值，导致供气压力不稳定；b.输出压力的反馈通过阀后的反馈实现。当输出压力超过给定值时，由于反馈路径远，不能迅速关闭供气阀，同时由于反馈取压点的不同反馈管长度的差异都导致反馈速度不同，导致输出压力不稳定，影响产品质量及一致性及不利于自动化控制；c.现有平衡阀无法实现工作压力与信号压力等值平衡；d.现有平衡阀的膜片采用金属膜片，刚度大，启动值大，灵敏度低，同时金属膜片长期使用后变发生较大变形，导致在给定信号压力下不能产生相应的集中力使用阀门开启或关闭，也不利于自动化控制；e.由于金属膜片的刚度大，无法将低压力讯号转换成高流量输出。

综上所述，现有进口，国产品平衡阀存在着无法实现信号压力的等值输出，输出压力波动大，输出压力超过气讯压力时，无法及时迅速的泄压，灵敏低，使用寿命短等弊端，且不利于工业生产过程中的自动化控制要求，严重影响产品质量及产品质量的一致性。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种解决现有平衡阀存在的无法实现信号压力的等值输出，输出压力波动大，无泄压机构、灵敏度低、使用寿命短等弊端的等值自控给定仪，便于工业生产过程的自动化控制要求，提高生产效率，并提高产品质量和产品质量的一致性。

所述的等值自控给定仪，包括气动执行机构、排气阀、供气阀、反馈组件和马达组件，所述的气动执行机构由上盖、信号膜片、硬芯和上紧固螺钉组成，所述上盖设有信号压力接口；所述的排气阀由排气件、排气座、排气环、控制膜片、硬芯、密封片、阀瓣、排气弹簧、弹簧座、锁紧块和O型密封圈组成，所述排气体、排气座、排气环四周均设有排气孔，排气座下端有凸缘，控制膜片和硬芯设置在该凸缘上，排气环放置在硬芯上方，其排气孔与排气座四周的排气孔相通，排气环上方卡有密封片，将排气腔与信号腔隔离，密封片上方套有硬芯与信号膜片，硬芯与信号膜片是通过锁紧块与排气座的螺纹连接固定在排气座上，排气座的内腔设有密封配合的阀瓣，锁紧块的内腔设弹簧座，阀瓣与弹簧座之间配合设有排气弹簧；所述的反馈组件由反馈座、反馈管、密封垫和中紧固螺钉组成，反馈座在排气阀下方，并通过中紧固螺钉将反馈座与密封垫固定在供气阀的阀体上，密封垫将控制腔与供气阀主流量腔隔离，反馈管一端设置在供气阀阀体的出口处，另一端与反馈座焊接而成一体，反馈管的内孔与控制腔相通；供气阀由阀体、阀杆、上阀芯、上密封环、锁紧螺母、阀芯、密封环、下盖、盖密封垫组成；所述的马达组件由马达膜片、弹簧、下紧固螺钉、端盖组成，阀盖、阀体、端盖通过下紧定螺钉连接成一体，阀杆中间设有通孔。

由于具有上述结构，使得本发明具有如下效果：

一、灵敏度高，启动值低，能将微量信号压力讯号转换成高流量输出；

二、能最大程度地减少供气压力(即给定仪的输出压力)不稳定的影响；

三、反馈管可最大限度地降低流动条件下给定仪输出压力的下降；

四、能实现给定信号压力的等值输出，便于自控化控制；

五、有独立的控制腔可将膜片与主流量隔开，能消除噪音及振荡，延长膜片的使用寿命，从而给定仪的整机使用寿命，降低用户的停机检修率，降低生产成本，同时提高生产效率；

六、供气阀能提供较大的供气流量，排气阀能提供较大的排气流量，使给定仪的输出压力能迅速达到给定值，同时当输出压力超过信号压力时，能迅速将多余的气压排放，迅速回复到给定仪的信号压力值，能较好地保证给定仪输出压力的稳定。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

