CN109282079A - 控制装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种控制装置，包括：控制阀，所述控制阀包括壳体，以及位于壳体内并与壳体滑移连接的阀芯；跳变组件，用于机械式驱动所述阀芯进行工位的切换；在跳变组件由第一位置切换至第二位置的情况下，机械式驱动所述阀芯由第一工位移动至第二工位，在跳变组件由第二位置切换至第一位置的情况下，机械式驱动所述阀芯由第二工位移动至第一工位。通过跳变组件能够机械式驱动阀芯进行工位切换，避免了采用电磁的方式控制阀芯的工位切换，从而使得所述控制装置避免了因电压冲击造成损坏。
Description
技术领域
本申请涉及机械设计制造技术领域，特别涉及一种控制装置。
背景技术
在天然气开采和输送的过程中，输气管线也会用开关控制阀来进行天然气通道的切换。然而现在市面上的开关控制阀大都采用电磁控制的方式，来控制开关控制阀中阀芯的工位切换。但是，开关控制阀采用电磁控制的方式比较容易被电压冲击损坏，且采用电磁控制的阀体通常仅适用在小压力的工作条件下。这样极不适用于天然气的开采和输送。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种控制装置，以解决现有技术中存在的技术缺陷。
一种控制装置，包括：
控制阀，所述控制阀包括壳体，以及位于壳体内并与壳体滑移连接的阀芯；
跳变组件，用于机械式驱动所述阀芯进行工位的切换；
在跳变组件由第一位置切换至第二位置的情况下，机械式驱动所述阀芯由第一工位移动至第二工位，
在跳变组件由第二位置切换至第一位置的情况下，机械式驱动所述阀芯由第二工位移动至第一工位。
可选地，所述跳变组件包括第一连接件、第二连接件以及第三连接件，所述第一连接件沿自身的长度方向依次设置有第一定位部、第二定位部和第三定位部，第二定位部位于第一定位部和第三定位部之间，所述第一连接件通过第一定位部与所述阀芯伸出壳体的一端滑移并铰接，所述第二连接件的一端通过第三定位部与第一连接件铰接，所述第三连接件的一端通过第二定位部与第一连接件铰接，所述第二连接件的另一端与所述第三连接件的中间位置滑移并铰接；
在所述阀芯由第一工位移动至第二工位的过程中，第三连接件带动第二连接件和第一连接件一同由第一位置切换至第二位置，第一连接件瞬间带动所述阀芯由第一工位移动至第二工位；
在所述阀芯由第二工位移动至第一工位的过程中，第三连接件带动第二连接件和第一连接件一同由第二位置切换至第一位置，第一连接件瞬间带动所述阀芯由第二工位移动至第一工位。
可选地，所述第二连接件与第三连接件连接的一端设置有移动组件，所述移动组件包括压缩弹簧，以及位于所述压缩弹簧朝向第二连接件的一端的移动块；所述移动块与压缩弹簧朝向第二连接件的一端抵触连接；所述第二连接件与所述移动块铰接。
可选地，第二定位部包括与所述第一连接件转动连接的第二定位杆，所述第二定位杆穿过第一连接件，且所述第二定位杆的两端分别与所述壳体固接；所述第三连接件的一端与所述第二定位杆转动连接。
可选地，所述阀芯伸出控制阀的壳体的一端开设有第一腰型孔；所述第一腰型孔的长度方向与所述阀芯的长度方向垂直；
所述第一定位部包括与所述第一连接件一端固接的第一定位杆，所述第一定位杆通过第一腰型孔与所述阀芯滑移并铰接。
可选地，所述壳体朝向第一连接件的一端固定设置有限位板，所述限位板朝向第三连接件的侧壁开设有止推口，所述第一连接件穿过止推口与所述阀芯连接；所述第一定位部和第三定位部分别位于止推口的两侧；所述第二定位部位于止推口朝向所述阀芯的一端。
可选地，还包括液压驱动组件，用于驱动第三连接件相对于第二定位部摆动，以使跳变组件驱动阀芯进行控制阀的工位的切换。
可选地，所述液压驱动组件包括驱动杆以及用于驱动驱动杆往复直线运动的驱动单元；所述驱动杆与所述第三连接件的另一端滑移并铰接；在所述第三连接件远离第一连接件的一端且朝向驱动杆的侧面开设有条形的滑槽；所述滑槽的长度方向与第三连接件的长度方向相同；所述驱动杆朝向第三连接件的一端固定设置有导向滑杆；所述导向滑杆插入滑槽内，并与滑槽滑移连接。
可选地，所述第三连接件连接的侧面开设有第二腰型孔；所述第二腰型孔位于滑槽和第二定位部之间，且第二腰型孔的长度方向与第三连接件的长度方向相同；所述第二腰型孔内设置有销轴，且所述销轴通过第二腰型孔与第三连接件滑移连接；所述销轴与第二连接件远离第三定位部的一端转动连接；所述销轴与所述移动块插接。
