CN105697849B - 电气一体化控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制器技术领域，尤其是一种电气一体化控制器，用于控制执行机构，该控制器包括减压阀、两位三通气控阀、电磁阀及内部开设有气路的气路连接板，减压阀、电磁阀和两位三通气控阀均分布在气路连接板上，减压阀、电磁阀、两位三通气控阀和执行机构相互之间通过气路连接板的气路连接，本发明的电气一体化控制器的寿命比原来用气源管和管接头的分散连接方式的寿命提高了5年以上，这种可靠的集中连接方式可以简化气路连接，减少管接头及气源管的使用、降低整机成本，而且结构简单，体积小，外形美观，拆装方便，极大的提高了操作者的装配效率，尤其适合于阀门的批量化生产，满足“流水线式组装”模式。

Description

电气一体化控制器

技术领域

本发明涉及控制器技术领域，尤其是一种电气一体化控制器。

背景技术

现有的阀门控制元件的连接，除电动和液压执行机构以外，在石油、化工、电力、冶金、煤化工等领域，绝大部分阀门的控制元件的连接是采用气源管和管接头的分散连接方式，阀门控制元件的分散连接在很大程度上提高了用户采购阀门的成本，尤其是管接头和气源管被要求用Parker(派克)、Swagelok(世伟洛克)、Fitok(飞托克)等进口品牌时，价格对整机阀门的影响非常大；其次在阀门控制元件的连接过程中，阀门的控制元件越多，使用的管接头和气源管也越多，占用空间也越大，漏气点也越多，影响整机的美观及密封性，而且装配效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中阀门控制元件在连接过程中占有空间大、成本高及装配效率低的问题，现提供一种电气一体化控制器，该控制器可以提高整机的美观性和装配效率及降低阀门控制元件的价格在整机中的比重。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电气一体化控制器，用于控制执行机构，该控制器包括减压阀、两位三通气控阀、电磁阀及内部开设有气路的气路连接板，所述减压阀、电磁阀和两位三通气控阀均分布在气路连接板上，所述减压阀、电磁阀、两位三通气控阀和执行机构相互之间通过气路连接板的气路连接。

本方案中所有的附件都实现无管连接，采用这种集中的连接方式，可以简化气路连接，减少管接头及气源管的使用，降低控制器的成本，还具有密封性能好，存在的漏气点少，易于排查。

优选地，所述气路连接板呈长方体结构，所述减压阀设置在所述气路连接板的左侧面，所述两位三通气控阀设置在所述气路连接板的前侧面，所述电磁阀设置在所述气路连接板的上表面，这种布局可以得到结构紧凑，外形美观，体积较小的控制器。

具体地，所述气路连接板的左侧面上向右开设有第一盲孔，所述气路连接板的上表面向下开设有第二盲孔和第六盲孔，所述第一盲孔与第二盲孔交汇，所述气路连接板的前侧面向后开设有第三盲孔、第四盲孔和第七盲孔，所述第三盲孔与所述第二盲孔交汇，所述气路连接板的右侧面向左开设有与第四盲孔交汇的第五盲孔，所述第六盲孔和第七盲孔交汇。

进一步地，所述减压阀的出口与气路连接板的第一盲孔之间设置有具有中心通孔的圆柱形直插接头，所述直插接头的一端设置有外螺纹，另一端开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有与其相匹配的密封圈，所述减压阀的出口部位开设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述直插接头具有外螺纹的一端旋入所述减压阀的出口，另一端插入所述第一盲孔中。

由于减压阀与气路连接板之间通过直插接头连接，因此容易发生减压阀相对气路连接板的转动，进一步地，所述减压阀与气路连接板之间通过安装板固定连接，所述安装板位于所述气路连接板的后侧面，通过安装板将减压阀与气路连接板固定。

进一步地，所述气路连接板的上端与电磁阀之间设置有电磁阀连接板，所述电磁阀连接板内开设有输入通道和输出通道，所述输入通道的一端位于电磁阀连接板的上表面，另一端位于电磁阀连接板的下表面，所述输出通道的一端位于电磁阀连接板的上表面，另一端位于电磁阀连接板的下表面，所述电磁阀连接板的下表面与气路连接板的上表面贴合时，第二盲孔与输入通道连通，第六盲孔与输出通道连通，所述电磁阀连接板的上表面与电磁阀贴合时，电磁阀的输入口与输入通道连通，电磁阀的输出口与输出通道连通，所述电磁阀连接板的侧面设有电磁阀连接板预留口，所述电磁阀连接板预留口与所述输出通道交汇。

