CN113970006A - 质量流量控制器及其流量调节机构 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种质量流量控制器及其流量调节机构。该流量调节机构包括:阀座组件、阀体组件及驱动组件;阀座组件包括有阀座及阀口,阀座内形成有流体通道,并且流体通道具有径向开口,阀口的底端与径向开口密封连接;阀体组件包括有阀体及阀芯,阀体设置于阀座上,阀体的一端开设有滑动槽,滑动槽的开口与阀口连通;阀芯可滑动地设置于滑动槽内,用于调节阀口的开合度;驱动组件包括驱动部及传动杆,驱动部设置于阀体的顶部,传动杆的两端分别与驱动部及阀芯连接,驱动部通过传动杆带动阀芯在滑动槽内升降,以调节阀口的开合度。本申请实施例实现了有效降低加工制造的难度,并且还能满足质量流量控制器的快速及精准响应的需求。
Description
技术领域
本申请涉及流量控制技术领域,具体而言,本申请涉及一种质量流量控制器及其流量调节机构。
背景技术
目前,气体的质量流量控制器(Mass Flow Controller,MFC)用于对气体质量流量进行精密测量及控制。在半导体和集成电路工艺、特种材料学科、化学工业、石油工业、医药、环保和真空等多种领域的科研和生产中有着重要的应用。其典型的应用场合包括半导体工艺设备,例如应用于扩散、氧化、外延、化学气相沉积、等离子刻蚀、溅射及离子注入等工艺中;以及镀膜设备、光纤熔炼、微反应装置、混气配气系统、气体取样、毛细管测量、气相色谱仪及其它分析仪器。
现有技术中的质量流量控制器主要采用电磁阀,以实现对质量流量控制器的流量及通断进行控制。电磁阀里有密闭的腔,腔中间是阀芯。通电时,电磁阀线圈产生电磁力把阀芯从阀口上提起,阀口开启;断电时,电磁力消失,阀芯上的弹簧片把阀芯压在阀口上,阀门关闭。但是电磁阀在生产制造过程中受多种因素影响,同时不同客户对质量流量控制器的需求差异很大,使得对电磁阀的调节成为阻碍产能的重要因素;进一步的,由于质量流量控制器需要在一定的稳定的压力下工作,因此客户在使用质量流量控制器时,需要在供气站之间设置有多个减压器,这就造成客户需要单独购买、安装减压器,从而造成现有的质量流量控制器适用性较差。在电磁阀的装配及使用过程中,由于弹簧片受力形变造成的受力不均而造成电磁阀产生内漏,从而造成密封效果较差,以及造成应用质量流量控制器的设备停工。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点,提出一种质量流量控制器及其流量调节机构,用以解决现有技术存在产能较低、密封效果较差或适用性较差的技术问题。
第一个方面,本申请实施例提供了一种流量调节机构,设置于质量流量控制器内,用于控制质量流量控制器的流量及通断,包括:阀座组件、阀体组件及驱动组件;所述阀座组件包括有阀座及阀口,所述阀座内形成有流体通道,并且所述流体通道具有径向开口,所述阀口的底端与所述径向开口密封连接;所述阀体组件包括有阀体及阀芯,所述阀体设置于所述阀座上,所述阀体的一端开设有滑动槽,所述滑动槽的开口与所述阀口连通;所述阀芯可滑动地设置于所述滑动槽内,用于调节所述阀口的开合度;所述驱动组件包括驱动部及传动杆,所述驱动部设置于所述阀体的顶部,所述传动杆的两端分别与所述驱动部及所述阀芯连接,所述驱动部通过所述传动杆带动所述阀芯在所述滑动槽内升降,以调节所述阀口的开合度。
于本申请的一实施例中,所述驱动组件还包括支座及连接部件,所述支座的底端开设有连接槽,所述支座通过所述连接槽盖合于所述阀体的顶端,并且与所述阀体的顶端周壁连接;所述驱动部通过多个所述连接部件设置于所述支座上。
于本申请的一实施例中,所述传动杆滑动穿设于所述支座及阀体内,所述传动杆的顶端设置有螺纹孔,所述驱动部的输出轴上设置有螺纹,所述传动杆与所述输出轴螺纹连接,且所述输出轴的端部与所述螺纹孔的底部之间具有间隔,所述传动杆的底端与所述阀芯固定连接,所述传动杆可将所述驱动部的旋转动作转化为升降动作,以带动所述阀芯在所述滑动槽内升降。
于本申请的一实施例中,所述连接部件包括紧固件及支撑柱,所述紧固件穿过所述驱动部的连接板后与所述支座连接;所述支撑柱套设于所述紧固件上,并且位于所述连接板及所述支座之间,用于使所述连接板与所述支座之间形成有间隔。
