CN108679294A

CN108679294A - 差分式喷嘴挡板调压机构

Info

Publication number: CN108679294A
Application number: CN201810852742.5A
Authority: CN
Inventors: 胡正超; 雷科扬
Original assignee: Chen Xing Instrument (chengdu) Co Ltd
Current assignee: Chen Xing Instrument (chengdu) Co Ltd
Priority date: 2018-07-30
Filing date: 2018-07-30
Publication date: 2018-10-19

Abstract

本发明涉及差分式喷嘴挡板调压机构，该机构包括挡板组件、壳体以及两个喷嘴；挡板组件上安装有两块联动的挡板，在同一外部驱动源作用下两挡板产生一对差分位移信号；挡板组件在两挡板对应位置各固定一个喷嘴座，喷嘴座各螺纹连接一个螺纹套，螺纹套各自连接一个喷嘴，使得喷嘴的出气端恰好对准挡板，将一根紧定螺钉由喷嘴座插入喷嘴的导向槽中，喷嘴的进气端对接在壳体上，壳体上开设气源压力输入口，外部气源压力由气源压力输入口输入两个喷嘴；述壳体上还开设有两个用于测量喷嘴气压的取压孔，取压孔与喷嘴一一导通，本方案喷嘴‑挡板间隙微量调整实现精确、便捷、可视、简易锁止，实现降低能耗、减小驱动源体积。

Description

差分式喷嘴挡板调压机构

技术领域

本发明归属于调节阀领域，智能式阀门定位器的核心部件之一，向气动放大器提供高精度的控制压力，具体涉及一种差分式喷嘴—挡板调压机构。

背景技术

如图1，阀门定位器是调节阀的的主要附件，它以系统输出4～20mA的标准信号为工作指令和定位器的工作能源，当调节阀动作后，阀杆位移量由反馈组件中的位移传感器转换为阀位信号由PCB单元处理后转换为4～20mA标准阀位信号反馈给系统，系统根据阀位信号输出4～20mA的标准信号，再由PCB单元处理后输出控制电流Im（励磁电流）使挡板以偏转中心发生偏转使喷嘴—挡板间隙X发生改变，图4为喷嘴—挡板特性曲线，当励磁电流Im增大间隙X增大从而使喷嘴背压Pn减小，励磁电流Im减小间隙X减小从而使喷嘴背压Pn增大。

由图3，Pn的改变导致气动放大器膜片座产生轴向运动从而实现了对阀门定位器气源输出的控制，也就实现了对阀门阀位的控制。

如图2、图3，定位器正常工作时喷嘴-挡板间隙在0.02～0.10mm内，用拨盘拨动喷嘴的螺旋机构的方式来获取合理的喷嘴-挡板间隙X难度是极高的，很难实现大批量自动化生产，并且调试过程以静态输出性能为依据，各相关组件的质量问题以静态性能合格掩盖，这对定位器性能的提高不利同时增加了调试人工成本。

如图1，阀门定位器没有其它电源输入仅以系统输出4～20mA的标准信号作为能源，为节省能源在电气元件、磁路材料的选用均是昂贵的低功耗元件及高磁效能的铁镍合金，成本代价极高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种差分式喷嘴挡板调压机构，实现喷嘴-挡板间隙差分变化，喷嘴-挡板间隙微量调整实现精确、便捷、可视、简易锁止，实现降低能耗、减小驱动源体积。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

差分式喷嘴挡板调压机构，该机构包括挡板组件、壳体以及两个喷嘴；

所述挡板组件上安装有两块联动的挡板，在同一外部驱动源（磁场）作用下两挡板产生一对差分位移信号；

所述挡板组件在两挡板对应位置各固定一个喷嘴座，所述喷嘴座各螺纹连接一个螺纹套，所述螺纹套各自连接一个喷嘴，使得喷嘴的出气端恰好对准挡板，将一根紧定螺钉由喷嘴座插入喷嘴的导向槽中；

所述喷嘴的进气端对接在壳体上，所述壳体上开设气源压力输入口，外部气源压力由气源压力输入口输入两个喷嘴；

所述壳体上还开设有两个用于测量喷嘴气压的取压孔，所述取压孔与喷嘴一一导通，调压时取压孔安装压力变送器，调压结束堵塞取压孔；

调压之前，手动调节螺纹套使得两喷嘴与挡板之间的间隙相等。

进一步的，所述壳体内置膜片座，所述膜片座上固定膜片，该膜片将壳体分为左右对称的两个控制腔，两控制腔分别通过恒节流孔与气源压力输入口导通，两喷嘴进气端与两控制腔一一对接导通。

