CN107013697B - 一种精密计量阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种精密计量阀，涉及机械计量领域，包括出料口、阀板组件、气缸套组件、水平驱动装置、托架，所述气缸组件与所述出料口纵向平行固定，所述气缸组件包括缸体和活塞；所述阀板组件包括阀板和阀杆，阀杆呈“L”形，一端与阀板固定，另一端穿过所述缸体的底部开口和所述活塞圆柱形内孔，顶部与所述水平驱动装置连接。本装置通过气缸活塞的上下运动来带动阀板的开和关，在活塞开的状态下,通过驱动水平装置来带动阀板的左右运动，并控制开闭下料口的大小及频度以实现物料精密计量,结构简单，精度高，操作安全。

Description

一种精密计量阀

技术领域

本发明涉及机械计量领域，尤其涉及一种精密计量阀。

背景技术

随着社会消费水平和工业精细化水平的提高，目前针对粉粒体的计量，除了要求有较高的计量精度外，对诸如异物混入而引起的污染也提出了较高的要求，特别是由摩擦引起的金属污染在锂电池、食品、药品等精细行业中不光是对产品的功能品质、对产品安全更是一项十分重大的影响因素。传统的螺旋计量等方式由于结构上的固有问题，虽然可以采用物理隔离措施，但无法从根本上解决问题，本案针对上述问题，从杜绝金属污染、提高计量精度和效率等方面着手开发出了该精密计量阀。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供了一种精密计量阀。

上述目的是通过以下技术方案来实现：

一种精密计量阀，包括出料口和阀板组件，还包括气缸组件、托架和水平驱动装置；

所述气缸组件与所述出料口纵向平行固定，所述气缸组件包括缸体和活塞，所述活塞呈圆柱形，圆心处设有圆柱形内孔，所述活塞外壁设置有一圈环形凸角；所述缸体内壁呈圆柱形，与所述活塞外壁匹配；所述缸体内壁上设置一圈环形凹槽，与所述环形凸角径向匹配并形成活塞腔体，所述活塞腔体的上部和下部均设有气体进入通道和气体排出通道，所述缸体底部设置有与所述活塞的圆柱形内孔同心的圆形开口；

所述阀板组件包括阀板和阀杆，所述阀杆呈“L”形，包括第一阀杆和第二阀杆，所述阀板与所述第一阀杆固定并平行于所述出料口，所述第一阀杆的一端垂直连接于所述第二阀杆的底部，所述第二阀杆呈圆柱形，轴向穿过所述缸体的底部圆形开口和所述活塞圆柱形内孔，所述第二阀杆的顶部与所述水平驱动装置连接；

所述托架垂直于所述活塞顶部外壁，用于固定所述水平驱动装置。

进一步地，所述出料口与所述阀板为同心圆，所述阀板的直径大于所述出料口的直径，所述阀板一边设置有弧口，所述弧口大小与所述出料口圆边匹配。

进一步地，所述阀板表面设置有非金属耐磨镀层。

进一步地，所述出料口与所述阀板之间还设置有非金属密封圈，位于所述出料口的底部，贴合所述出料口的外口。

进一步地，还包括定位导向装置，所述定位导向装置包括导销压板、导销和导销固定板，所述导销压板通过紧固件与所述托架表面固定；所述导销固定板平行于所述托架，并与所述缸体外壁固定；所述导销压板、所述托架和所述导销固定板上设置有同心的通孔，所述导销垂直穿过所述导销固定板通孔、所述托架通孔和所述导销压板通孔，所述导销底部与所述导销固定通孔之间通过螺纹连接。