具体地，所述两位三通气控阀的后侧面上具有两位三通气控阀输出口、两位三通气控阀输入口和两位三通气控阀第一信号口，所述两位三通气控阀的后侧面固定在所述气路连接板的前侧面上时，所述两位三通气控阀输入口与所述第三盲孔连通，所述两位三通气控阀输出口与所述第四盲孔连通，所述两位三通气控阀第一信号口与所述第七盲孔连通。

所述气路连接板的右侧面固定有执行机构连接板，所述执行机构连接板后侧面向前开设有B孔和C孔，所述执行机构连接板的左侧面向右开设有A孔，所述B孔和A孔交汇，所述执行机构连接板的右侧面向左开设有D孔，所述D孔与C孔交汇，所述气路连接板的右侧面与所述执行机构连接板的左侧面贴合时，所述A孔与所述第五盲孔连通。

由于特殊要求用户有可能会自行配备电磁阀，进一步地，所述气路连接板的右侧面向左延伸有气路连接板备用孔，所述气路连接板备用孔与所述第二盲孔交汇，所述两位三通气控阀的上表面具有两位三通气控阀第二信号口。

进一步地，所述第二盲孔与输入通道之间、所述第六盲孔与输出通道之间、所述两位三通气控阀的输入口与第三盲孔之间、所述两位三通气控阀的输出口与所述第四盲孔之间、所述A孔与第五盲孔之间均设置有密封圈。

本发明的有益效果是：本发明的电气一体化控制器的寿命比原来用气源管和管接头的分散连接方式的寿命提高了5年以上，这种可靠的集中连接方式可以简化气路连接，减少管接头及气源管的使用、降低整机成本，而且结构简单，体积小，外形美观，拆装方便，极大的提高了操作者的装配效率，尤其适合于阀门的批量化生产，满足“流水线式组装”模式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明电气一体化控制器主视图；

图2是本发明电气一体化控制器俯视图；

图3是本发明电气一体化控制器中两位三通气控阀的左视图；

图4是本发明电气一体化控制器中两位三通气控阀的俯视图；

图5是本发明电气一体化控制器中气路连接板的内部气路布局图；

图6是本发明电气一体化控制器中气路连接板的主视图；

图7是图6中A-A向剖视图；

图8是本发明电气一体化控制器中气路连接板的左视图；

图9是本发明电气一体化控制器中气路连接板的右视图；

图10是本发明电气一体化控制器中气路连接板的俯视图；

图11是本发明电气一体化控制器中直插接头的示意图；

图12是本发明电气一体化控制器中直插接头的左视图；

图13是本发明电气一体化控制器中电磁阀连接板示意图；

图14是本发明电气一体化控制器中执行机构连接板示意图；

图15是本发明电气一体化控制器气路连接示意图。

图中：1、执行机构，2、减压阀，3、两位三通气控阀，31、两位三通气控阀输入口，32、两位三通气控阀输出口，301、两位三通气控阀第一信号口，302、两位三通气控阀第二信号口，4、电磁阀，5、气路连接板，501、第一盲孔，502、第二盲孔，503、第三盲孔，504、第四盲孔，505、第五盲孔，506、第六盲孔，507、第七盲孔，508、气路连接板备用孔，6、直插接头，601、外螺纹，602、环形凹槽，7、安装板，8、电磁阀连接板，801、输入通道，802、输出通道，803、电磁阀连接板预留口，9、执行机构连接板，901、A孔，902、B孔，903、C孔，904、D孔，10、消音器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1和2所示，一种电气一体化控制器，用于控制执行机构1，该控制器包括减压阀2、两位三通气控阀3、电磁阀4及内部开设有气路的气路连接板5，减压阀2、电磁阀4和两位三通气控阀3均分布在气路连接板5上，减压阀2、电磁阀4、两位三通气控阀3和执行机构1相互之间通过气路连接板5的气路连接，其中减压阀2为空气过滤减压阀，电磁阀4为两位三通电磁阀。

