CN106286902B - 电动球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀，公开了一种电动球阀，其包括内设有阀芯(1)的阀体(2)，还包括控制机构(3)，控制机构(3)包括基座(31)、电机(32)、至少两个微动开关(33)、电路板(34)和用于控制微动开关(33)闭合和断开的凸轮(35)，凸轮(35)与电机轴(320)连接且通过连接轴(36)与阀芯(1)连接；微动开关(33)与阀体(2)上连接口(21)的位置对应；电机(32)和微动开关(33)均与电路板(34)连接，电路板(34)根据不同位置微动开关(33)发送的信号控制电机(32)停止转动。本发明通过凸轮(35)实现对微动开关(33)的闭合与断开的控制，从而实现对阀芯(1)位置状态的控制，从而判断出电动球阀的工作状态。

Description

电动球阀
技术领域
本发明涉及一种阀，尤其涉及了一种电动球阀。
背景技术
目前使用的一类电动球阀，有三个流体进出口，可以实现包括关闭在内的四种不同的工作模式，通过控制阀芯的转动来实现阀门在不同工作模式下的转换以及电动球阀的打开与关闭。为了方便控制，常用的电动球阀采用限位开关、信号开关配合集成电路对其进行控制，并通过计算传动齿轮的旋转圈数来判断阀芯的位置。这种控制模式结构复杂，而且成本较高，限制了其在工业领域的大规模应用。
发明内容
本发明针对现有技术中对于电动球阀的控制方式存在的问题，提供了一种电动球阀。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
电动球阀，包括内设有阀芯的阀体，阀体上设有至少两个连接口，阀体上方设有用于控制阀芯转动的控制机构，控制机构包括基座，基座上设有电机和至少两个微动开关，还设有电路板和用于控制微动开关闭合和断开的凸轮，凸轮与电机的电机轴连接且通过一连接轴与阀芯连接；微动开关均匀分布于凸轮外缘处且与阀体上连接口的位置对应；电机和微动开关均与电路板连接，电路板根据不同位置微动开关发送的信号控制电机停止转动或启动。阀芯通过控制机构中的电机控制器位置，电机的电机轴转动，带动凸轮旋转，凸轮通过连接轴带动阀芯转动，同时通过凸轮转动到不同位置，实现对微动开关的闭合与断开的控制，据此判断传动凸轮、主轴和阀芯的位置，从而判断出电动球阀的工作状态，当阀芯转动到所需状态时，即可通过对应微动开关提供给电路板的反馈信号控制电机停止转动，从而实现阀芯位置状态的控制，避免现有技术中通过计算传动齿轮的旋转圈数来控制阀芯的位置所带来的成本高、适应性差等问题。
作为优选，凸轮的侧面上设有一个供微动开关的触点伸出的凹槽。实际设计过程中可根据需要设计凸轮，如凸轮采用曲面的形式实现对微动开关的断开和闭合。
作为优选，所述的阀体为设有三个连接口的T形三通阀，阀芯上设有呈T形分布的三个过水口，微动开关为四个，其中三个微动开关与阀体的三个连接口一一对应。
作为优选，阀芯与连接轴之间通过螺纹连接，且阀体的连接口处均设有与阀芯的凸球面配合的密封圈。阀芯与连接轴之间采用可拆卸式的螺纹连接，便于电动球阀的装配、维修，同时也能够实现阀芯的快速更换。
作为优选，电机上套设有固定罩，电路板安装在固定罩上。通过设置固定罩，一方面起到对电机以及电机轴的保护作用，另一方面为电路板提供安装载体，使得整个控制机构的结构更加紧凑，减小控制机构体积。
作为优选，基座上设有保护罩，用于对整个控制机构起到一定的保护作用，防尘防潮等；电机的电机轴伸出固定罩且伸出的端部设有指示盘，指示盘固定于保护罩上，通过指示盘所指示的方向与所闭合的微动开关所处的位置一致，因而可以清楚阀芯的位置，进而了解电动球阀的工作状态。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过凸轮转动到不同位置，实现对微动开关的闭合与断开的控制，实现对阀芯位置状态的控制，从而判断出电动球阀的工作状态，避免现有技术中通过计算传动齿轮的旋转圈数来控制阀芯的位置所带来的成本高、适应性差等问题。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是图1中电动球阀关闭时传动凸轮和微动开关状态图。
图3是本发明实施例1中工作模式0的示意图。
图4是本发明实施例1中工作模式1的示意图。
图5是本发明实施例1中工作模式2的示意图。