可选地，所述第二腰型孔的数量为两个，且对称开设在所述第三连接件的两侧；所述销轴贯穿移动块且所述销轴的两端伸出第三连接件；所述销轴伸出第三连接件的两端均固定设置有平垫圈；且所述平垫圈的直径大于所述第二腰型孔的宽度。
可选地，所述驱动杆的轴线与所述阀芯的轴线相互平行。
本申请提供的控制装置，通过跳变组件能够机械式驱动阀芯进行工位切换，避免了采用电磁的方式控制阀芯的工位切换，从而使得所述控制装置避免了因电压冲击造成损坏；并且机械式驱动阀芯进行工位切换扩大了所述控制装置使用范围，使得所述控制装置能够在电力资源匮乏的地区被广泛应用。
附图说明
图1是本申请一实施例提供的控制装置的跳变组件内部结构的示意图；
图2是本申请一实施例提供的控制装置的剖视图；
图3是本申请一实施例提供的控制装置用于表现跳变组件内部结构的示意图；
图4是本申请一实施例提供的跳变组件的轴测图。
附图标记
1、控制阀；11、阀芯；111、第一腰型孔；12、壳体；121、第二定位杆；122、限位板；1221、止推口；2、跳变组件；21、第一连接件；211、第一定位部；212、第二定位部；213、第三定位部；214、第一定位杆；22、第二连接件；23、第三连接件；231、第三空腔；232、滑槽；233、第二腰型孔；3、移动组件；31、压缩弹簧；32、移动块；33、销轴；34、平垫圈；4、液压驱动组件；41、驱动杆；411、导向滑杆；42、驱动单元。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。
一种控制装置，参见图1，图1示出了根据本申请一实施例提供的控制装置的跳变组件内部结构的示意图，包括：
控制阀1，所述控制阀1包括壳体12，以及位于壳体12内并与壳体12滑移连接的阀芯11。
可选地，所述控制阀1可以包括多种形式，例如三位三通控制阀、两位三通控制阀、四位三通控制阀等能够实现两个工位间进行快速切换的控制阀。本申请实施例中，优选控制阀1为两位三通控制阀，参见图1，通过两个工位的切换实现所述壳体12中间位置的通口分别与两侧的通口的导通。
跳变组件2，用于机械式驱动所述阀芯11进行工位的切换；
在跳变组件2由第一位置切换至第二位置的情况下，机械式驱动所述阀芯11由第一工位移动至第二工位，
在跳变组件2由第二位置切换至第一位置的情况下，机械式驱动所述阀芯11由第二工位移动至第一工位。
所述控制装置通过跳变组件2能够机械式驱动阀芯11进行工位切换，避免了采用电磁的方式控制阀芯11的工位切换，从而使得所述控制装置避免了因电压冲击造成损坏；并且机械式驱动阀芯11进行工位切换扩大了所述控制装置的使用范围，使得所述控制装置能够在电力资源匮乏的地区被广泛应用。
可选地，结合图2，所述跳变组件2包括第一连接件21、第二连接件22以及第三连接件23，所述第一连接件21沿自身的长度方向依次设置有第一定位部211、第二定位部212和第三定位部213，第二定位部212位于第一定位部211和第三定位部213之间，所述第一连接件21通过第一定位部211与所述阀芯11伸出壳体12的一端滑移并铰接，所述第二连接件22的一端通过第三定位部213与第一连接件21铰接，所述第三连接件23的一端通过第二定位部212与第一连接件21铰接，所述第二连接件22的另一端与所述第三连接件23的中间位置滑移并铰接。
在所述阀芯11由第一工位移动至第二工位的过程中，第三连接件23带动第二连接件22和第一连接件21一同由第一位置切换至第二位置，第一连接件21瞬间带动所述阀芯11由第一工位移动至第二工位；
在所述阀芯11由第二工位移动至第一工位的过程中，第三连接件23带动第二连接件22和第一连接件21一同由第二位置切换至第一位置，第一连接件21瞬间带动所述阀芯11由第二工位移动至第一工位。
在驱动第三连接件23，使第三连接件23带动第二连接件22和第一连接件21移动的过程中，第三连接件23相对于第二定位部212转动，使第二连接件22对第一连接件21施加的推力的方向相对于第二定位部212由一侧向第一连接件21长度方向的中心线转动；在所述推力的方向与第一连接件21长度方向平行后，第三连接件23继续带动第二连接件22相对第三定位部213转动，使得所述推力方向转至第一连接件21长度方向的中心线的另外一侧；此时第一连接件21瞬间带动阀芯11相对于所述壳体12移动，即实现所述阀芯11由第一工位移动至第二工位或实现所述阀芯11由第二工位移动至第一工位。