进一步的，所述恒节流孔各配置有一根节流螺栓。

进一步的，所述恒节流孔与气源压力输入口之间形成一段过滤腔，该过滤腔内填充有过滤填料。

进一步的，所述螺纹套内置一段左旋螺纹和右旋螺纹，左旋螺纹与喷嘴座螺纹连接，右旋螺纹与喷嘴螺纹连接，左旋螺纹孔口外圆部分均布可视刻线，所述喷嘴座外圆可视位置刻一条基准线。

进一步的，所述两挡板位于挡板组件同侧，两挡板饶中心点转动形成一对差分位移信号。

进一步的，所述两挡板位于挡板组件两侧，两挡板之间通过连杆连接使其同步运动形成一对差分位移信号。

本发明的有益效果是：如图8，采用了差分喷嘴—挡板机构，在外部驱动源（励磁电流Im）作用下两挡板产生一对同步、等值、反向的差分位移信号△X，则两挡板间隙X的相对变化为2︱△X︱，而图1所示原结构相同的励磁电流Im所引起的间隙X的变化为△X，所以本发明中间隙变化对励磁电流Im响应提高了两倍即灵敏度提高了两倍，在维持灵敏度不变条件下可大幅度减小励磁电流Im，降低电子元器件低功耗要求、降低磁路元件的材料要求使成本下降。如图5、图6，增设螺纹差动微量进给机构及图5增设喷嘴背压的取压孔，出厂检测、调试时在取压孔处装上压力变送器即可实现由计算机系统结合螺纹差动微量进给机构进行调试，判定合格与否并存储打印质量报告，这样可减少大量的检测、调试费用。

附图说明

图1是现有智能式阀门定位器工作原理图；

图2是一种日本生产的定位器喷嘴-挡板结构示意图；

图3是一种日本生产的定位器喷嘴背压腔与基准压力腔的关系示意图；

图4是喷嘴—挡板特性曲线；

图5是本发明实施例1的结构示意图；

图6是本发明实施例2的结构示意图；

图7是本发明的工作原理图；

图8是差分喷嘴—挡板机构的位移关系示意图；

图1-4中，01-挡板组件、02-挡板、03-喷嘴座、04-止动片、05-拨盘、06-喷嘴、07-挡板、08-驱动源、09-磁路组件；

图5-8中，20-挡板组件、21-挡板、22-喷嘴座、23-紧定螺钉、24-喷嘴、25-螺纹套、26-壳体、27-膜片、28-膜片座、29-节流螺栓、30-恒节流孔、31-过滤填料、32-取压孔、33-控制腔、34-输入接口、35-过滤腔；

Ps-外部设备气源压力；

X-喷嘴-挡板间隙；

Pn-内部的控制压力;

Po-放大器输出压力。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

如图5所示，差分式喷嘴挡板调压机构，该机构包括挡板组件20、壳体26以及两个喷嘴24；挡板组件20上安装有两块联动的挡板21，由图1可以看出两挡板21位于挡板组件20同侧，两挡板21饶中心点O转动形成一对差分位移信号，在同一外部驱动源作用下两挡板21产生一对差分位移信号，本实施例中的驱动源选择磁场，其结构参考图8；挡板组件20在两挡板21对应位置各固定一个喷嘴座22，所述喷嘴座22各螺纹连接一个螺纹套25，所述螺纹套25各自连接一个喷嘴24，使得喷嘴24的出气端恰好对准挡板21；喷嘴24的进气端对接在壳体26上，所述壳体26上开设气源压力输入口34，外部气源压力由气源压力输入口34输入两个喷嘴24，将一根紧定螺钉23由喷嘴座22插入喷嘴24的导向槽中；壳体26上还开设有两个用于测量喷嘴24气压的取压孔32，所述取压孔32与喷嘴24一一导通，调压时取压孔32安装压力变送器，调压结束堵塞取压孔32，调压之前，手动调节螺纹套25使得两喷嘴24与挡板21之间的间隙相等，为方便调节，所述螺纹套25内置一段左旋螺纹和右旋螺纹，喷嘴座22喷嘴24分别装入螺纹套25，螺纹套25孔口外圆部分均布可视刻线，所述喷嘴座22外圆可视位置刻一条基准线。壳体26内置膜片座28，所述膜片座28上固定膜片27，该膜片27将壳体26分为左右对称的两个控制腔33，两控制腔33分别通过恒节流孔30与气源压力输入口34导通，两喷嘴24进气端与两控制腔33一一对接导通。恒节流孔30置于节流螺栓29中心，所述恒节流孔30与气源压力输入口34之间形成一段过滤腔35，该过滤腔35内填充有过滤填料31，由图5可以看出，取压孔32通过恒节流孔30直接与控制腔33导通，而控制腔33与喷嘴24导通，即从取压孔32处测得的压力值即为喷嘴24的压力，通过调节喷嘴24与挡板21之间的间隙大小使得控制腔33内的压力发生变化，该变化通过压力表进行显示，当两压力表读数达到规定值时即完成了调试操作，为了使得读数、结果存储更加直观、方便，本方案中采用压力变送器传入计算机显示、存储及管理。

