CN114877254A - 阀门用气动压力控制器及气动调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀门用气动压力控制器及气动调节阀。该阀门用气动压力控制器包括控制主体、压力检测结构和气压调整结构，该控制主体具有气体通道，且控制主体具有气体入口、第一气体出口和第二气体出口；气压调整结构设置在控制主体上；压力检测结构，设置在控制主体上，用于与管件相连，以检测管件内的介质压力；其中，在供气泵向气体入口提供气体、且压力检测结构与管件相连的状态下，压力检测结构根据其检测到的管件内的介质压力变化、带动气压调整结构运动，以开启或封闭第一气体出口。本发明提供的阀门用气动压力控制器，无需程序控制即可通过气动执行器驱动阀门，降低阀门的操作难度。

Description

阀门用气动压力控制器及气动调节阀

技术领域

本发明涉及调节阀技术领域，特别涉及一种阀门用气动压力控制器及气动调节阀。

背景技术

气动调节阀通常是指以压缩气体为动力源，以气缸为执行器，并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀、储气罐、气体过滤器等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度和液位等各种工艺过程参数。

现有技术中，阀门定位器通常需要与调节仪、比例控制器、可编程逻辑控制器和传感器等配套使用形成闭环回路，由此，需要通过编程进行程序控制才能借助气动执行器驱动阀门，操作难度较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种阀门用气动压力控制器及气动调节阀，无需程序控制即可控制气动执行器的气压，以驱动阀门，降低阀门的操作难度。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种阀门用气动压力控制器，包括：

控制主体，具有气体通道，且控制主体具有气体入口、第一气体出口和第二气体出口，气体入口、第一气体出口和第二气体出口通过气体通道连通，气体入口用于连接供气泵，第二气体出口用于连接气动执行器；

气压调整结构，设置在控制主体上；

压力检测结构，设置在控制主体上，用于与管件相连，以检测管件内的介质压力；

其中，在供气泵向气体入口提供气体、且压力检测结构与管件相连的状态下，压力检测结构根据其检测到的管件内的介质压力变化、带动气压调整结构运动，以开启或封闭第一气体出口。

根据本发明的一个实施方式，压力检测结构包括：

取压体，具有取压内腔，且取压体的上端具有驱动安装口，取压体的下端具有取压口，取压体的上端与控制主体的底部相连；

驱动部件，与取压体相连；

其中，在压力检测结构检测到管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件自取压内腔通过驱动安装口向上运动，以推动气压调整结构向上运动，以封闭第一气体出口。

根据本发明的一个实施方式，在压力检测结构检测到管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件向下运动，以带动气压调整结构向下运动，以开启第一气体出口。

根据本发明的一个实施方式，气压调整结构包括：

调整本体，开设有孔径从上到下依序减小的第一阶梯孔和第二阶梯孔；

压力调节部件，包括调节杆、压力弹性件和调节螺母，调节杆通过第一阶梯孔和第二阶梯孔，穿设于控制主体；压力弹性件和调节螺母由上到下依序套设在调节杆上，压力弹性件的下端顶抵在第一阶梯孔的底部的孔肩上，压力弹性件的上端和压力弹性件的下端之间具有间距，调节螺母用于调节间距，以使压力弹性件的下端下压调整本体；

气口开闭部件，设置在控制主体上侧，气体通道包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道相连通，气体入口、第二气体出口和第一通道设置在控制主体上，第二通道和第一气体出口设置在气口开闭部件上；

其中，在压力检测结构检测到的管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件沿取压内腔通过驱动安装口向上伸入至控制主体内，以推动调整本体向上运动并与气口开闭部件相抵，以封闭第一气体出口；在压力检测结构检测到的管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件向下运动，以带动调整本体向下运动并与气口开闭部件相分离，以开启第一气体出口。

根据本发明的一个实施方式，气口开闭部件包括：

连接座，设置在控制主体上侧，且连接座沿阀门用气动压力控制器的长度方向延伸设有调整本体伸入孔，调整本体的右部伸入至调整本体伸入孔内，第二通道和第一气体出口设置在连接座上；