气路连接板5呈长方体结构，减压阀2设置在气路连接板5的左侧面，两位三通气控阀3设置在气路连接板5的前侧面，电磁阀4设置在气路连接板5的上表面。

如图5-10所示，气路连接板5的左侧面上向右开设有第一盲孔501，气路连接板5的上表面向下开设有第二盲孔502和第六盲孔506，第一盲孔501与第二盲孔502交汇，气路连接板5的前侧面向后开设有第三盲孔503、第四盲孔504和第七盲孔507，第三盲孔503与第二盲孔502交汇，气路连接板5的右侧面向左开设有与第四盲孔504交汇的第五盲孔505，第六盲孔506和第七盲孔507交汇。

如图11和12所示，减压阀2的出口与气路连接板5的第一盲孔501之间设置有具有中心通孔的圆柱形直插接头6，直插接头6的一端设置有外螺纹601，另一端开设有两条环形凹槽602，环形凹槽602内设置有与其相匹配的密封圈，减压阀2的出口部位开设有与外螺纹601相匹配的内螺纹，直插接头6具有外螺纹601的一端旋入减压阀2的出口，另一端插入第一盲孔501中，直插接头6与第一盲孔501的内径是公差配合关系，且用两道密封圈来满足与气路连接板5中第一盲孔501的密封性能。

如图2所示，减压阀2与气路连接板5之间通过安装板7固定连接，安装板7位于气路连接板5的后侧面，安装板7的两端分别通过长螺钉固定在减压阀2和气路连接板5上，增强整机的强度，有效的防止减压阀2相对气路连接板5转动。

如图1和13所示，气路连接板5的上端与电磁阀4之间设置有电磁阀连接板8，电磁阀连接板8内开设有输入通道801和输出通道802，输入通道801的一端位于电磁阀连接板8的上表面，另一端位于电磁阀连接板8的下表面，输出通道802的一端位于电磁阀连接板8的上表面，另一端位于电磁阀连接板8的下表面，电磁阀连接板8的下表面与气路连接板5的上表面贴合时，第二盲孔502与输入通道801连通，第六盲孔506与输出通道802连通，电磁阀连接板8的上表面与电磁阀4贴合时，电磁阀4的输入口与输入通道801连通，电磁阀4的输出口与输出通道802连通，电磁阀连接板预留口803与输出通道802交汇，电磁阀连接板预留口803上可拆卸安装有堵头。

如图2、3和4所示，两位三通气控阀3的后侧面上具有两位三通气控阀输出口32、两位三通气控阀输入口31和两位三通气控阀第一信号口301，两位三通气控阀3的后侧面固定在所述气路连接板5的前侧面上时，两位三通气控阀输入口31与第三盲孔503连通，两位三通气控阀输出口32与所述第四盲孔504连通，两位三通气控阀第一信号口301与第七盲孔507连通，两位三通气控阀3与气路连接板5之间通过螺钉固定连接。

如图2和14所示，气路连接板5的右侧面固定有执行机构连接板9，执行机构连接板9后侧面向前开设有B孔902和C孔903，执行机构连接板9的左侧面向右开设有A孔901，B孔902和A孔901交汇，执行机构连接板9的右侧面向左开设有D孔904，D孔904与C孔903交汇，气路连接板5的右侧面与执行机构连接板9的左侧面贴合时，A孔901与第五盲孔505连通，执行机构连接板9通过螺钉固定在气路连接板5上。

第二盲孔502与输入通道801之间、第六盲孔506与输出通道802之间、两位三通气控阀3的输入口与第三盲孔503之间、两位三通气控阀3的输出口与第四盲孔504之间、A孔901与第五盲孔505之间均设置有密封圈，密封圈采用O型圈。

其中，第一盲孔501为气路连接板5的输入孔，第二盲孔502为气路连接板5的气源输出口，第三盲孔503用于接两位三通气控阀输入口31，第四盲孔504用于接两位三通气控阀输出口32，第五盲孔505为气路连接板5的输出孔，第六盲孔506用于接电磁阀连接板8的输出通道802；