于本申请的一实施例中,所述传动杆的顶端在升降过程中始终位于所述间隔内。
于本申请的一实施例中,所述阀体组件还包括有顶紧件,所述阀芯的顶端开设有沿轴向延伸的连接孔,用于容置所述传动杆的底端;所述阀芯的外周开设有沿径向延伸的限位孔,所述顶紧件设置于所述限位孔内,并且端部顶抵所述传动杆的外周,用于将传动杆压紧于所述连接孔内。
于本申请的一实施例中,所述阀体内还设置有与所述滑动槽连通的滑动孔,所述传动杆滑动穿设于所述滑动孔内,并且通过一密封结构与所述滑动孔密封。
于本申请的一实施例中,所述密封结构包括密封槽及柔性密封件,所述密封槽沿所述滑动孔的周向延伸设置,所述柔性密封件设置于所述密封槽内,并且部分裸露于所述密封槽外。
于本申请的一实施例中,所述驱动部包括有伺服电机,并且所述驱动部的位移精度为小于0.001毫米。
第二个方面,本申请实施例提供了一种质量流量控制器,包括:底座、传感器、主控电路及如第一个方面提供的流量调节机构;所述底座中设置有流道,所述流道两端安装有进气接头及出气接头,所述传感器与所述流体通道连通,并且靠近所述进气接头设置,用于检测所述流体通道内的气流量及气压值;所述流量调节机构的流体通道与所述流道连通,并且靠近所述出气接头设置;所述主控电路与所述传感器及所述流量调节机构通信连接,用于根据所述传感器检测到的气流量和/或气压值,控制所述流量调节机构调节所述流道中的流量。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是:
本申请实施例通过驱动部及传动杆带动阀芯滑动,以实现对阀口的开合度进行调节,从而实现流体通道的通断以及流量调节。采用上述设计,可以替代现有技术中的电磁阀,不仅可以有效降低加工制造的难度,而且通过软件和控制系统配合来控制流量调节机构,不仅可以避免调节影响产能,而且可以大幅提高适用性,并且还能满足质量流量控制器的快速及精准响应的需求。本申请实施例还能降低现有技术中对于阀芯及阀口对于平面度的要求,以及防止长时间磨损弹簧片形变造成内漏的问题,从而大幅降低内漏率,进而避免由于密封效果较差而造成设备停工。另外,本申请实施例在断电的情况下,阀芯的位置不会发生变化,通电后还能正常运行,使得质量流量控制器同时具备常闭及常开的优点,从而大幅提高本申请的使用效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1A为本申请实施例提供的一种流量调节机构的结构示意图;
图1B为本申请实施例提供的一种流量调节机构的分解示意图;
图2A为本申请实施例提供的一种流量调节机构的剖视示意图;
图2B为本申请实施例提供的一种流量调节机构的局部放大的剖视示意图;
图3A为本申请实施例提供的一种阀芯的结构示意图;
图3B为本申请实施例提供的一种阀芯的剖视示意图;
图4为本申请实施例提供的一种质量流量控制器的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请,本申请的实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外,如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的,则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种流量调节机构,设置于质量流量控制器内,用于控制质量流量控制器的流量及通断,该流量调节机构的结构示意图如图1A及图1B所示,包括:阀座组件1、阀体组件2及驱动组件3;阀座组件1包括有阀座12及阀口13,阀座12内形成有流体通道11,并且流体通道11具有径向开口15,阀口13的底端与径向开口15密封连接;阀体组件2包括有阀体21及阀芯22,阀体21设置于阀座12上,阀体21的一端开设有滑动槽23,滑动槽23的开口与阀口13连通;阀芯22可滑动地设置于滑动槽23内,用于调节阀口13的开合度;驱动组件3包括驱动部31及传动杆32,驱动部31设置于阀体21的顶部,传动杆32的两端分别与驱动部31及阀芯22连接,驱动部31通过传动杆32带动阀芯22在滑动槽23内升降,以调节阀口13的开合度。
