CN106641327A - 一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法 - Google Patents

一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法 Download PDF

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Abstract

一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法，属于调节阀和阀门定位器领域，解决了气动薄膜调节阀由于阀杆和填料之间的摩擦力大而使得阀杆定位不准的问题。它由气压转换器、杠杆、量程弹簧、反馈凸轮支点、反馈凸轮、摆杆、摆杆支点、反馈杆、滚轮、反馈弹簧、调节弹簧、挡板、喷嘴、杠杆支点、气压放大器、气动薄膜式调节阀、薄膜气室、阀杆构成。定位步骤包括：一、气压接入气压转换器，二、定位器依靠力矩平衡原理调节，三、阀杆稳定在固定位置。本发明可对气动薄膜式调节阀的阀杆位移与输入气压信号之间准确定位。

Description

一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法
技术领域
本发明属于调节阀和阀门定位器领域,具体涉及一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法。
背景技术
气动薄膜调节阀是目前最为常用的流量调节阀门，它主要由阀体、阀杆、弹簧、填料、阀芯及阀座等部件组成，因其结构简单、价格便宜，在工产业生产中得到了广泛应用。工作时，气压信号由上部引入，作用在薄膜上，产生向下的推力，当克服弹簧的反作用力时，推动阀杆产生位移，从而改变了阀芯与阀座之间的流通面积，达到控制流量的目的。为了防止阀杆引出处的泄漏，填料总要压得很紧，致使阀杆和填料之间的摩擦力相当大。因此，会影响阀杆位移与输入气压信号之间的定位关系，甚至使阀杆产生回环特性，不能准确的控制流量，而加装阀门定位器是解决该问题的有效措施。
发明内容
本发明为了解决气动薄膜调节阀在使用过程中，由于阀杆和填料之间的摩擦力大而使得阀杆定位不准，进而影响流量控制精度的问题，提供一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器和定位方法。
一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器，它包括气压转换器、杠杆、量程弹簧、反馈凸轮支点、反馈凸轮、摆杆、摆杆支点、反馈杆、滚轮、反馈弹簧、调节弹簧、挡板、喷嘴、杠杆支点、气压放大器、气动薄膜式调节阀、薄膜气室、阀杆。
所述的气压转换器的输出端与所述的杠杆的上端左侧连接，同时所述的杠杆的上端右侧与所述的量程弹簧的一端连接，所述的量程弹簧的另一端固定不动，所述的杠杆铰接在所述的杠杆支点上，所述的杠杆的下端右侧由上而下依次与所述的反馈弹簧的一端和所述的调节弹簧的一端连接，所述的调节弹簧的另一端固定不动，所述的杠杆的下端左侧安装所述的挡板，所述的挡板和所述的喷嘴之间留有一定的间隙，所述的喷嘴的背压输出端与所述的气压放大器的气压输入端连接，所述的气压放大器的气压输出端与所述的薄膜气室的气压输入端连接，所述的气动薄膜式调节阀的阀杆与所述的反馈杆的右端连接，所述的反馈杆的左端与所述的反馈凸轮支点连接，所述的反馈凸轮支点与所述的反馈凸轮连接，所述的反馈凸轮的外缘与所述的滚轮的外缘紧密接触，所述的滚轮安装在所述的摆杆上，所述的摆杆的上端铰接在所述的摆杆支点上，所述的摆杆的下端与所述的反馈弹簧的另一端连接。
所述的气压转换器为波纹管，所述的杠杆可绕所述的杠杆支点转动，所述的摆杆的上端可绕所述的摆杆支点转动，所述的量程弹簧用于调节气动阀门定位器的量程，所述的调节弹簧用于调整气动阀门定位器的零位。
应用所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器对气动薄膜调节阀进行阀门定位方法包括下列步骤：
步骤一、将气压P1接入所述的气压转换器内；
步骤二、当气压信号P1增加时，所述的气压转换器动作，使所述的杠杆绕所述的杠杆支点顺时针偏转，所述的挡板靠近所述的喷嘴；
步骤三、所述的喷嘴的背压经所述的气压放大器放大后，输出气压P2并送入所述的气动薄膜式调节阀的薄膜气室中；
步骤四、所述的薄膜气室的薄膜在气压P2作用下，向下弯曲并使阀杆向下移动；
步骤五、所述的阀杆带动所述的反馈杆绕所述的反馈凸轮支点顺时针转动，所述的反馈凸轮也跟着作顺时针转动，通过所述的滚轮使所述的摆杆绕所述的摆杆支点逆时针转动，并将所述的反馈弹簧拉伸；
步骤六、反馈弹簧拉伸程度与气压信号P1成正比，当所述的反馈弹簧对所述的杠杆的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器上的力达到力矩平衡时，阀杆达到平衡状态。此时，一定的气压P1就对应于一定的气动薄膜调节阀的阀门位置。