图6是本发明实施例1中工作模式3的示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—阀芯、2—阀体、3—控制机构、11—过水口、21—连接口、31—基座、32—电机、33—微动开关、34—电路板、35—凸轮、36—连接轴、37—固定罩、38—保护罩、39—指示盘、210—密封圈、211—左侧入口、212—右侧出口、213—后侧出口、320—电机轴、351—凹槽。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
电动球阀，如图1-图6所示，包括内设有阀芯1的阀体2，且阀体2的连接口21处均设有与阀芯1的凸球面配合的密封圈210，本实施例中阀体2上设有三个连接口21，形成T形三通阀，阀芯1上设有呈T形分布的三个过水口11。
阀体2上方设有用于控制阀芯1转动的控制机构3，控制机构3包括基座31，基座31上设有电机32和四个微动开关33，还设有电路板34和用于控制微动开关33闭合和断开的凸轮35，电机32上套设有固定罩37，电路板34安装在固定罩37上，基座31上设有保护罩38，电机32的电机轴320伸出固定罩37且伸出的端部设有指示盘39，指示盘39固定于保护罩38上，通过指示盘39可以清楚阀芯1的位置，进而了解电动球阀的工作状态。
凸轮35的侧面上设有一个供微动开关33的触点伸出的凹槽351，凸轮35与电机32的电机轴320连接且通过一连接轴36与阀芯1连接，连接轴36的上端固定在凸轮35上，下端通过螺纹连接在阀芯1上，从而实现电机32带动凸轮35转动，凸轮35通过连接轴36带动阀芯1转动，电机32可在外部程序控制下，使其电机轴320沿顺时针和逆时针两个方向旋转。
微动开关33均匀分布于凸轮35外缘处且与阀体2上连接口21的位置对应，本实施例中四个微动开关33中的三个微动开关33与阀体2的三个连接口21一一对应；电机32和微动开关33均与电路板34连接，电路板34根据不同位置微动开关33发送的信号控制电机32停止转动。
在电路板34上设有继电器、电容等，当电路板34接收到不同微动开关33闭合与断开的信号，通过判断闭合的微动开关33对应的工作模式与外部控制程序所期望的工作模式是否一致来控制电机32的通断，并将电动球阀当前的工作模式通过反馈给外部控制程序。电容可以保存截止目前最后一个闭合的微动开关33所对应的工作模式，并可保证在电动球阀断电时记忆断电瞬间电动球阀的工作模式。
基座31上安装有4个微动开关33，其中三个微动开关33分别与阀体2上的左侧入口211、右侧出口212以及后侧出口213对应，当凸轮35在电机轴320带动下旋转时，每转过90度，便有一个微动开关33闭合，其他微动开关33断开，具体工作模式如下：
当阀芯1处于图3所示位置时，传动凸轮35停在初始位置，阀体2上的左侧入口211被阀芯1遮挡，电动球阀处于关闭状态，此为工作模式0，此时与阀体2左侧入口211位置对应的微动开关33的触点处于凸轮35的凹槽351内，触点弹起，微动开关33闭合，其余三个微动开关33均在凸轮35外边缘挤压下处于断开状态。微动开关33将信号通过与微动开关33连接的电线反馈给电路板34，程序通过判断反馈信号，得出目前电动球阀处于工作模式0。
当阀芯1处于图4所示位置时，此时阀体2上的左侧入口211和右侧出口212连通，此为工作模式1，此时凸轮35的凹槽351正对与阀体2上的后侧出口213位置对应的微动开关33的触点，触点弹起，微动开关33闭合，其余三个微动开关33均在凸轮35外边缘挤压下处于断开状态。微动开关33将信号通过与微动开关33连接的电线反馈给电路板34，程序通过判断反馈信号，得出目前电动球阀处于工作模式1。
当阀芯1处于附图5所示位置时，此时阀体2上的左侧入口211和后侧出口213连通，此为工作模式2，此时凸轮35的凹槽351正对与阀体2上的右侧出口212位置对应的微动开关33的触点，触点弹起，微动开关33闭合，其余三个微动开关33均在凸轮35外边缘挤压下处于断开状态。微动开关33将信号通过与微动开关33连接的电线反馈给电路板34，程序通过判断反馈信号，得出目前电动球阀处于工作模式2。
当阀芯1处于附图6所示位置时，此时阀体2上的左侧入口211、右侧出口212以及后侧出口213均连通，此为工作模式3，此时凸轮35的凹槽351正对与阀体2前侧位置对应的微动开关33的触点，触点弹起，微动开关33闭合，其余三个微动开关33均在凸轮35外边缘挤压下处于断开状态。微动开关33将信号通过与微动开关33连接的电线反馈给电路板34，程序通过判断反馈信号，得出目前电动球阀处于工作模式3。