如图1A及图1B所示,流量调节机构可以设置于质量流量控制器内,用于控制质量流量控制器的流量及通断,而质量流量控制器则可以应用于半导体工艺设备,但是本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。阀座12具体可以为采用金属材质制成的块状结构,阀座12内开设有沿水平方向延伸的流体通道11,并且流体通道11可以包括有径向开口15,但是本申请实施并不限定流体通道11的具体延伸方向。阀口13具体可以采用圆柱形结构,并且阀口与径向开口15密封连接。阀体组件2包括有阀体21及阀芯22,阀体21具体可以为采用金属材质制成块状结构,并且阀体21的底部开设有圆柱形的滑动槽23,阀体21可以设置于阀座12上,例如通过多个连接件25与阀座12连接,以使滑动槽23的开口与阀口13连通。阀芯22可以与滑动槽23对应设置为圆柱形,阀芯22可滑动的设置于滑动槽23内,从而实现对阀口13的开合度进行调节。驱动组件3包括驱动部31及传动杆32,驱动部31可以设置于阀体21的顶部,传动杆32的顶端与驱动部31连接,底端与伸入滑动槽23内与阀芯22连接。驱动部31通过传动杆32带动阀芯22在滑动槽23内升降,以使阀芯22可以调节阀口13的开合度,从而实现流体通道11的通断以及流量调节。
本申请实施例通过驱动部及传动杆带动阀芯滑动,以实现对阀口的开合度进行调节,从而实现流体通道的通断以及流量调节。采用上述设计,可以替代现有技术中的电磁阀,不仅可以有效降低加工制造的难度,而且通过软件和控制系统配合来控制流量调节机构,不仅可以避免调节影响产能,而且可以大幅提高适用性,并且还能满足质量流量控制器的快速及精准响应的需求。本申请实施例还能降低现有技术中对于阀芯及阀口对于平面度的要求,以及防止长时间磨损弹簧片形变造成内漏的问题,从而大幅降低内漏率,进而避免由于密封效果较差而造成设备停工。另外,本申请实施例在断电的情况下,阀芯的位置不会发生变化,通电后还能正常运行,使得质量流量控制器同时具备常闭及常开的优点,从而大幅提高本申请的使用效率。
需要说明的是,本申请实施例并不限制阀座组件1及阀体组件2的具体材质及形状,例如阀座组件1及阀体组件2均可以采用其它耐腐蚀材质制成的圆柱形结构。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,驱动组件3还包括支座33及连接部件34,支座33的底端开设有连接槽35,支座33通过连接槽35盖合于阀体21的顶端,并且与阀体21的顶端周壁连接;驱动部31通过多个连接部件34设置于支座33上。
如图1A至图2B所示,支座33可以采用金属材质制成的圆柱形结构,支座33的底端开设有圆柱形的连接槽35,该连接槽35的开口处可以通过螺纹连接至阀体21的顶端外周壁,并且连接槽35的底面与阀体21的顶端可以具有一预设间距,但是本申请实施例并不限该预设间距的具体尺寸,以便于将支座33安装于阀体21的顶端。驱动部31可以设置于支座33的顶部,例如通过多个连接部件34设置于支座33上,以便于驱动部31的拆装维护,从而大幅提高应用及维护效率。需要说明的是,本申请实施例并不限定支座33的具体形状以及连接槽35与阀体21的连接方式,例如支座33可以采用块状结构,而连接槽35则可以采用卡接方式与阀体21连接。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,传动杆32滑动穿设于支座33及阀体21内,传动杆32的顶端设置有螺纹孔,驱动部31的输出轴311上设置有螺纹,传动杆32与输出轴311螺纹连接,且输出轴311的端部与螺纹孔的底部之间具有间隔,传动杆32的底端与阀芯22固定连接,传动杆可将驱动部31的旋转动作转化为升降动作,以带动阀芯22在滑动槽23内升降。