进一步地，所述托架通孔和所述导销压板通孔内壁上还设置有耐磨导套，所述导销穿过所述耐磨导套。

进一步地，所述第二阀杆的外壁与所述活塞的圆柱形内孔的内壁接触处设置有轴承。

进一步地，在所述缸体的腔体的上下方，所述活塞的外壁与所述缸体内壁之间分别设置有密封圈和轴承套。

进一步地，所述水平驱动装置为直线执行器，通过连杆机构与所述第二阀杆的顶部垂直连接。

进一步地，所述水平驱动装置为精密回转机构，与所述第二阀杆的顶部垂直连接。

有益效果

本方案提供的一种精密计量阀，通过气缸的进气或出气来驱动活塞的上下运动，进而带动了与活塞固定的阀板组件的上下运动；通过水平驱动装置来驱动阀板组件，达到左右摆动控制排料量的目的。本设计结构简单，避免了出料时物料与阀板的接触而导致污染，而且精度高，可准确控制阀板的闭合，再者操作安全。

附图说明

图1为本发明所述一种精密计量阀阀板闭合状态图；

图2为本发明所述一种精密计量阀阀板打开状态图；

图3为本发明所述一种精密计量阀阀板与下料口结构图；

图4为本发明所述一种精密计量阀带精密回转机构状态结构剖视图；

图5为本发明所述一种精密计量阀带直线执行器和连杆机构状态结构俯视图。

具体实施方式

下面结合图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种精密计量阀，包括出料口1和阀板组件2，所述阀板组件2包括阀板21和阀杆22，所述阀杆22呈“L”形，包括第一阀杆221和第二阀杆222，所述阀板21与所述第一阀杆221固定并平行于所述出料口1，所述第一阀杆221的一端垂直连接于所述第二阀杆222的底部，所述第二阀杆222呈圆柱形。

所述出料口1与所述阀21板为同心圆，所述阀板21的直径大于所述出料口1的直径，所述阀板1一边设置有弧口，所述弧口大小与所述出料口1圆边匹配。具体的，当阀板21闭合状态时，阀板21的圆心与出料口1的圆心同轴对称，阀板21的弧口位于出料口1的外侧，这样起到封闭的作用；当阀板21打开排料时，阀板21摆动的最大角度为弧口与下料口边缘对称的位置，这种设计同时限制阀杆2的水平运动范围，使得阀板组件2无需过多的驱动力就能达到大排料的效果，而且，由于阀板组件2的水平运动角度小，这样增加了精确控制的精度。所述阀板21表面设置有非金属耐磨镀层，具体地，先将阀板21进行预处理，然后将非金属材料(如陶瓷、塑料、玻璃等)进行电镀，这样可以杜绝原料与阀板间接接触时的金属污染。

如图3所示，所述出料口1与所述阀板21之间还设置有非金属密封圈11，位于所述出料口1的底部，非金属密封圈11贴合所述下料口的外口。这样可以杜绝由于阀板21与出料口1的摩擦产生金属粉末进而污染粉体原料。

结合图4和图5所示，本实施例装置，所述气缸组件3包括缸体31和活塞32，所述活塞32呈圆柱形，圆心处设有圆柱形内孔，所述活塞32外壁设置有一圈环形凸角；所述缸体31内壁呈圆柱形，与所述活塞32外壁匹配；所述缸体31内壁上设置一圈环形凹槽，与所述环形凸角径向匹配并形成活塞腔体，所述活塞腔体的上部和下部均设有气体进入通道33和气体排出通道34。具体的，缸体31内壁上设置一圈环形凹槽，凹槽的深度与活塞32外壁上环形凸角的长度相同，凹槽的高度大于凸角的厚度，这样就形成了一个可以活动的活塞腔体。在活塞腔体的上部和下部邻近位置的缸体上设置气体进入通道33和气体排出通道34，进行排料时，活塞腔体上部的进出气通道33通过外部气压向活塞腔体内送气，产生使环形凸角向下的压力，同时间，活塞腔体下部的进出气通道34通过外部抽气将存在与活塞腔体内环形凸角下方的气体排出；关闭排料时，活塞腔体下部的进出气通道34通过外部气压向活塞腔体内送气，产生使环形凸角向上的压力，同时间，活塞腔体上部的进出气通道333通过外部抽气将存在与活塞腔体内环形凸角上方的气体排出。在所述缸体的腔体的上下方，所述活塞32的外壁与所述缸体31内壁之间分别设置有密封圈7和轴承套41。具体的，密封圈7的目的是为了保持活塞腔体的密闭性，轴承套41是为了方便活塞32能自由的做上升和下降运动。