A孔901为执行机构连接板9的进气孔，B孔902用于接执行机构1进气口，C孔903用于接执行机构1排气口，D孔904为执行机构1排气孔。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：气路连接板5的右侧面向左延伸有气路连接板备用孔508，气路连接板备用孔508与第二盲孔502交汇，两位三通气控阀3的上表面具有两位三通气控阀第二信号口302，如用户需要自行配备电磁阀4，则不安装电磁阀4和电磁阀连接板8，只需将两位三通气控阀第一信号口301堵住，将自行配备的电磁阀4其输入口接气路连接板备用孔508或第二盲孔502，将连接板备用孔508和第二盲孔502其中一个用堵头堵住，自行配备的电磁阀4其输出口接两位三通气控阀第二信号口302。

以实施例2来阐述本发明电气一体化控制器的装配过程：

1)、将直插接头6具有外螺纹601的一端拧入减压阀2的出口，在直插接头6另一端的环形凹槽602内放置好O型圈，然后直接插入气路连接板5的第一盲孔501中，将安装板7的两端分别通过长螺钉固定在减压阀2和气路连接板5上；

2)、在气路连接板5上表面上位于第六盲孔506的部位放置好O型圈，然后将顶丝拧入第一信号口301堵住，将相应的自备两位三通电磁阀用相应的电磁阀安装板固定在气路连接板5的后侧面或上表面，同时实现第二盲孔502与自备两位三通电磁阀的输入口连通，两位三通气控阀3的第二信号口302与自备两位三通电磁阀的输出口连通；在气路连接板5前侧面上位于第三盲孔503、第四盲孔504和第七盲孔507的部位放置好O型圈，然后把两位三通气控阀3贴面安装到气路连接板5的前侧面，可以同时实现两位三通气控阀3的输入口与第三盲孔503的连通，两位三通气控阀3的输出口与第四盲孔504的连通；在执行机构连接板9左侧面上位于A孔901的部位放置好O型圈，然后把执行机构连接板9贴面安装到气路连接板5的右侧面，可以实现A孔901与第五盲孔505的连通。

如图15所示，整个控制器装配完毕后，将电磁阀连接板预留口803用堵头堵住，两位三通气控阀3和电磁阀4均具有排空口，为了降低两位三通气控阀3、电磁阀4和执行机构1在排气时的噪音，排空口及执行机构连接板9的右侧面位于D孔904的部位处安装有消音器10，在具体应用控制器时，将执行机构1进气口与B孔902连接，执行机构1排气口与C孔903连接，当电磁阀4加电时，执行机构1进气，当电磁阀4断电时执行机构1排气，执行机构1可为单作用执行机构1，电磁阀4可选用先导式电磁阀4或直动式电磁阀4，电磁阀4为常闭型，操作压差应≥执行机构1供气压力，电磁阀4通径无要求，从降低成本及安装的角度考虑可选用通径较小的电磁阀4。

为了确保所有的密封连接都可靠，具有零泄漏的密封性，可通过实验，具体如下：向组装完成的电气一体化控制器中通入相应压力(阀门正常工作时的供气压力)的压缩空气，给电磁阀4加电，阀门动作流畅，电磁阀4和两位三通气控阀3切换都非常流畅，没有任何阻塞现象，通过向电气一体化控制器的所有连接处刷泡沫液体，观察整个控制器连接处有无漏气的部位，实现密封的零泄漏性。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种电气一体化控制器，用于控制执行机构（1），其特征在于：该控制器包括减压阀（2）、两位三通气控阀（3）、电磁阀（4）及内部开设有气路的气路连接板（5），所述减压阀（2）、电磁阀（4）和两位三通气控阀（3）均分布在气路连接板（5）上，所述减压阀（2）、电磁阀（4）、两位三通气控阀（3）和执行机构（1）相互之间通过气路连接板（5）的气路连接；

所述气路连接板（5）呈长方体结构，所述减压阀（2）设置在所述气路连接板（5）的左侧面，所述两位三通气控阀（3）设置在所述气路连接板（5）的前侧面，所述电磁阀（4）设置在所述气路连接板（5）的上表面；