步骤七、当气压P1减小时，所述的步骤二至步骤六中各部件反向动作，直到所述的反馈弹簧对所述的杠杆的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器上的力达到力矩平衡，阀杆达到一个新的平衡状态，气动薄膜调节阀的阀门处于一个新位置。
有益效果：
采用上述发明内容后，可有效解决气动薄膜式调节阀的阀杆位移与输入气压信号之间的定位不准、甚至使阀杆产生回环特性的问题，达到更好的控制流量的目的。
附图说明
图1为本发明所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器的结构示意图
具体实施方式
具体实施方式一：结合附图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器，它包括气压转换器1、杠杆2、量程弹簧3、反馈凸轮支点4、反馈凸轮5、摆杆6、摆杆支点7、反馈杆8、滚轮9、反馈弹簧10、调节弹簧11、挡板12、喷嘴13、杠杆支点14、气压放大器15、气动薄膜式调节阀16、薄膜气室16-1、阀杆16-2。
具体实施方式二：结合附图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同在于，本实施方式中所述的气压转换器1的输出端与所述的杠杆2的上端左侧连接，同时所述的杠杆2的上端右侧与所述的量程弹簧3的一端连接，所述的量程弹簧3的另一端固定不动，所述的杠杆2铰接在所述的杠杆支点14上，所述的杠杆2的下端右侧由上而下依次与所述的反馈弹簧10的一端和所述的调节弹簧11的一端连接，所述的调节弹簧11的另一端固定不动，所述的杠杆2的下端左侧安装所述的挡板12，所述的挡板12和所述的喷嘴13之间留有一定的间隙，所述的喷嘴13的背压输出端与所述的气压放大器15的气压输入端连接，所述的气压放大器15的气压输出端与所述的薄膜气室16-1的气压输入端连接，所述的气动薄膜式调节阀16的阀杆16-2与所述的反馈杆8的右端连接，所述的反馈杆8的左端与所述的反馈凸轮支点4连接，所述的反馈凸轮支点4与所述的反馈凸轮5连接，所述的反馈凸轮5的外缘与所述的滚轮9的外缘紧密接触，所述的滚轮9安装在所述的摆杆6上，所述的摆杆6的上端铰接在所述的摆杆支点7上，所述的摆杆6的下端与所述的反馈弹簧10的另一端连接。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合附图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二的不同在于，本实施方式中所述的气压转换器1为波纹管。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合附图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同在于，本实施方式中所述的杠杆2可绕所述的杠杆支点14转动，所述的摆杆6的上端可绕所述的摆杆支点7转动。其他与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：结合附图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同在于，本实施方式中所述的量程弹簧3用于调节气动阀门定位器的量程，所述的调节弹簧11用于调整气动阀门定位器的零位。其他与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：结合附图1说明本实施方式，本实施方式中，应用所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器对气动薄膜调节阀进行阀门定位方法包括下列步骤：
步骤一、将气压P1接入所述的气压转换器1内；
步骤二、当气压信号P1增加时，所述的气压转换器1动作，使所述的杠杆2绕所述的杠杆支点14顺时针偏转，所述的挡板12靠近所述的喷嘴13；
步骤三、所述的喷嘴13的背压经所述的气压放大器15放大后，输出气压P2并送入所述的气动薄膜式调节阀16的薄膜气室16-1中；
步骤四、所述的薄膜气室16-1的薄膜在气压P2作用下，向下弯曲并使阀杆16-2向下移动；
步骤五、所述的阀杆16-2带动所述的反馈杆8绕所述的反馈凸轮支点4顺时针转动，所述的反馈凸轮5也跟着作顺时针转动，通过所述的滚轮9使所述的摆杆6绕所述的摆杆支点7逆时针转动，并将所述的反馈弹簧10拉伸；
步骤六、反馈弹簧10拉伸程度与气压信号P1成正比，当所述的反馈弹簧10对所述的杠杆2的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器1上的力达到力矩平衡时，阀杆达到平衡状态。此时，一定的气压P1就对应于一定的气动薄膜调节阀的阀门位置。
步骤七、当气压P1减小时，所述的步骤二至步骤六中各部件反向动作，直到所述的反馈弹簧10对所述的杠杆2的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器1上的力达到力矩平衡，阀杆达到一个新的平衡状态，气动薄膜调节阀的阀门处于一个新位置。

