CN113944770B - 一种可变流量阀及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可变流量阀及使用方法，阀体的一端套装固定有阀壳；阀体的中心座内端面固定安装有转接座；阀体的中心座外端面固定安装有多个均布的限位螺柱，限位螺柱与阀板上弧形槽相配合；阀板与阀体上的通风孔相对转动并控制通风量的大小；阀板通过锁紧结构与转轴固定相连；转轴的另一端滑动套装在电机的主轴上并传递扭矩；电机固定在转接座上；阀板与阀壳之间安装有用于带动阀板与阀体相脱离的电磁铁装置；转轴与转接座之间安装有用于驱动其复位的复位机构。此流量阀能够实现风量的精确控制，进而实现流量的调节，而且其控制过程采用自动控制，提高了控制的精度和便捷度。

Description

一种可变流量阀及使用方法

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种可变流量阀。

背景技术

对于风量大小需要能够调节的使用场合就需要用到相应的风阀，现有的风阀结构相对简单，在开启之后无法很好的控制流量大小，而且现有的风量控制也主要采用人工进行控制，控制精度无法保证，无法适用于对流量大小有严格要求的使用场合。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变流量阀及使用方法，此流量阀能够实现风量的精确控制，进而实现流量的调节，而且其控制过程采用自动控制，提高了控制的精度和便捷度。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种可变流量阀，它包括阀体，阀体的一端套装固定有阀壳；阀体的中心座内端面固定安装有转接座；阀体的中心座外端面固定安装有多个均布的限位螺柱，限位螺柱与阀板上弧形槽相配合；阀板与阀体上的通风孔相对转动并控制通风量的大小；阀板通过锁紧结构与转轴固定相连；转轴的另一端滑动套装在电机的主轴上并传递扭矩；电机固定在转接座上；阀板与阀壳之间安装有用于带动阀板与阀体相脱离的电磁铁装置；转轴与转接座之间安装有用于驱动其复位的复位机构。

所述阀体和阀壳之间通过呈周向均布的多个径向螺钉固定相连；阀体和阀壳套装的结合面设置有第一密封圈；阀体和阀壳的结合端面涂有胶水。

所述转接座通过多个均布的第一螺钉固定安装在阀体的中心座上；转接座与阀体配合的端面设置有第二密封圈；

所述转接座的端头加工有用于安装电机的法兰座，转接座的内部依次加工有中心轴孔、轴承孔和弹簧安装孔；在转接座与法兰座相对的端面加工有定位凸台、密封圈安装槽和第一螺钉孔，所述定位凸台与阀体的中心座相配合，并在配合端面设置有第四密封圈；第二密封圈固定在密封圈安装槽内部；第一螺钉与第一螺钉孔相配合。

所述阀板与阀体相配合的端面设置有多道第三密封圈；

所述转轴的其中一个端头设置有端头限位盘，在端头限位盘所在端设置有弹簧套装轴段；弹簧套装轴段的中心加工有用于和主轴相配合的轴孔；轴孔的内部加工有用于传递扭矩的第一台阶；转轴的另一个端头中心部位加工有第二螺钉孔，在转轴的第二螺钉孔所在端外部加工有第二台阶，第二台阶与阀板相配合并传递扭矩。

所述电机通过第一螺栓和第一弹垫固定安装在转接座上。

所述锁紧结构包括第二螺栓和第二弹垫，第二螺栓通过垫片将阀板固定安装在转轴的端头部位。

所述电磁铁装置包括衔铁，衔铁通过多个第二螺钉固定安装在阀板的外端面；衔铁与电磁吸盘相配合；电磁吸盘通过第三螺栓、第三弹垫和垫圈固定安装在阀壳的中心内侧壁上。

所述复位机构包括套装在转轴的弹簧套装轴段上的弹簧，弹簧的内端头与平面轴承接触配合，平面轴承安装在转接座的轴承孔上；弹簧的外端头与转轴的端头限位盘相接触配合。

还包括控制系统，所述控制系统包括控制器，控制器的信号输入端与用于输入所需要通风量的交互模块相连，控制器的信号输出端分别与驱动器和继电器相连，驱动器与电机的编码器相连并控制电机主轴的转动角度；继电器与电磁吸盘相连并控制其通断；阀板上安装有用于监测其开度的开度传感器，开度传感器通过信号线与控制器相连并构成闭环控制。