如图1所示，所述第一工位为阀芯11位于壳体12内的右端，该状态下所述壳体12中间位置的通口与所述壳体12右侧位置的通口连通，所述跳变组件2处于第一位置；如图3所示，所述第二工位为阀芯11位于壳体12内的左端，该状态下所述壳体12中间位置的通口与所述壳体12左侧位置的通口连通，所述跳变组件2处于第二位置。
所述跳变组件2结构简单，在带动阀芯11进行工位切换的过程中，能够瞬间带动阀芯11进行工位切换，从而使得所述控制装置能够适用于高压的工作条件下开采以及输送天然气，避免了由于阀芯11工位切换缓慢无法满足大流量的输送，同时也缓解了阀芯11在工位切换的过程中压力的变化对壳体12的损坏，其中所述高压是指大于或等于10MPa的压力。
可选地，所述第三连接件23靠近第一连接件21的一端开设有第三空腔231；所述第二连接件22与第三连接件23连接的一端设置有移动组件3，所述移动组件3包括位于所述第三空腔231内的压缩弹簧31，以及位于所述压缩弹簧31朝向第二连接件22的一端的移动块32；所述移动块32与压缩弹簧31朝向第二连接件22的一端抵触连接，并位于所述第三空腔231内；所述第二连接件22与所述移动块32铰接。
移动组件3的设置能够在第三连接件23带动第二连接件22相对于第三定位部213转动的过程中。当第一连接件21通过第三连接部对第二连接件22施加的压力时，第二连接件22带动移动块32挤压压缩弹簧31，从而缓解第二连接件22所受到的压力；当第一连接件21通过第三连接部对第二连接件22施加的拉力时，移动块32在第二连接件22带动下向远离压缩弹簧31的方向移动，从而缓解第二连接件22所受到的拉力；进而能够延长第二连接件22的使用寿命。
可选地，第二定位部212包括与所述第一连接件21转动连接的第二定位杆121，所述第二定位杆121穿过第一连接件21，且所述第二定位杆121的两端分别与所述壳体12固接；所述第三连接件23的一端与所述第二定位杆121转动连接。
第二定位杆121穿过第一连接件21与所述壳体12固接能够保证所述第一连接件21相对于第二定位部212稳定的转动，从而保证第一连接件21能够稳定的带动阀芯11进行工位切换。
可选地，所述阀芯11伸出控制阀1的壳体12的一端开设有第一腰型孔111；所述第一腰型孔111的长度方向与所述阀芯11的长度方向垂直；
所述第一定位部211包括与所述第一连接件21一端固接的第一定位杆214，所述第一定位杆214通过第一腰型孔111与所述阀芯11滑移并铰接。
由于第一连接件21与所述第二定位杆121转动连接，所以在第一连接件21带动阀芯11进行工位切换的过程中，第一连接件21朝向阀芯11的一端会相对于阀芯11向上或向下运动，即第一定位杆214会相对于阀芯11向上或向下运动，而第一腰型孔111的开设能够为第一定位杆214的移动提供空间，防止第一定位杆214阻碍第一连接件21的转动，进而影响阀芯11的工位切换。
可选地，所述壳体12朝向第一连接件21的一端固定设置有限位板122，所述限位板122朝向第三连接件23的侧壁开设有止推口1221，所述第一连接件21穿过止推口1221与所述阀芯11连接；所述第一定位部211和第三定位部213分别位于止推口1221的两侧；所述第二定位部212位于止推口1221朝向所述阀芯11的一端。
由于第一连接件21通过止推口1221与限位板122抵触的两个状态对应阀芯11位于两个不同的工位的状态，所以所述限位板122上止推口1221的开设能够对第一连接件21的转动角度进行限制，从而提高第一连接件21带动阀芯11进行工位切换的精准度。
可选地，还包括液压驱动组件4，用于驱动第三连接件23相对于第二定位部212摆动，以使跳变组件2驱动阀芯11进行控制阀1的工位的切换。
液压驱动组件4的设置能够驱动第三连接件23相对于第二定位部212摆动，以使跳变组件2驱动阀芯11进行控制阀1的工位的切换。
可选地，所述液压驱动组件4包括驱动杆41以及用于驱动驱动杆41往复直线运动的驱动单元42；所述驱动杆41与所述第三连接件23的另一端滑移并铰接；在所述第三连接件23远离第一连接件21的一端且朝向驱动杆41的侧面开设有条形的滑槽232；所述滑槽232的长度方向与第三连接件23的长度方向相同；所述驱动杆41朝向第三连接件23的一端固定设置有导向滑杆411；所述导向滑杆411插入滑槽232内，并与滑槽232滑移连接。