如图1A至图2B所示,传动杆32整体为圆杆状结构,传动杆32的整体可以穿设于支座33及阀体21内,并且与两者间隙配合,以使传动杆32可滑动的设置于支座33及阀体21内。传动杆32的顶端可以开设有内螺纹孔,驱动部31的输出轴311外可以加工有螺纹,输出轴311可以套设于传动杆32的螺纹孔内,即传动杆32与输出轴311螺纹连接,并且输出轴311的端部与螺纹孔之间具有间隙,以使得传动杆32具有活动空间,并且可以避免传动杆32与输出轴311之间发生机械干涉;传动杆32的底端可以与阀芯22固定连接。在实际应用时,驱动部31的输出轴311旋转,传动杆32则可以将驱动部31的旋转动作转化为升降动作,从而带动阀芯22在滑动槽23内执行升降动作,以实现对阀口12的开合度调节。采用上述设计,使得本申请实施例可以采用较为简单的结构,即可以实现带动阀芯22的升降,不仅结构简单易于控制,并且控制精确性较高,从而大幅提高适用性及适用范围。
需要说明的是,本申请实施例并不限定传动杆32与驱动部31及阀芯22的具体配合方式,例如传动杆32与驱动部31的输出轴311固定连接,并且与阀芯22采用丝杠原理与阀芯22配合。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A及图2B所示,连接部件34包括紧固件341及支撑柱342,紧固件341穿过驱动部31的连接板312后与支座33连接;支撑柱342套设于紧固件341上,并且位于连接板312及支座33之间,用于使连接板312与支座33之间形成有间隔4。
如图1A及图2B所示,紧固件341例如采用螺栓,而支撑柱342则可以采用套筒结构。四个紧固件341沿驱动部31的圆周方向均匀分布,并且穿过驱动部31外周的连接板312后与支座33连接。四个支撑柱342可以分别套设于四个紧固件341上,并且位于连接板312的底面与支座33的顶面之间,以使连接板312与支座33之间形成有间隔4。采用上述设计,由于设置有支撑柱342不仅能够为驱动部31提供支撑及限位作用,而且还能为传动杆32的运动提供空间,从而使得本申请实施的结构设计合理,进而降低故障率及延长使用寿命。但是本申请实施例并不限定连接部件34的具体实施方式,例如连接部件34可以为整体结构,并且两端分别与连接板312及支座33连接。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,传动杆32的顶端在升降过程中始终位于间隔4内。具体来说,当阀芯22位于滑动槽23的最底部及最顶部时,传动杆32的顶端均位于该间隔4内,即传动杆32的顶端在阀芯22整个滑动路径中均位于该间隔4内,以便于对传动杆32的位置进行观察,从而快速确定阀芯22的位置。采用上述设计,使得本申请实施例能够快速确定阀芯22的位置,从而对流量控制结构的调节提供便利。需要说明的是,本申请实施例并不限定传动杆32的顶端必须位于该间隔4内,例如传动杆32上可以设置有标记位置,该标记位置可以始终位于该间隔4内,同样可以实现上述效果。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图3B所示,阀体组件2还包括有顶紧件24,阀芯22的顶端开设有沿轴向延伸的连接孔221,用于容置传动杆32的底端;阀芯22的外周开设有沿径向延伸的限位孔222,顶紧件24设置于限位孔222内,并且端部顶抵传动杆32的外周,用于将传动杆32压紧于连接孔221内。
如图1A至图3B所示,阀芯22的顶端中部位置可以开设有沿轴向延伸的连接孔221,传动杆32的底端可以插设于该连接孔221内,阀芯22的外周可以开设有沿阀芯22的径向延伸的限位孔222。顶紧件24具体可以采用螺栓,顶紧件24与限位孔222采用螺纹连接,顶紧件24的一端可以顶抵于传动杆32的外周,以将传动杆32锁紧于连接孔221内。采用上述设计,使得本申请实施例结构简单,从而降低应用及维护成本。但是本申请实施例并不限定阀体组件2必须包括有顶紧件24,例如传动杆32可以采用过盈配合的方式与阀芯22连接,或者采用焊接方式固定连接。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,阀体21内还设置有与滑动槽23连通的滑动孔211,传动杆32滑动穿设于滑动孔211内,并且通过一密封结构与滑动孔211密封。具体来说,阀体21的中部位置还设置有沿轴向延伸的滑动孔211,滑动孔211由阀体21的顶端向下延伸至滑动槽23内,并且与滑动槽23连通设置。传动杆32可以滑动穿设于该滑动孔211内,并且与滑动孔211通过一密封结构密封连接,以使滑动槽23完全密封,从而避免滑动槽23发生内露。