可变流量阀的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，可变流量阀的安装：当某一通道需要实现气体流量的精确控制时，可变流量阀就完全满足使用条件了，只需要将阀壳与气体流入端连接，阀体与气体流出端连接；

步骤二，流量数据的输入：根据所需要的流量，通过控制系统的交互模块输入所需要的流量，通过交互模块将流量信号传递给控制器；

步骤三，阀板与阀体的脱离配合：收到流量信号后，控制器发出控制信号给继电器，继电器控制电磁吸盘通电，并产生磁力，通过电磁力对衔铁产生磁吸力进而带动阀板，进而使得阀板与阀体上密封结构相脱离；此时转轴朝向电磁吸盘所在端轴向移动，并压缩弹簧；

步骤四，阀板的转动调节：待阀板脱离配合之后，控制器控制驱动器，通过驱动器驱动电机转动，电机驱动主轴转动，主轴带动转轴，转轴带动阀板转动，进而调节其与阀体上的通风孔之间的开度，进而实现通风量的控制；

步骤五，阀板开度的闭环控制：在阀板转动开启过程中，通过开度传感器实时监测开度大小，并将开度大小与所需要的流量开度值进行比对，当开度调节到位之后，控制器控制电机停止转动；

步骤六，阀板与阀体的密封配合：阀板转动到位之后，控制器控制继电器，继电器控制电磁吸盘断电，此时弹簧复位，将带动转轴向主轴所在端移动，进而带动阀板与阀体重新密封配合。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述结构的可变流量阀，能够用于供风通道中供风量的精确控制，进而实现供风量的调节。而且其采用电动调节方式，替代传统的人工调节过程，提高了控制的便捷度。

2、通过上述径向螺钉的连接配合方式，保证了阀体和阀壳之间连接的可靠性，而且起到了很好的密封效果。

3、通过上述的转轴，其一方面能够实现轴向运动，另一方面能够实现周向转动。

4、通过上述的锁紧结构保证了阀板能够可靠固定安装在转轴的端头。

5、通过电磁铁装置能够用于控制阀板与阀体之间的脱离或者密封配合。

6、通过上述的复位机构能够实现转轴的复位，进而实现阀板与阀体之间重新密封配合。

7、通过上述的控制系统能够实现流量的反馈调节控制，保证了供风量的精确控制。

附图说明

图1为本发明的主剖视图。

图2为本发明的右视图。

图3为本发明的转接座剖视图。

图4为本发明的转轴剖视图。

图5为本发明的控制系统图。

图中：阀体1、限位螺柱2、转接座3、电机4、转轴5、弹簧6、平面轴承7、第一螺栓8、第一弹垫9、第二密封圈10、第四密封圈11、第一螺钉12、第三密封圈13、阀板14、垫片15、第二弹垫16、第二螺栓17、衔铁18、第二螺钉19、阀壳20、电磁吸盘21、第三弹垫22、第三螺栓23、第一密封圈24、径向螺钉25、通风孔26、主轴27、弧形槽28、驱动器29和继电器30、控制器31、交互模块32、开度传感器33；

法兰座301、弹簧安装孔302、轴承孔303、密封圈安装槽304、中心轴孔305、第一螺钉孔306、定位凸台307；

端头限位盘501、第二螺钉孔502、第二台阶503、第一台阶504、轴孔505、弹簧套装轴段506。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-5，一种可变流量阀，它包括阀体1，阀体1的一端套装固定有阀壳20；阀体1的中心座内端面固定安装有转接座3；阀体1的中心座外端面固定安装有多个均布的限位螺柱2，限位螺柱2与阀板14上弧形槽28相配合；阀板14与阀体1上的通风孔26相对转动并控制通风量的大小；阀板14通过锁紧结构与转轴5固定相连；转轴5的另一端滑动套装在电机4的主轴27上并传递扭矩；电机4固定在转接座3上；阀板14与阀壳20之间安装有用于带动阀板14与阀体1相脱离的电磁铁装置；转轴5与转接座3之间安装有用于驱动其复位的复位机构。通过采用上述结构的可变流量阀，能够用于供风通道中供风量的精确控制，进而实现供风量的调节。而且其采用电动调节方式，替代传统的人工调节过程，提高了控制的便捷度。