具体实施方式

现结合说明书附图，详细说明本发明的一较佳实施例。

参见图1所示的等值自控给定仪，由气动执行机构、排气阀、供气阀、反馈组件和马达组件组成，所述的气动执行机构为薄膜式气动执行机构，由上盖1、信号膜片2、硬芯3和上紧固螺钉25组成，所述上盖1设有信号压力接口；所述的排气阀由排气件4、排气座7、排气环5、控制膜片6、硬芯3、密封片26、阀瓣28、排气弹簧31、弹簧座30、锁紧块29和O型密封圈10组成，所述排气体4、排气座7、排气环5四周均设有排气孔，排气座7下端有凸缘，控制膜片6和硬芯3设置在该凸缘上，排气环5放置在硬芯上方，其排气孔与排气座7四周的排气孔相通，排气环5上方卡有密封片26，将排气腔与信号腔隔离，密封片26上方套有硬芯3与信号膜片2，硬芯3与信号膜片2是通过锁紧块29与排气座7的螺纹连接固定在排气座7上，排气座7的内腔设有密封配合的阀瓣28，锁紧块29的内腔设弹簧座30，阀瓣28与弹簧座30之间配合设有排气弹簧31；所述的反馈组件由反馈座8、反馈管20、密封垫9和中紧固螺钉23组成，反馈座8在排气阀下方，并通过中紧固螺钉23将反馈座8与密封垫9固定在供气阀的阀体11上，密封垫9将控制腔与供气阀主流量腔隔离，反馈管20一端设置在供气阀阀体11的出口处，另一端与反馈座8焊接而成一体，反馈管20的内孔与控制腔相通；供气阀由阀体11、阀杆22、上阀芯27、上密封环24、锁紧螺母16、阀芯19、密封环21、下盖13、盖密封垫18组成；所述的马达组件由马达膜片17、弹簧15、下紧固螺钉12、端盖14组成，阀盖13、阀体11、端盖14通过下紧定螺钉12连接成一体，阀杆22中间设有通孔。所述的等值自控给定仪采用信号膜片2、控制膜片6、马达膜片17分别感测信号腔、控制腔、马达腔的压力。

所述等值自控给定仪的工作过程：当上盖1上的信号接口输入信号压力时，信号膜片2上方形成一个向下的作用力使供气阀打开，气体流经供气阀阀体11的主流量腔，输出压力经供气阀阀体11出口处的反馈管20的内孔到达控制腔并对控制膜片6底部形成向上的作用力。当达到设定点压力值时(即信号压力值)，施加在信号膜片2上向下的作用力与施加在控制膜片6上的向上作用力互相平衡阀杆22向上运动关闭供气阀并在上阀芯27的作用下顶开排气座7中的阀瓣28，将超出信号压力的压力通过排气座7、排气环5的四周排气孔中排出，最后从排气体4的排气孔中排出直至控制腔的压力达到设定值，同时，控制腔中的压力通过阀杆22中间的连接管流向马达膜片17的底部，供气阀更加紧紧关闭。当控制腔的压力与信号压力平衡时，阀瓣28在弹簧31弹力作用下关闭排气阀(此时供气阀处于关闭状态)，当控制腔压力低于信号压力时，重新打开供气阀，使供气闭输出压力达到设定值。当供气阀输出压力大于信号压力时，重新打开排气阀排气，使输出压力回到设定点，如此循环往复地工作。

Claims (1)

1.等值自控给定仪，其特征在于：包括气动执行机构、排气阀、供气阀、反馈组件和马达组件，所述的气动执行机构由上盖(1)、信号膜片(2)、硬芯(3)和上紧固螺钉(25)组成，所述上盖(1)设有信号压力接口；所述的排气阀由排气件(4)、排气座(7)、排气环(5)、控制膜片(6)、硬芯(3)、密封片(26)、阀瓣(28)、排气弹簧(31)、弹簧座(30)、锁紧块(29)和O型密封圈(10)组成，所述排气体(4)、排气座(7)、排气环(5)四周均设有排气孔，排气座(7)下端有凸缘，控制膜片(6)和硬芯(3)设置在该凸缘上，排气环(5)放置在硬芯上方，其排气孔与排气座(7)四周的排气孔相通，排气环(5)上方卡有密封片(26)，将排气腔与信号腔隔离，密封片(26)上方套有硬芯(3)与信号膜片(2)，硬芯(3)与信号膜片(2)是通过锁紧块(29)与排气座(7)的螺纹连接固定在排气座(7)上，排气座(7)的内腔设有密封配合的阀瓣(28)，锁紧块(29)的内腔设弹簧座(30)，阀瓣(28)与弹簧座(30)之间配合设有排气弹簧(31)；所述的反馈组件由反馈座(8)、反馈管(20)、密封垫(9)和中紧固螺钉(23)组成，反馈座(8)在排气阀下方，并通过中紧固螺钉(23)将反馈座(8)与密封垫(9)固定在供气阀的阀体(11)上，密封垫(9)将控制腔与供气阀主流量腔隔离，反馈管(20)一端设置在供气阀阀体(11)的出口处，另一端与反馈座(8)焊接而成一体，反馈管(20)的内孔与控制腔相通；供气阀由阀体(11)、阀杆(22)、上阀芯(27)、上密封环(24)、锁紧螺母(16)、阀芯(19)、密封环(21)、下盖(13)、盖密封垫(18)组成；所述的马达组件由马达膜片(17)、弹簧(15)、下紧固螺钉(12)、端盖(14)组成，阀盖(13)、阀体(11)、端盖(14)通过下紧定螺钉(12)连接成一体，阀杆(22)中间设有通孔。

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