CN110043708A - 一种蝶阀执行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蝶阀执行器,包括执行器箱体和安装于执行器箱体内的电机、固定轴平行齿轮系、扇形齿轮、PCB电路板和微动开关,扇形齿轮经固定轴平行齿轮系与电机的输出轴传动连接,扇形齿轮通过电机驱动实现往复转动,扇形齿轮上固定有两个急停撞针,所述PCB电路板设置于扇形齿轮的一侧,微动开关包括带柄微动开关和无柄微动开关,PCB电路板上分别固定有两个带柄微动开关和两个无柄微动开关。以解决现有阀门功耗高,易导致漏水现象发生等问题。属于阀门控制技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种蝶阀执行器,属于阀门技术领域。
背景技术
我国地域辽阔,但是水资源十分短缺,不仅人均占有量少,而且时空分布不均匀,水资源区域分布与生产力布局极不匹配。据资料显示,我国用水量的70%消耗在农业方面,而大部分农业用水又用于农田灌溉。在农田灌溉方面绝大部分农田采用的是效率极差的漫灌方式,使我国农业用水系数仅为0.45左右,而一般发达国家达0.70~0.80;我国的农业用水效率是0.87,而发达国家达1.80,所以农田灌溉是节约用水的主要方面。农用阀门作为灌溉系统中必须安装的控制装置,对控制和确保灌溉系统正常运行起着关键作用,阀门在农业智能灌溉系统中是不可缺少的,特别是在一些农田面积较大的偏远地区,农田中阀门数量较多,人工开关阀劳动强度大,农田中取电也不方便,现有阀门普遍采用AC220V或DC24V以上的电源供电,无法做到低功耗;开关阀定位不精准,还容易导致漏水现象发生。急需加以解决。
发明内容
本发明提供一种蝶阀执行器,以解决现有阀门功耗高,易导致漏水现象发生等问题。
为解决上述问题,拟采用这样一种蝶阀执行器,包括执行器箱体和安装于执行器箱体内的电机、固定轴平行齿轮系、扇形齿轮、PCB电路板和微动开关,扇形齿轮经固定轴平行齿轮系与电机的输出轴传动连接,扇形齿轮通过电机驱动实现往复转动,扇形齿轮上固定有两个急停撞针,所述PCB电路板设置于扇形齿轮的一侧,微动开关包括带柄微动开关和无柄微动开关,PCB电路板上分别固定有两个带柄微动开关和两个无柄微动开关,且当扇形齿轮转动到一个极限位置时,扇形齿轮触动PCB电路板上的一个带柄微动开关,其中一个急停撞针触动PCB电路板上的一个无柄微动开关,当扇形齿轮转动到另一个极限位置时,扇形齿轮触动PCB电路板上的另一个带柄微动开关,另一个急停撞针触动PCB电路板上的另一个无柄微动开关。
前述蝶阀执行器中,所述电机为DC6V直流电机,545型;
前述蝶阀执行器中,执行器箱体由两个半箱体结构扣合而成,所述两个半箱体结构之间增设有O型橡胶密封圈,执行器箱体上还安装有防水透气阀;
前述蝶阀执行器中,所述扇形齿轮的转轴作为该蝶阀执行器的输出轴,扇形齿轮的转轴经执行器箱体伸出至箱体外部,用于带动蝶阀阀杆、阀瓣旋转;
前述蝶阀执行器中,还包括有五芯公头端子线,五芯公头端子线由外部伸至执行器箱体内并与PCB电路板相连,PCB电路板与电机相连,阀门控制器发出的开关阀控制指令经五芯公头端子线传输至PCB电路板以控制电机的工作;
前述蝶阀执行器中,还包括有相互平行的上固定板和下固定板,所述固定轴平行齿轮系平行安装于上固定板和下固定板之间,且固定轴平行齿轮系中齿轮的转轴均固定于上固定板或下固定板上,上固定板和下固定板均通过螺钉固定安装于执行器箱体内,所述电机也通过螺钉安装固定于执行器箱体内,电机底座通过螺钉固定于执行器箱体的内壁上,或电机底座通过螺钉固定于上固定板或下固定板上。