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,密封结构包括密封槽51及柔性密封件52,密封槽51沿滑动孔211的周向延伸设置,柔性密封件52设置于密封槽51内,并且部分裸露于密封槽51外。具体来说,滑动孔211的内周壁与传动杆32的外周壁间隙设置,密封槽51可以沿滑动孔211的周向延伸设置。柔性密封件52具体可以采用橡胶或硅胶等柔性材质制成,柔性密封件52具体为环形结构,并且设置于密封槽51内,柔性密封件52部分可以凸设于密封槽51外,以用于与传动杆32的外周壁密封配合。采用上述设计,使得本申请实施结构简单,从而大幅降低应用及维护成本。需要说明的是,本申请实施例并不限定密封结构的具体实施方式,例如传动杆32与滑动孔211之间可以轴封方式实现密封。因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,驱动部31包括有伺服电机,并且驱动部31的位移精度为小于0.001毫米。具体来说,驱动部31具体可以采用微型伺服电机,其整体尺寸例如采用15毫米见方,从而减少空间的占用。进一步的,驱动部31可以采用慢速伺服电机,并且驱动部31的控制位移精度可以为0.001毫米,以使阀芯22的滑动位置更加精确,从而进一步提高本申请实施例的控制精确性。需要说明是,本申请实施例并不限定驱动部31的具体类型,例如驱动部31还可以采用步进电机,并且尺寸的位移精度均可以采用上述参数,因此本申请实施例并不以此为限,本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中,如图1A至图2B所示,阀座组件1包括有阀座12及阀口13,阀座12内形成有流体通道11,并且流体通道11具有径向开口15,阀口13的底端与径向开口15密封连接,阀芯22用于调节阀口13的开合度。
如图1A至图2B所示,阀座12内可以开设有两段互不连通的水平孔道14,并且两个水平孔道14的靠内侧的端部均具有径向开口15,两个水平孔道14及其对应的径向开口15共同构成流体通道11。阀口13具体可以采用圆柱形结构,并且阀口13的中部位置开设有主流道131,以及环绕主流道131外周的多个次流道132。阀口13可以压设于阀座12上,并且阀口13的主流道131底端可以通过密封圈16与其中一个径向开口15密封连接,例如与左侧的水平孔道14的径向开口15密封连接;阀座12的其中一个次流道132与另外一个径向开口15密封连接,例如与位于右侧的水平孔道14的径向开口15密封连接。在实际应用时,阀芯22的底端可相对于阀口13的主流道131顶端升降,以实现对流体通道11的开合度进行调节。采用上述设计,使得本申请实施例可以通过更换不同的阀口13来实现不同的量程,从而提高适用性及适用范围。
基于同一发明构思,本申请实施例提供了一种质量流量控制器,该质量流量控制器示意图如图4所示,包括:底座201、传感器202、主控电路203以及如上述各实施例提供的流量调节机构204;底座201中设置有流道,流道两端安装有进气接头205及出气接头206,传感器202与流体通道11连通,并且靠近进气接头205设置,用于检测流体通道11内的气流量及气压值;流量调节机构204的流体通道11与流道连通,并且靠近出气接头206设置;主控电路203与传感器202及流量调节机构204通信连接,用于根据传感器202检测到的气流量和/或气压值,控制流量调节机构204调节流道流量。
为了进一说明本申请实施例的有益效果,以下结合附图对本申请实施的一具体实施方式说明如下。
如图1A至图4所示,将质量流量控制器设置于半导体工艺设备的气路中,半导体工艺设备中的上位机软件能够显示:传感器202实时采集瞬时流量为A%;设定流量调节机构204开启的流量为B%,(例如A≥0,B≤120)。例如质量流量控制器的初始状态如图2A所示,此时A=B=O。当开启质量流量控制器时,设定值B>0,驱动部31带动传动杆32与阀芯22逆时针转动,阀芯22缓慢升起以开启质量流量控制器,当A=B时,驱动部31停止工作。当需要增大质量流量控制器的开启比例时,设定值B>A,驱动部31带动传动杆32与阀芯22逆时针转动,阀芯22缓慢升起至当A=B时,驱动部31停止工作。当需要减小或关闭质量流量控制器开启比例时,设定值B<A,驱动部31带动传动杆32与阀芯22顺时针转动,阀芯22缓慢降落至当A=B或者A=B=0时,驱动部31停止工作。