电动球阀工作模式的选择及电机32旋转的控制当电动球阀需要更换工作模式时，首先由程序判断四个微动开关33的反馈信号是否与外部控制程序所期望的工作模式一致。如果一致，则电机32不工作，并反馈当前工作模式；如果不一致，则电机32按以下方式工作：
“重置”功能当外部控制程序要求电动球阀关闭，或者由于断电、电机32故障等原因而使得凸轮35挤压全部微动开关33，反馈信号判断电动球阀当前的工作模式不属于“电动球阀当前工作模式的判别”中所述的任何一种工作模式，此时需要旋转电机32改变工作模式。程序首先通过电容判断当前工作模式，然后控制电机32转轴旋转，进一步带动传动凸轮35旋转，当且仅当程序通过判断反馈信号表明当前微动开关33闭合，得出目前电动球阀处于工作模式0时，程序控制电机32停止旋转。
四种工作模式之间的转换当电机32转轴顺时针旋转时，所述电动球阀可以按照工作模式0→工作模式1→工作模式2→工作模式3→工作模式0进行转换；当电机32转轴逆时针旋转时，所述电动球阀可以按照工作模式0→工作模式3→工作模式2→工作模式1→工作模式0进行转换。相邻两种工作模式进行转换时，电机32转轴需要转过90度。当转换工作模式时，电机32转轴按照顺时针方向旋转角度不超过180度，则电机32转轴按顺时针方向旋转，如果超过180度，则按照逆时针方向旋转。如由工作模式0转换到工作模式1，或者由工作模式1转换到工作模式3，则电机32转轴按照顺时针方向旋转；由工作模式0转换到工作模式3，或者由工作模式1转换到工作模式0，则电机32转轴按照逆时针方向旋转。当由当前工作模式转换到期望工作模式时，当且仅当程序通过判断反馈信号表明期望工作模式对应的微动开关33闭合时，程序控制电机32转轴停止旋转，并反馈最新的工作模式。
进一步地，为了适应不同的安装方式，所述的电动球阀可以调整流体入口和流体出口的位置，如将阀体2上的左侧入口211与右侧出口212交换，此时，四个微动开关33需要同时进行调整，以与上述转换过程相适应。
实施例2
同实施例1，所不同的是阀体2采用两个连接口21的一字形阀体2，阀体2内的阀芯1设置两个过水口11，在控制机构3中设置两个与阀体2上入水口和出水口一一对应的微动开关33。
实施例3
同实施例1，所不同的是阀体2采用具有四个连接口21的十字形阀体2，四个微动开关33与四个连接口21一一对应。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (4)

1.电动球阀，包括内设有阀芯(1)的阀体(2)，阀体(2)上设有至少两个连接口(21)，阀体(2)上方设有用于控制阀芯(1)转动的控制机构(3)，其特征在于：控制机构(3)包括基座(31)，基座(31)上设有电机(32)和至少两个微动开关(33)，还设有电路板(34)和用于控制微动开关(33)闭合和断开的凸轮(35)，凸轮(35)的侧面上设有一个供微动开关(33)的触点伸出的凹槽(351)，凸轮(35)与电机(32)的电机轴(320)连接且通过一连接轴(36)与阀芯(1)连接；微动开关(33)均匀分布于凸轮(35)外缘处且与阀体(2)上连接口(21)的位置对应；电机(32)和微动开关(33)均与电路板(34)连接，电路板(34)根据不同位置微动开关(33)发送的信号控制电机(32)转动；所述的阀体(2)为设有三个连接口(21)的T形三通阀，阀芯(1)上设有呈T形分布的三个过水口(11)，微动开关(33)为四个，其中三个微动开关(33)与阀体(2)的三个连接口(21)一一对应；电路板(34)上设有用于保存断电瞬间电动球阀的工作模式的电容。
2.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征在于：阀芯(1)与连接轴(36)之间通过螺纹连接，且阀体(2)的连接口(21)处均设有与阀芯(1)的凸球面配合的密封圈(210)。
3.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征在于：电机(32)上套设有固定罩(37)，电路板(34)安装在固定罩(37)上。
4.根据权利要求3所述的电动球阀，其特征在于：基座(31)上设有保护罩(38)，电机(32)的电机轴(320)伸出固定罩(37)且伸出的端部设有指示盘(39)，指示盘(39)固定于保护罩(38)上。
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