Claims (4)

1.一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器，其特征在于，它包括气压转换器（1）、杠杆（2）、量程弹簧（3）、反馈凸轮支点（4）、反馈凸轮（5）、摆杆（6）、摆杆支点（7）、反馈杆（8）、滚轮（9）、反馈弹簧（10）、调节弹簧（11）、挡板（12）、喷嘴（13）、杠杆支点（14）、气压放大器（15）、气动薄膜式调节阀（16）、薄膜气室（16-1）、阀杆（16-2），所述的气压转换器（1）的输入端接受来自外部的气体，所述的气压转换器（1）的输出端与所述的杠杆（2）的上端左侧连接，同时所述的杠杆（2）的上端右侧与所述的量程弹簧（3）的一端连接，所述的量程弹簧（3）的另一端固定不动，所述的杠杆（2）铰接在所述的杠杆支点（14）上，所述的杠杆（2）的下端右侧由上而下依次与所述的反馈弹簧（10）的一端和所述的调节弹簧（11）的一端连接，所述的调节弹簧（11）的另一端固定不动，所述的杠杆（2）的下端左侧安装所述的挡板（12），所述的挡板（12）和所述的喷嘴（13）之间留有一定的间隙，所述的喷嘴（13）的背压输出端与所述的气压放大器（15）的气压输入端连接，所述的气压放大器（15的气压输出端与所述的薄膜气室（16-1）的气压输入端连接，所述的气动薄膜式调节阀（16）的阀杆（16-2）与所述的反馈杆（8）的右端连接，所述的反馈杆（8）的左端与所述的反馈凸轮支点（4）连接，所述的反馈凸轮支点（4）与所述的反馈凸轮（5）连接，所述的反馈凸轮（5）的外缘与所述的滚轮（9）的外缘紧密接触，所述的滚轮（9）安装在所述的摆杆（6）上，所述的摆杆（6）的上端铰接在所述的摆杆支点（7）上，所述的摆杆（6）的下端与所述的反馈弹簧（10）的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器，其特征在于，所述的气压转换器（1）为波纹管。
3.根据权利要求1所述的一种用于气动薄膜式调节阀的气动阀门定位器，其特征在于，所述的杠杆（2）可绕所述的杠杆支点（14）转动，所述的摆杆（6）的上端可绕所述的摆杆支点（7）转动。
4.基于权利要求1至3所述的一种用于气动薄膜式调节阀的气动阀门定位器，其特征在于，应用所述的一种用于气动薄膜调节阀的气动阀门定位器对气动薄膜调节阀进行阀门定位方法包括下列步骤：
步骤一、将气压P1接入所述的气压转换器（1）内；
步骤二、当气压信号P1增加时，所述的气压转换器（1）动作，使所述的杠杆（2）绕所述的杠杆支点（14）顺时针偏转，所述的挡板（12）靠近所述的喷嘴（13）；
步骤三、所述的喷嘴（13）的背压经所述的气压放大器（15）放大后，输出气压P2并送入所述的气动薄膜式调节阀（16）的薄膜气室（16-1）中；
步骤四、所述的薄膜气室（16-1）的薄膜在气压P2作用下，向下弯曲并使阀杆（16-2）向下移动；
步骤五、所述的阀杆（16-2）带动所述的反馈杆（8）绕所述的反馈凸轮支点（4）顺时针转动，所述的反馈凸轮（5）也跟着作顺时针转动，通过所述的滚轮（9）使所述的摆杆（6）绕所述的摆杆支点（7）逆时针转动，并将所述的反馈弹簧（10）拉伸；
步骤六、反馈弹簧（10）拉伸程度与气压信号P1成正比，当所述的反馈弹簧（10）对所述的杠杆（2）的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器（1）上的力达到力矩平衡时，阀杆达到平衡状态；
此时，一定的气压P1就对应于一定的气动薄膜调节阀的阀门位置；
步骤七、当气压P1减小时，所述的步骤二至步骤六中各部件反向动作，直到所述的反馈弹簧（10）对所述的杠杆2的拉力与气压P1作用在所述的气压转换器（1）上的力达到力矩平衡，阀杆达到一个新的平衡状态，气动薄膜调节阀的阀门处于一个新位置。
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