如图1A至图4所示,气体从进气接头205进入流体通道11左侧的水平孔道14,并且经由径向开口15进入阀口13的主流道131,当流量调节机构204处于关闭状态,气体不能流入到次流道132中;当需要开启流量调节机构204时,驱动部31会通过传动杆32带动阀芯22向上运动,气体会进入滑动槽23及次流道132,最后经由出气接头206流出,这种进气方式简称“正进气”方式。当流量调节机构204左右翻转设置于质量流量控制器中时,气体从出气接头206进入经过流体通道11右侧的水平孔道14,并且经由径向开口15进入阀口13的次流道132,当流量调节机构204处于关闭状态,气体不能流入到主流道131中;当需要开启流量调节机构204时,驱动部31通过传动杆32带通阀芯22向上运动,气体会进入滑动槽23及主流道131,最后经由进气接头205流出,这种进气方式简称“反进气”方式。采用上述设计,本申请实施例不仅能够适用于两种进气方式,而且还能避免前端压力影响流量控制精度,从而进一步提高本申请实施例的精确性。
进一步的,本申请实施例的质量流量控制器可以记录每个开启设定点阀芯22的位置,当开启质量流量控制器后,驱动部31启动使阀芯22直接到达相应位置。并且质量流量控制器具有补偿功能,若产生零漂会自动增加预紧力至零漂在合格范围,以及若阀芯22到达相应位置后发现设定点值与实际值不符,则会进入微调直至设定点值等于实际值。这样不但能降低内漏率,也能提高质量流量控制器的响应时间。
应用本申请实施例,至少能够实现如下有益效果:
本申请实施例通过驱动部及传动杆带动阀芯滑动,以实现对阀口的开合度进行调节,从而实现流体通道的通断以及流量调节。采用上述设计,可以替代现有技术中的电磁阀,不仅可以有效降低加工制造的难度,而且通过软件和控制系统配合来控制流量调节机构,不仅可以避免调节影响产能,而且可以大幅提高适用性,并且还能满足质量流量控制器的快速及精准响应的需求。本申请实施例还能降低现有技术中对于阀芯及阀口对于平面度的要求,以及防止长时间磨损弹簧片形变造成内漏的问题,从而大幅降低内漏率,进而避免由于密封效果较差而造成设备停工。另外,本申请实施例在断电的情况下,阀芯的位置不会发生变化,通电后还能正常运行,使得质量流量控制器同时具备常闭及常开的优点,从而大幅提高本申请的使用效率。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种流量调节机构,设置于质量流量控制器内,用于控制质量流量控制器的流量及通断,其特征在于,包括:阀座组件、阀体组件及驱动组件;
所述阀座组件包括有阀座及阀口,所述阀座内形成有流体通道,并且所述流体通道具有径向开口,所述阀口的底端与所述径向开口密封连接;
所述阀体组件包括有阀体及阀芯,所述阀体设置于所述阀座上,所述阀体的一端开设有滑动槽,所述滑动槽的开口与所述阀口连通;所述阀芯可滑动地设置于所述滑动槽内,用于调节所述阀口的开合度;
所述驱动组件包括驱动部及传动杆,所述驱动部设置于所述阀体的顶部,所述传动杆的两端分别与所述驱动部及所述阀芯连接,所述驱动部通过所述传动杆带动所述阀芯在所述滑动槽内升降,以调节所述阀口的开合度。
2.如权利要求1所述的流量调节机构,其特征在于,所述驱动组件还包括支座及连接部件,所述支座的底端开设有连接槽,所述支座通过所述连接槽盖合于所述阀体的顶端,并且与所述阀体的顶端周壁连接;所述驱动部通过多个所述连接部件设置于所述支座上。
3.如权利要求2所述的流量调节机构,其特征在于,所述传动杆滑动穿设于所述支座及所述阀体内,所述传动杆的顶端设置有螺纹孔,所述驱动部的输出轴上设置有螺纹,所述传动杆与所述输出轴螺纹连接,且所述输出轴的端部与所述螺纹孔的底部之间具有间隔,所述传动杆的底端与所述阀芯固定连接,所述传动杆可将所述驱动部的旋转动作转化为升降动作,以带动所述阀芯在所述滑动槽内升降。
4.如权利要求3所述的流量调节机构,其特征在于,所述连接部件包括紧固件及支撑柱,所述紧固件穿过所述驱动部的连接板后与所述支座连接;所述支撑柱套设于所述紧固件上,并且位于所述连接板及所述支座之间,用于使所述连接板与所述支座之间形成有间隔。