与现有技术相比,本发明采用DC6V直流电机作为原动件,通过固定轴平行齿轮机构,实现扭矩放大,结构简单、成本低廉、安装便捷、功能可靠,利用4个行程开关,巧妙的电路设计,实现阀门的精准调节与定位,解决了蝶阀的低功耗控制与精准定位难题。
附图说明
图1是本发明的结构爆炸图;
图2是本发明行程开关工作原理图;
图3是图1中扇形齿轮与PCB电路板和微动开关的结构及位置关系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
参照图1至图3,本实施例提供一种蝶阀执行器,包括执行器箱体1和安装于执行器箱体1内的电机2、固定轴平行齿轮系3、扇形齿轮4、PCB电路板5和微动开关6,执行器箱体1由两个半箱体结构扣合而成,所述两个半箱体结构之间增设有O型橡胶密封圈8,执行器箱体1上还安装有防水透气阀9,扇形齿轮4经固定轴平行齿轮系3与电机2的输出轴传动连接,扇形齿轮4通过电机2驱动实现往复转动,扇形齿轮4的转轴作为该蝶阀执行器的输出轴,扇形齿轮4的转轴经执行器箱体1伸出至箱体外部,用于带动蝶阀阀杆、阀瓣旋转,扇形齿轮4上固定有两个急停撞针7,所述PCB电路板5设置于扇形齿轮4的一侧,微动开关6包括带柄微动开关61和无柄微动开关62,PCB电路板5上分别固定有两个带柄微动开关61和两个无柄微动开关62,且当扇形齿轮4转动到一个极限位置时,扇形齿轮4触动PCB电路板5上的一个带柄微动开关61,其中一个急停撞针7触动PCB电路板5上的一个无柄微动开关62,当扇形齿轮4转动到另一个极限位置时,扇形齿轮4触动PCB电路板5上的另一个带柄微动开关61,另一个急停撞针7触动PCB电路板5上的另一个无柄微动开关62,五芯公头端子线10由外部伸至执行器箱体1内并与PCB电路板5相连,PCB电路板5与电机2相连,阀门控制器发出的开关阀控制指令经五芯公头端子线10传输至PCB电路板5以控制电机2的工作。
还包括有相互平行的上固定板11和下固定板12,所述固定轴平行齿轮系3平行安装于上固定板11和下固定板12之间,且固定轴平行齿轮系3中齿轮的转轴均固定于上固定板11或下固定板12上,上固定板11和下固定板12均通过螺钉固定安装于执行器箱体1内,所述电机2和PCB电路板5也通过螺钉安装固定于执行器箱体1内。
具体工作原理如下:
1、阀门由关闭到开启动作原理:
如图2所示,阀门处于关闭状态时,K3一直被扇形齿轮4上的急停撞针7触发,常闭触点被断开。当外部控制电路输出开阀电信号时,(A端口为正极,B端口为负极),A端口正极通过K1导通,B端口为负极因K3被断开,只有先通过D2二极管导电,电机2开始正转,通过齿轮传动机构带动阀瓣向开阀方向旋转,此时关闭的急停撞针7同时也离开K3行程开关,K3常闭触点复位,K3和D2都能将通过正向电流。当阀瓣旋转到开阀位置时,开行程的急停撞针7触发K1,K1行程开关的常闭触头被触发断开,此时A端口为正极,正向电流无法从K1和D1二极管通过,所以电机电源A端口被切断,无法产生回路,电机2停止转动,阀门便精准停留在开阀位置。此时K2状态反馈常开开关被触发,给控制器返回阀门开启到位的电信号。
2、阀门由开启到关闭动作原理:
如图2所示,阀门处于开启状态时,K1一直被扇形齿轮4上的急停撞针7触发,常闭触点被断开。当外部控制电路输出关阀电信号时,(A端口为负极,B端口为正极),B端口正极通过K3导通,A端口为负极因K3被断开,只有先通过D2二极管导电,电机2开始反转,通过齿轮传动机构带动阀瓣向关阀方向旋转,此时开启的急停撞针7同时也离开K1行程开关,K1常闭触点复位,K1和D1都能将通过正向电流。当阀瓣旋转到关阀位置时,关行程的急停撞针7触发K3,K3行程开关的常闭触头被触发断开,此时B端口为正极,正向电流无法从K3和D2二极管通过,所以电机电源B端口被切断,无法产生回路,电机2停止转动,阀门便精准停留在关阀位置。此时K4状态反馈常开开关被触发,给控制器返回阀门关闭到位的电信号。
现有蝶阀执行器存在普遍采用AC220V或DC24V以上的电源供电,无法做到低功耗及开关阀位置不精准,容易导致漏水现象的缺点,本发明采用DC6V直流电机(545型)作为原动件,通过固定轴平行齿轮机构,实现扭矩放大,结构简单、成本低廉、安装便捷、功能可靠,利用4个行程开关,巧妙的电路设计,实现阀门的精准调节与定位,解决了蝶阀的低功耗控制与精准定位难题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种蝶阀执行器,其特征在于:包括执行器箱体(1)和安装于执行器箱体(1)内的电机(2)、固定轴平行齿轮系(3)、扇形齿轮(4)、PCB电路板(5)和微动开关(6),扇形齿轮(4)经固定轴平行齿轮系(3)与电机(2)的输出轴传动连接,扇形齿轮(4)通过电机(2)驱动实现往复转动,扇形齿轮(4)上固定有两个急停撞针(7),所述PCB电路板(5)设置于扇形齿轮(4)的一侧,微动开关6包括带柄微动开关(61)和无柄微动开关(62),PCB电路板(5)上分别固定有两个带柄微动开关(61)和两个无柄微动开关(62),且当扇形齿轮(4)转动到一个极限位置时,扇形齿轮(4)触动PCB电路板(5)上的一个带柄微动开关(61),其中一个急停撞针(7)触动PCB电路板(5)上的一个无柄微动开关(62),当扇形齿轮(4)转动到另一个极限位置时,扇形齿轮(4)触动PCB电路板(5)上的另一个带柄微动开关(61),另一个急停撞针(7)触动PCB电路板(5)上的另一个无柄微动开关(62)。
2.根据权利要求1所述一种蝶阀执行器,其特征在于:所述电机(2)为DC6V直流电机,545型。
3.根据权利要求1所述一种蝶阀执行器,其特征在于:执行器箱体(1)由两个半箱体结构扣合而成,所述两个半箱体结构之间增设有O型橡胶密封圈(8),执行器箱体(1)上还安装有防水透气阀(9)。
4.根据权利要求1所述一种蝶阀执行器,其特征在于:所述扇形齿轮(4)的转轴作为该蝶阀执行器的输出轴,扇形齿轮(4)的转轴经执行器箱体(1)伸出至箱体外部,用于与蝶阀阀杆传动连接。
5.根据权利要求1所述一种蝶阀执行器,其特征在于:还包括有五芯公头端子线(10),五芯公头端子线(10)由外部伸至执行器箱体(1)内并与PCB电路板(5)相连,PCB电路板(5)与电机(2)相连,阀门控制器发出的开关阀控制指令经五芯公头端子线(10)传输至PCB电路板(5)以控制电机(2)的工作。
6.根据权利要求1所述一种蝶阀执行器,其特征在于:还包括有相互平行的上固定板(11)和下固定板(12),所述固定轴平行齿轮系(3)平行安装于上固定板(11)和下固定板(12)之间,且固定轴平行齿轮系(3)中齿轮的转轴均固定于上固定板(11)或下固定板(12)上,上固定板(11)和下固定板(12)均通过螺钉固定安装于执行器箱体(1)内,所述电机(2)也通过螺钉安装固定于执行器箱体(1)内。
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