所述缸体31底部设置有与所述活塞32的圆柱形内孔同心的圆形开口；阀板组件2的第二阀杆222呈圆柱形，穿过所述缸体31的底部开口和所述活塞32圆柱形内孔，顶部与水平驱动装置连接。具体的，这种设计是为了使活塞32与阀板组件2作为一个整体，当对活塞32做功，使其做上下运动时，就可以达到阀板组件上阀板21的在出料口1处的上下运动，即打开或闭合。

本实施例装置，还包括定位导向装置6和托架5，托架5垂直于所述活塞32顶部外壁，用于固定所述水平驱动装置8。还包括定位导向装置6，所述定位导向装置6包括导销压板61、导销62和导销固定板63，所述导销压板63通过紧固件与所述托架5表面固定；所述导销固定板63平行于所述托架5，并与所述缸体31外壁固定；所述导销压板61、所述托架5和所述导销固定板63上设置有同心的通孔，所述导销62垂直穿过所述导销固定板通孔、所述托架5通孔和所述导销压板61通孔，所述导销62底部与所述导销固定通孔之间通过螺纹连接。托架5通孔和所述导销压板61通孔内壁上还设置有耐磨导套，所述导销62穿过所述耐磨导套。

具体的，由于水平驱动装置8自身拥有一定的重量，直接作用于第二阀杆222时，无法固定，所以设置了这种使用导销压板61、托架5、导销固定板63和导销组成的定位导向装置6。由于在工作或关闭状态中，第二阀杆222连同水平驱动装置8会做向下或向上的运动，采用这种设计，给予了托架在导销62上一定的活动空间，设置耐磨导套，起到支撑水平驱动装置8时稳定防滑的作用。

所述第二阀杆222的外壁与所述活塞32的圆柱形内孔接触处设置有轴承42，这样设置，可以使得第二阀杆222的水平转动相对于活塞32独立，由于第二阀杆222的顶部与水平驱动装置8连接，当水平驱动装置8打开的状态下，水平驱动装置8的左右转动会带动第二阀杆222的左右转动，因为第二阀杆222与第一阀杆221和阀板21是一个整体，所以，第二阀杆222的左右转动带动阀板21的左右转动，进而达到阀板21相对于出料口1水平方向上的打开与闭合。

本实施例中，所述水平驱动装置可以为直线执行器81，通过连杆机构9与所述第二阀杆的顶部通过阀板压板91与紧固螺钉92垂直连接，直线执行器81固定在托架5的表面。也可以为精密回转机构82，通过托架5支撑，精密回转机构82的转机位置所述第二阀杆的顶部垂直连接。

实施例，对5kg的粉体进行称重计量。

装置外部程序启动，外部气体通过进出气通道33向活塞腔体上部推送气压，产生使环形凸角向下的压力，同时间，活塞腔体下部的进出气通道34通过外部抽气将存在与活塞腔体内环形凸角下方的气体排出，活塞32下降5mm，带动阀板组件下运动，阀板21相对于出料口1向下打开，同时，精密回转机构8启动，慢速带动阀板组件2做向左或向右摆动，定位至至阀板21的弧口与出料口的圆边对应。下料口开始进行大排料，当排料至4.8kg时，精密回转机构8再次驱动阀板组件2做左右摆动，由于阀板21是在出料口1的下方做左右摆动运动，使得出料口1排料量变少。随着出料口1排料量越近预设值时，精密回转机构8带动阀板组件2做左右运动的速度达到峰值，直至排料量为5kg时，精密回转机构8停止工作，阀板组件2回到初始位置(即阀板21与出料口1变为同心圆位置)。此时，外部气体通过进出气通道34向活塞腔体下部推送气压，产生使环形凸角向上的压力，同时间，活塞腔体上部的进出气通道33通过外部抽气将存在与活塞腔体内环形凸角上方的气体排出，活塞32上升5mm，带动阀板组件向上运动，阀板21相对于出料口1向上关闭。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，均可想到的变化或替换都涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求保护的范围为准。