实施例2

如图6所示，本实施例与实施例1的区别仅在于两喷嘴24位于挡板21两侧，挡板组件发生偏转即在挡板两端产生一对差分位移信号。

工作原理说明：

如图7所示，输入气源Ps前，通过螺纹套25粗略调整两挡板21与喷嘴24之间的间隙相等。

在两端的取压孔32处装上压力变送器，输入气源Ps，Ps经两端的过滤腔35、恒节流孔30、节流螺栓29分别流入膜片27两侧的控制腔33、喷嘴24A及喷嘴24B，最后经喷嘴端面孔喷出。

拨动螺纹套25改变挡板21与喷嘴24之间间隙，同时也改变了两侧的控制腔33内压力，即显示器的显示压力，当显示器的显示压力达到规定压力，调试工作完成并锁定差动机构，拆除压力变送器并将取压孔32堵塞。

所示的挡板组件上以转动支点O为对称中心设置两个挡板，在外部驱动源（磁场本专利未涉及）作用下两挡板绕O点顺时针转动时左端间隙减小为X_左-△X同时右端间隙增大为X_右+△X，两挡板绕O点逆时针转动时左端间隙增大为X_左+△X同时右端间隙减小为X_右-△X，即在两端产生了一对同步、等值、反向的差分信号，两控制腔的压差使膜片座产生轴向运动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，该机构包括挡板组件（20）、壳体（26）以及两个喷嘴（24）；

所述挡板组件（20）上安装有两块联动的挡板（21），在同一外部驱动源作用下两挡板（21）产生一对差分位移信号；

所述挡板组件（20）在两挡板（21）对应位置各固定一个喷嘴座（22），还包括两个螺纹套（25），螺纹套（25）内置一段左旋螺纹和右旋螺纹，所述喷嘴座（22）各螺纹连接一个螺纹套（25），所述螺纹套（25）各连接一个喷嘴（24），使得喷嘴（24）的出气端恰好对准挡板（21），将一根紧定螺钉（23）由喷嘴座（22）插入喷嘴（24）的导向槽中；

所述喷嘴（24）的进气端对接在壳体（26）上，所述壳体（26）上开设气源压力输入口（34），外部气源压力由气源压力输入口（34）输入两个喷嘴（24）；

所述壳体（26）上还开设有两个用于测量喷嘴（24）气压的取压孔（32），所述取压孔（32）与喷嘴（24）一一导通，调压时取压孔（32）安装压力变送器，调压结束堵塞取压孔（32）；

调压之前，手动调节螺纹套（25）使得两喷嘴（24）与挡板（21）之间的间隙相等。

2.根据权利要求1所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述壳体（26）内置膜片座（28），所述膜片座（28）上固定膜片（27），该膜片（27）将壳体（26）分为左右对称的两个控制腔（33），两控制腔（33）分别通过恒节流孔（30）与气源压力输入口（34）导通，两喷嘴（24）进气端与两控制腔（33）一一对接导通。

3.根据权利要求2所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述恒节流孔（30）各配置有一根节流螺栓（29）。

4.根据权利要求3所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述恒节流孔（30）与气源压力输入口（34）之间形成一段过滤腔（35），该过滤腔（35）内填充有过滤填料（31）。

5.根据权利要求4所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述螺纹套（25）左旋螺纹孔口外圆部分均布可视刻线，所述喷嘴座（22）外圆可视位置刻一条基准线。

6.根据权利要求1所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述两挡板（21）位于挡板组件（20）同侧，两挡板（21）饶中心点（O）转动形成一对差分位移信号。

7.根据权利要求1所述的差分式喷嘴挡板调压机构，其特征在于，所述两挡板（21）位于挡板组件（20）两侧，两挡板（21）之间通过连杆连接使其同步运动形成一对差分位移信号。