此外，通过限位螺柱2和弧形槽28之间的配合，能够对阀板14的转动角度进行限位。

进一步的，所述阀体1和阀壳20之间通过呈周向均布的多个径向螺钉25固定相连；阀体1和阀壳20套装的结合面设置有第一密封圈24；阀体1和阀壳20的结合端面涂有胶水。通过上述径向螺钉25的连接配合方式，保证了阀体1和阀壳20之间连接的可靠性，而且起到了很好的密封效果。

进一步的，所述转接座3通过多个均布的第一螺钉12固定安装在阀体1的中心座上；转接座3与阀体1配合的端面设置有第二密封圈10；所述转接座3的端头加工有用于安装电机4的法兰座301，转接座3的内部依次加工有中心轴孔305、轴承孔303和弹簧安装孔302；在转接座3与法兰座301相对的端面加工有定位凸台307、密封圈安装槽304和第一螺钉孔306，所述定位凸台307与阀体1的中心座相配合，并在配合端面设置有第四密封圈11；第二密封圈10固定在密封圈安装槽304内部；第一螺钉12与第一螺钉孔306相配合。通过上述的转接座3能够用于转轴5和电机4的配合安装。而且通过上述的密封结构，保证了转接座3和阀体1之间的密封。

进一步的，所述阀板14与阀体1相配合的端面设置有多道第三密封圈13；通过采用上述的第三密封圈13能够实现阀板14与阀体1之间的有效密封。

进一步的，所述转轴5的其中一个端头设置有端头限位盘501，在端头限位盘501所在端设置有弹簧套装轴段506；弹簧套装轴段506的中心加工有用于和主轴27相配合的轴孔505；轴孔505的内部加工有用于传递扭矩的第一台阶504；转轴5的另一个端头中心部位加工有第二螺钉孔502，在转轴5的第二螺钉孔502所在端外部加工有第二台阶503，第二台阶503与阀板14相配合并传递扭矩。通过上述的转轴5，其一方面能够实现轴向运动，另一方面能够实现周向转动。具体工作过程中，当需要转动阀板14时，通过电机4带动主轴27，通过主轴27带动转轴5，通过转轴5带动阀板14转动；当需要阀板14与阀体1脱离配合时，通过电磁铁装置带动转轴5实现轴向运动即可。

进一步的，所述电机4通过第一螺栓8和第一弹垫9固定安装在转接座3上。通过上述的固定安装方式，保证了电机4固定安装的可靠性。

进一步的，所述锁紧结构包括第二螺栓17和第二弹垫16，第二螺栓17通过垫片15将阀板14固定安装在转轴5的端头部位。通过上述的锁紧结构保证了阀板14能够可靠固定安装在转轴5的端头。

进一步的，所述电磁铁装置包括衔铁18，衔铁18通过多个第二螺钉19固定安装在阀板14的外端面；衔铁18与电磁吸盘21相配合；电磁吸盘21通过第三螺栓23、第三弹垫22和垫圈16固定安装在阀壳20的中心内侧壁上。通过电磁铁装置能够用于控制阀板14与阀体1之间的脱离或者密封配合。

进一步的，所述复位机构包括套装在转轴5的弹簧套装轴段506上的弹簧6，弹簧6的内端头与平面轴承7接触配合，平面轴承7安装在转接座3的轴承孔303上；弹簧6的外端头与转轴5的端头限位盘501相接触配合。通过上述的复位机构能够实现转轴5的复位，进而实现阀板14与阀体1之间重新密封配合。