所述驱动杆41在驱动单元42的带动下，能够带动所述第三连接件23相对于第二定位部212转动。在驱动单元42带动驱动杆41进行往复直线运动，而驱动杆41带动第三连接件23相对于第二定位部212转动的过程中，所述驱动杆41靠近第三连接件23的一端相对于第三连接件23做往复直线运动，且往复直线运动的运动方向与所述第三连接件23的长度方向相同。而所述滑槽232和导向滑杆411的设置能够使所述驱动杆41靠近第三连接件23的一端相对于第三连接件23滑动，在保证驱动杆41带动第三连接件23相对于第二定位部212转动的同时，又能够避免第三连接件23和/或驱动杆41发生变形，从而影响跳变组件2的运作。
可选地，结合图4，所述第三连接件23连接的侧面开设有第二腰型孔233；所述第二腰型孔233位于滑槽232和第二定位部212之间，且第二腰型孔233的长度方向与第三连接件23的长度方向相同；所述第二腰型孔233内设置有销轴33，且所述销轴33通过第二腰型孔233与第三连接件23滑移连接；所述销轴33与第二连接件22远离第三定位部213的一端转动连接；所述销轴33与所述移动块32插接。所述第二腰型孔233以及销轴33的设置，能够保证所述移动块32稳定的在所述第三空腔231内移动，防止移动块32在移动的过程中相对第三连接件23转动；所述销轴33与所述移动块32插接能够便于移动块32的拆卸以及压缩弹簧31的更换。
可选地，所述第二腰型孔233的数量为两个，且对称开设在所述第三连接件23的两侧；所述销轴33贯穿移动块32且所述销轴33的两端伸出第三连接件23；所述销轴33伸出第三连接件23的两端均固定设置有平垫圈34；且所述平垫圈34的直径大于所述第二腰型孔233的宽度。
所述平垫圈34的设置能够对销轴33在第三连接件23内的位置进行限制，在移动块32移动的过程中防止销轴33通过第二腰型孔233脱离移动块32，从而保证了跳变组件2工作的稳定性。
可选地，所述驱动杆41的轴线与所述阀芯11的轴线相互平行。
对所述驱动杆41位置的限定能够减少导向滑杆411在滑槽232内的移动范围，提高了所述控制装置的空间利用率。
在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。
除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。
Claims (11)
1.一种控制装置，其特征在于，包括：
控制阀(1)，所述控制阀(1)包括壳体(12)，以及位于壳体(12)内并与壳体(12)滑移连接的阀芯(11)；
跳变组件(2)，用于机械式驱动所述阀芯(11)进行工位的切换；
在跳变组件(2)由第一位置切换至第二位置的情况下，机械式驱动所述阀芯(11)由第一工位移动至第二工位；
在跳变组件(2)由第二位置切换至第一位置的情况下，机械式驱动所述阀芯(11)由第二工位移动至第一工位。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述跳变组件(2)包括第一连接件(21)、第二连接件(22)以及第三连接件(23)，所述第一连接件(21)沿自身的长度方向依次设置有第一定位部(211)、第二定位部(212)和第三定位部(213)，第二定位部(212)位于第一定位部(211)和第三定位部(213)之间，所述第一连接件(21)通过第一定位部(211)与所述阀芯(11)伸出壳体(12)的一端滑移并铰接，所述第二连接件(22)的一端通过第三定位部(213)与第一连接件(21)铰接，所述第三连接件(23)的一端通过第二定位部(212)与第一连接件(21)铰接，所述第二连接件(22)的另一端与所述第三连接件(23)的中间位置滑移并铰接；
在所述阀芯(11)由第一工位移动至第二工位的过程中，第三连接件(23)带动第二连接件(22)和第一连接件(21)一同由第一位置切换至第二位置，第一连接件(21)瞬间带动所述阀芯(11)由第一工位移动至第二工位；