5.如权利要求4所述的流量调节机构,其特征在于,所述传动杆的顶端在升降过程中始终位于所述间隔内。
6.如权利要求3所述的流量调节机构,其特征在于,所述阀体组件还包括有顶紧件,所述阀芯的顶端开设有沿轴向延伸的连接孔,用于容置所述传动杆的底端;所述阀芯的外周开设有沿径向延伸的限位孔,所述顶紧件设置于所述限位孔内,并且端部顶抵所述传动杆的外周,用于将传动杆压紧于所述连接孔内。
7.如权利要求3所述的流量调节机构,其特征在于,所述阀体内还设置有与所述滑动槽连通的滑动孔,所述传动杆滑动穿设于所述滑动孔内,并且通过一密封结构与所述滑动孔密封。
8.如权利要求7所述的流量调节机构,其特征在于,所述密封结构包括密封槽及柔性密封件,所述密封槽沿所述滑动孔的周向延伸设置,所述柔性密封件设置于所述密封槽内,并且部分裸露于所述密封槽外。
9.如权利要求1所述的流量调节机构,其特征在于,所述驱动部包括有伺服电机,并且所述驱动部的位移精度为小于0.001毫米。
10.一种质量流量控制器,其特征在于,包括:底座、传感器、主控电路及如权利要求1至9的任一所述的流量调节机构;
所述底座中设置有流道,所述流道两端安装有进气接头及出气接头,所述传感器与所述流体通道连通,并且靠近所述进气接头设置,用于检测所述流体通道内的气流量及气压值;所述流量调节机构的流体通道与所述流道连通,并且靠近所述出气接头设置;
所述主控电路与所述传感器及所述流量调节机构通信连接,用于根据所述传感器检测到的气流量和/或气压值,控制所述流量调节机构调节所述流道中的流量。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4586539A (en) * | 1982-01-05 | 1986-05-06 | Ube Industries, Ltd. | Flow adjusting valve and die casting machine incorporating the same |
CN208982662U (zh) * | 2018-07-18 | 2019-06-14 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN110735930A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN111365484A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN112303266A (zh) * | 2019-07-29 | 2021-02-02 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 流量控制阀及其装配方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4586539A (en) * | 1982-01-05 | 1986-05-06 | Ube Industries, Ltd. | Flow adjusting valve and die casting machine incorporating the same |
CN208982662U (zh) * | 2018-07-18 | 2019-06-14 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN110735930A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN111365484A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 北京七星华创流量计有限公司 | 气体流量调节装置及质量流量控制器 |
CN112303266A (zh) * | 2019-07-29 | 2021-02-02 | 浙江三花制冷集团有限公司 | 流量控制阀及其装配方法 |
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