进一步的，还包括控制系统，所述控制系统包括控制器31，控制器31的信号输入端与用于输入所需要通风量的交互模块32相连，控制器31的信号输出端分别与驱动器29和继电器30相连，驱动器29与电机4的编码器相连并控制电机4主轴的转动角度；继电器30与电磁吸盘21相连并控制其通断；阀板14上安装有用于监测其开度的开度传感器33，开度传感器33通过信号线与控制器29相连并构成闭环控制。通过上述的控制系统能够实现流量的反馈调节控制，保证了供风量的精确控制。

实施例2：

可变流量阀的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，可变流量阀的安装：当某一通道需要实现气体流量的精确控制时，可变流量阀就完全满足使用条件了，只需要将阀壳20与气体流入端连接，阀体1与气体流出端连接；

步骤二，流量数据的输入：根据所需要的流量，通过控制系统的交互模块32输入所需要的流量，通过交互模块32将流量信号传递给控制器29；

步骤三，阀板14与阀体1的脱离配合：收到流量信号后，控制器29发出控制信号给继电器30，继电器30控制电磁吸盘21通电，并产生磁力，通过电磁力对衔铁18产生磁吸力进而带动阀板14，进而使得阀板14与阀体1上密封结构相脱离；此时转轴5朝向电磁吸盘21所在端轴向移动，并压缩弹簧6；

步骤四，阀板14的转动调节：待阀板14脱离配合之后，控制器29控制驱动器29，通过驱动器29驱动电机4转动，电机4驱动主轴27转动，主轴27带动转轴5，转轴5带动阀板14转动，进而调节其与阀体1上的通风孔26之间的开度，进而实现通风量的控制；

步骤五，阀板14开度的闭环控制：在阀板14转动开启过程中，通过开度传感器33实时监测开度大小，并将开度大小与所需要的流量开度值进行比对，当开度调节到位之后，控制器29控制电机4停止转动；

步骤六，阀板14与阀体1的密封配合：阀板14转动到位之后，控制器29控制继电器30，继电器30控制电磁吸盘21断电，此时弹簧6复位，将带动转轴5向主轴27所在端移动，进而带动阀板14与阀体1重新密封配合。

Claims (8)

1.一种可变流量阀，其特征在于：它包括阀体（1），阀体（1）的一端套装固定有阀壳（20）；阀体（1）的中心座内端面固定安装有转接座（3）；阀体（1）的中心座外端面固定安装有多个均布的限位螺柱（2），限位螺柱（2）与阀板（14）上弧形槽（28）相配合；阀板（14）与阀体（1）上的通风孔（26）相对转动并控制通风量的大小；阀板（14）通过锁紧结构与转轴（5）固定相连；转轴（5）的另一端滑动套装在电机（4）的主轴（27）上并传递扭矩；电机（4）固定在转接座（3）上；阀板（14）与阀壳（20）之间安装有用于带动阀板（14）与阀体（1）相脱离的电磁铁装置；转轴（5）与转接座（3）之间安装有用于驱动其复位的复位机构；

所述阀体（1）和阀壳（20）之间通过呈周向均布的多个径向螺钉（25）固定相连；阀体（1）和阀壳（20）套装的结合面设置有第一密封圈（24）；阀体（1）和阀壳（20）的结合端面涂有胶水；

所述转接座（3）通过多个均布的第一螺钉（12）固定安装在阀体（1）的中心座上；转接座（3）与阀体（1）配合的端面设置有第二密封圈（10）；

所述转接座（3）的端头加工有用于安装电机（4）的法兰座（301），转接座（3）的内部依次加工有中心轴孔（305）、轴承孔（303）和弹簧安装孔（302）；在转接座（3）与法兰座（301）相对的端面加工有定位凸台（307）、密封圈安装槽（304）和第一螺钉孔（306），所述定位凸台（307）与阀体（1）的中心座相配合，并在配合端面设置有第四密封圈（11）；第二密封圈（10）固定在密封圈安装槽（304）内部；第一螺钉（12）与第一螺钉孔（306）相配合。