Claims (8)

1.一种精密计量阀，包括出料口（1）和阀板组件（2），其特征在于，还包括气缸组件（3）、托架（5）和水平驱动装置（8）；

所述气缸组件（3）与所述出料口（1）纵向平行固定，所述气缸组件（3）包括缸体（31）和活塞（32），所述活塞（32）呈圆柱形，圆心处设有圆柱形内孔，所述活塞（32）外壁设置有一圈环形凸角；所述缸体（31）内壁呈圆柱形，与所述活塞（32）外壁匹配；所述缸体（31）内壁上设置一圈环形凹槽，与所述环形凸角径向匹配并形成活塞腔体，所述活塞腔体的上部和下部均设有气体进出通道（33、34），所述缸体(31)底部设置有与所述活塞(32)的圆柱形内孔同心的圆形开口；

所述阀板组件(2)包括阀板(21)和阀杆(22)，所述阀杆(22)呈“L”形，包括第一阀杆(221)和第二阀杆(222)，所述阀板(21)与所述第一阀杆(221)固定并平行于所述出料口(1)，所述第一阀杆（221）的一端垂直连接于所述第二阀杆(222)的底部，所述第二阀杆(222)呈圆柱形，轴向穿过所述缸体(31)的底部圆形开口和所述活塞(32)圆柱形内孔，所述第二阀杆(222)的顶部与所述水平驱动装置（8）连接；

所述托架（5）垂直于所述活塞（32）顶部外壁，用于固定所述水平驱动装置（8）；

所述出料口（1）与所述阀板（21）为同心设置，所述阀板（21）的直径大于所述出料口（1）的直径，所述阀板（21）一边设置有弧口，所述弧口大小与所述出料口（1）圆边匹配；

还包括定位导向装置（6），所述定位导向装置（6）包括导销压板（61）、导销（62）和导销固定板（63），所述导销压板（61）通过紧固件与所述托架（5）表面固定；所述导销固定板（63）平行于所述托架（5），并与所述缸体（31）外壁固定；所述导销压板（61）、所述托架（5）和所述导销固定板（63）上设置有同心的通孔，所述导销（62）垂直穿过所述导销固定板通孔、所述托架（5）通孔和所述导销压板（61）通孔，所述导销（62）底部与所述导销固定通孔之间通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述阀板（21）表面设置有非金属耐磨镀层。

3.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述出料口（1）与所述阀板（21）之间还设置有非金属密封圈（11），位于所述出料口（1）的底部，贴合所述出料口（1）的外口。

4.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述托架（5）的通孔和所述导销压板（61）的通孔内壁上还设置有耐磨导套，所述导销（62）穿过所述耐磨导套。

5.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述第二阀杆（222）的外壁与所述活塞（32）的圆柱形内孔的内壁接触处设置有轴承（42）；所述活塞（32）的外壁与所述缸体（31）的内壁之间设置有密封圈（7）。

6.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，在所述缸体的腔体的上下方，所述活塞（32）的外壁与所述缸体（31）内壁之间分别设置有密封圈（7）和轴承套（41）。

7.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述水平驱动装置（8）为直线执行器（81），通过连杆机构（9）与所述第二阀杆（222）的顶部垂直连接。

8.根据权利要求1所述的一种精密计量阀，其特征在于，所述水平驱动装置（8）为精密回转机构（82），与所述第二阀杆（222）的顶部垂直连接。

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