所述气路连接板（5）的左侧面上向右开设有第一盲孔（501），所述气路连接板（5）的上表面向下开设有第二盲孔（502）和第六盲孔（506），所述第一盲孔（501）与第二盲孔（502）交汇，所述气路连接板（5）的前侧面向后开设有第三盲孔（503）、第四盲孔（504）和第七盲孔（507），所述第三盲孔（503）与所述第二盲孔（502）交汇，所述气路连接板（5）的右侧面向左开设有与第四盲孔（504）交汇的第五盲孔（505），所述第六盲孔（506）和第七盲孔（507）交汇。

2.根据权利要求1所述电气一体化控制器，其特征在于：所述减压阀（2）的出口与气路连接板（5）的第一盲孔（501）之间设置有具有中心通孔的圆柱形直插接头（6），所述直插接头（6）的一端设置有外螺纹（601），另一端开设有环形凹槽（602），所述环形凹槽（602）内设置有与其相匹配的密封圈，所述减压阀（2）的出口部位开设有与所述外螺纹（601）相匹配的内螺纹，所述直插接头（6）具有外螺纹（601）的一端旋入所述减压阀（2）的出口，另一端插入所述第一盲孔（501）中。

3.根据权利要求2所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述减压阀（2）与气路连接板（5）之间通过安装板（7）固定连接，所述安装板（7）位于所述气路连接板（5）的后侧面。

4.根据权利要求1所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述气路连接板（5）的上端与电磁阀（4）之间设置有电磁阀连接板（8），所述电磁阀连接板（8）内开设有输入通道（801）和输出通道（802），所述输入通道（801）的一端位于电磁阀连接板（8）的上表面，另一端位于电磁阀连接板（8）的下表面，所述输出通道（802）的一端位于电磁阀连接板（8）的上表面，另一端位于电磁阀连接板（8）的下表面，所述电磁阀连接板（8）的下表面与气路连接板（5）的上表面贴合时，第二盲孔（502）与输入通道（801）连通，第六盲孔（506）与输出通道（802）连通，所述电磁阀连接板（8）的上表面与电磁阀（4）贴合时，电磁阀（4）的输入口与输入通道（801）连通，电磁阀（4）的输出口与输出通道（802）连通，所述电磁阀连接板（8）的侧面设有电磁阀连接板预留口（803），所述电磁阀连接板预留口（803）与所述输出通道（802）交汇。

5.根据权利要求4所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述两位三通气控阀（3）的后侧面上具有两位三通气控阀输出口（32）、两位三通气控阀输入口（31）和两位三通气控阀第一信号口（301），所述两位三通气控阀（3）的后侧面固定在所述气路连接板（5）的前侧面上时，所述两位三通气控阀输入口（31）与所述第三盲孔（503）连通，所述两位三通气控阀输出口（32）与所述第四盲孔（504）连通，所述两位三通气控阀第一信号口（301）与所述第七盲孔（507）连通。

6.根据权利要求5所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述气路连接板（5）的右侧面固定有执行机构连接板（9），所述执行机构连接板（9）后侧面向前开设有B孔（902）和C孔（903），所述执行机构连接板（9）的左侧面向右开设有A孔（901），所述B孔（902）和A孔（901）交汇，所述执行机构连接板（9）的右侧面向左开设有D孔（904），所述D孔（904）与C孔（903）交汇，所述气路连接板（5）的右侧面与所述执行机构连接板（9）的左侧面贴合时，所述A孔（901）与所述第五盲孔（505）连通。

7.根据权利要求6所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述气路连接板（5）的右侧面向左延伸有气路连接板备用孔(508)，所述气路连接板备用孔(508)与所述第二盲孔（502）交汇，所述两位三通气控阀（3）的上表面具有两位三通气控阀第二信号口（302）。

8.根据权利要求6所述的电气一体化控制器，其特征在于：所述第二盲孔（502）与输入通道（801）之间、所述第六盲孔（506）与输出通道（802）之间、所述两位三通气控阀（3）的输入口与第三盲孔（503）之间、所述两位三通气控阀（3）的输出口与所述第四盲孔（504）之间、所述A孔（901）与第五盲孔（505）之间均设置有密封圈。