2.根据权利要求1所述一种可变流量阀，其特征在于：所述阀板（14）与阀体（1）相配合的端面设置有多道第三密封圈（13）；

所述转轴（5）的其中一个端头设置有端头限位盘（501），在端头限位盘（501）所在端设置有弹簧套装轴段（506）；弹簧套装轴段（506）的中心加工有用于和主轴（27）相配合的轴孔（505）；轴孔（505）的内部加工有用于传递扭矩的第一台阶（504）；转轴（5）的另一个端头中心部位加工有第二螺钉孔（502），在转轴（5）的第二螺钉孔（502）所在端外部加工有第二台阶（503），第二台阶（503）与阀板（14）相配合并传递扭矩。

3.根据权利要求1所述一种可变流量阀，其特征在于：所述电机（4）通过第一螺栓（8）和第一弹垫（9）固定安装在转接座（3）上。

4.根据权利要求1所述一种可变流量阀，其特征在于：所述锁紧结构包括第二螺栓（17）和第二弹垫（16），第二螺栓（17）通过垫片（15）将阀板（14）固定安装在转轴（5）的端头部位。

5.根据权利要求1所述一种可变流量阀，其特征在于：所述电磁铁装置包括衔铁（18），衔铁（18）通过多个第二螺钉（19）固定安装在阀板（14）的外端面；衔铁（18）与电磁吸盘（21）相配合；电磁吸盘（21）通过第三螺栓（23）、第三弹垫（22）和垫圈（16）固定安装在阀壳（20）的中心内侧壁上。

6.根据权利要求2所述一种可变流量阀，其特征在于：所述复位机构包括套装在转轴（5）的弹簧套装轴段（506）上的弹簧（6），弹簧（6）的内端头与平面轴承（7）接触配合，平面轴承（7）安装在转接座（3）的轴承孔（303）上；弹簧（6）的外端头与转轴（5）的端头限位盘（501）相接触配合。

7.根据权利要求6所述一种可变流量阀，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器（31），控制器（31）的信号输入端与用于输入所需要通风量的交互模块（32）相连，控制器（31）的信号输出端分别与驱动器（29）和继电器（30）相连，驱动器（29）与电机（4）的编码器相连并控制电机（4）主轴的转动角度；继电器（30）与电磁吸盘（21）相连并控制其通断；阀板（14）上安装有用于监测其开度的开度传感器（33），开度传感器（33）通过信号线与控制器（31）相连并构成闭环控制。

8.权利要求7所述可变流量阀的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，可变流量阀的安装：当某一通道需要实现气体流量的精确控制时，可变流量阀就完全满足使用条件了，只需要将阀壳（20）与气体流入端连接，阀体（1）与气体流出端连接；

步骤二，流量数据的输入：根据所需要的流量，通过控制系统的交互模块（32）输入所需要的流量，通过交互模块（32）将流量信号传递给控制器（31）；

步骤三，阀板（14）与阀体（1）的脱离配合：收到流量信号后，控制器（31）发出控制信号给继电器（30），继电器（30）控制电磁吸盘（21）通电，并产生磁力，通过电磁力对衔铁（18）产生磁吸力进而带动阀板（14），进而使得阀板（14）与阀体（1）上密封结构相脱离；此时转轴（5）朝向电磁吸盘（21）所在端轴向移动，并压缩弹簧（6）；

步骤四，阀板（14）的转动调节：待阀板（14）脱离配合之后，控制器（31）控制驱动器（29），通过驱动器（29）驱动电机（4）转动，电机（4）驱动主轴（27）转动，主轴（27）带动转轴（5），转轴（5）带动阀板（14）转动，进而调节其与阀体（1）上的通风孔（26）之间的开度，进而实现通风量的控制；

步骤五，阀板（14）开度的闭环控制：在阀板（14）转动开启过程中，通过开度传感器（33）实时监测开度大小，并将开度大小与所需要的流量开度值进行比对，当开度调节到位之后，控制器（31）控制电机（4）停止转动；

步骤六，阀板（14）与阀体（1）的密封配合：阀板（14）转动到位之后，控制器（31）控制继电器（30），继电器（30）控制电磁吸盘（21）断电，此时弹簧（6）复位，将带动转轴（5）向主轴（27）所在端移动，进而带动阀板（14）与阀体（1）重新密封配合。