在所述阀芯(11)由第二工位移动至第一工位的过程中，第三连接件(23)带动第二连接件(22)和第一连接件(21)一同由第二位置切换至第一位置，第一连接件(21)瞬间带动所述阀芯(11)由第二工位移动至第一工位。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述第二连接件(22)与第三连接件(23)连接的一端设置有移动组件(3)，所述移动组件(3)包括压缩弹簧(31)，以及位于所述压缩弹簧(31)朝向第二连接件(22)的一端的移动块(32)；所述移动块(32)与压缩弹簧(31)朝向第二连接件(22)的一端抵触连接；所述第二连接件(22)与所述移动块(32)铰接。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述第二定位部(212)包括与所述第一连接件(21)转动连接的第二定位杆(121)，所述第二定位杆(121)穿过第一连接件(21)，且所述第二定位杆(121)的两端分别与所述壳体(12)固接；所述第三连接件(23)的一端与所述第二定位杆(121)转动连接。
5.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述阀芯(11)伸出控制阀(1)的壳体(12)的一端开设有第一腰型孔(111)；所述第一腰型孔(111)的长度方向与所述阀芯(11)的长度方向垂直；
所述第一定位部(211)包括与所述第一连接件(21)一端固接的第一定位杆(214)，所述第一定位杆(214)通过第一腰型孔(111)与所述阀芯(11)滑移并铰接。
6.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：所述壳体(12)朝向第一连接件(21)的一端固定设置有限位板(122)，所述限位板(122)朝向第三连接件(23)的侧壁开设有止推口(1221)，所述第一连接件(21)穿过止推口(1221)与所述阀芯(11)连接；所述第一定位部(211)和第三定位部(213)分别位于止推口(1221)的两侧；所述第二定位部(212)位于止推口(1221)朝向所述阀芯(11)的一端。
7.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于：还包括液压驱动组件(4)，用于驱动第三连接件(23)相对于第二定位部(212)摆动，以使跳变组件(2)驱动阀芯(11)进行控制阀(1)的工位的切换。
8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于：所述液压驱动组件(4)包括驱动杆(41)以及用于驱动驱动杆(41)往复直线运动的驱动单元(42)；所述驱动杆(41)与所述第三连接件(23)的另一端滑移并铰接；在所述第三连接件(23)远离第一连接件(21)的一端且朝向驱动杆(41)的侧面开设有条形的滑槽(232)；所述滑槽(232)的长度方向与第三连接件(23)的长度方向相同；所述驱动杆(41)朝向第三连接件(23)的一端固定设置有导向滑杆(411)；所述导向滑杆(411)插入滑槽(232)内，并与滑槽(232)滑移连接。
9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述第三连接件(23)连接的侧面开设有第二腰型孔(233)；所述第二腰型孔(233)位于滑槽(232)和第二定位部(212)之间，且第二腰型孔(233)的长度方向与第三连接件(23)的长度方向相同；所述第二腰型孔(233)内设置有销轴(33)，且所述销轴(33)通过第二腰型孔(233)与第三连接件(23)滑移连接；所述销轴(33)与第二连接件(22)远离第三定位部(213)的一端转动连接；所述销轴(33)与所述移动块(32)插接。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于：所述第二腰型孔(233)的数量为两个，且对称开设在所述第三连接件(23)的两侧；所述销轴(33)贯穿移动块(32)且所述销轴(33)的两端伸出第三连接件(23)；所述销轴(33)伸出第三连接件(23)的两端均固定设置有平垫圈(34)；且所述平垫圈(34)的直径大于所述第二腰型孔(233)的宽度。
11.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于：所述驱动杆(41)的轴线与所述阀芯(11)的轴线相互平行。
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