喷嘴，设置在连接座上，并位于调整本体的右部的上方，喷嘴贯穿设置有喷孔，喷嘴位于调整本体的右部的上方，并与连接座相连，第一气体出口与喷孔相连通；

其中，在压力检测结构检测到的管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件沿取压内腔通过驱动安装口向上伸入至控制主体内，以推动调整本体向上运动并与喷嘴相抵，以封闭喷孔；在压力检测结构检测到的管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件向下运动，以带动调整本体向下运动并与喷嘴相分离，以开启喷孔。

根据本发明的一个实施方式，还包括预紧力调节结构，调整本体沿控制主体的高度方向开设有预紧力调节螺孔，预紧力调节螺孔设置在调整本体的中部，预紧力调节结构的外周壁上设有与预紧力调节螺孔相匹配的螺纹段，预紧力调节结构通过预紧力调节螺孔而伸入至控制主体内，且预紧力调节结构的下端与驱动部件的顶部相顶抵。

根据本发明的一个实施方式，压力调节部件还包括推力轴承，夹设在压力弹性件和调节螺母之间。

根据本发明的一个实施方式，还包括反馈结构，位于控制主体和气压调整结构之间，并分别与控制主体和气压调整结构相连，反馈结构用于减缓压力检测结构使第一气体出口封堵的速度、以及减缓压力检测结构使第一气体出口开启的速度。

根据本发明的一个实施方式，反馈结构包括：

转动件，能转动地贯穿于控制主体；

阀杆反馈件，位于控制主体的后侧，阀杆反馈件包括第一端和第二端，阀杆反馈件的第一端用于与阀杆相连，阀杆反馈件的第二端与转动件的后端相连；

反馈板，设置在转动件的前端；

反馈杆，位于控制主体的前侧，反馈杆的后侧设有深沟球轴承，反馈杆的中部通过深沟球轴承与反馈板的前端能转动地连接；

连接杆，设置在控制主体的前侧，且连接杆与反馈杆的右端能转动地相连；

反馈弹性件，夹设在气压调整结构和反馈杆之间；

其中，在阀杆反馈件与阀杆相连的状态下，当阀杆向下运动时，阀杆带动阀杆反馈件向下运动，使转动件逆时针旋转，以带动反馈杆的左端向上运动，使反馈弹性件向上拉伸；当阀杆向上运动时，阀杆带动阀杆反馈件向上运动，使转动件顺时针旋转，以带动反馈杆的左端向下运动，使反馈弹性件向下拉伸。

本发明还提供一种气动调节阀，包括：

如上的阀门用气动压力控制器；

气动执行器，与第二气体出口相连通，阀门用气动压力控制器用于控制气动执行器的气压；

供气泵，与气体入口相连通；

阀体，具有阀杆，气动执行器与阀杆相连，以驱动阀杆运动。

本发明的阀门用气动压力控制器及气动调节阀的特点及优点是：

本发明的阀门用气动压力控制器，用于调节气动执行器的气压，压力检测结构用于与管件相连，以检测管件内的介质压力，在供气泵向气体入口提供气体、且压力检测结构与管件相连的状态下，压力检测结构根据其检测到的管件内的介质压力变化、带动气压调整结构运动，以开启或封闭第一气体出口，由此，即可调节气动执行器的气压，无需编程进行程序控制，操作简单。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为本发明的阀门用气动压力控制器的一立体示意图；

图2为本发明的阀门用气动压力控制器的另一立体示意图；

图3为本发明的阀门用气动压力控制器的分解图；

图4为本发明中控制主体的主视示意图；

图5为图4中沿A-A方向的剖视图；

图6为本发明中压力检测结构的分解图；

图7为本发明中压力检测结构的仰视示意图；

图8为图7中沿B-B方向的剖视图；

图9为本发明中调整本体的部分剖视图；

图10为本发明中压力调节部件沿阀门用气动压力控制器的高度方向的剖视图；

图11为本发明中气口开闭部件的俯视示意图；

图12为图11中沿C-C方向的剖视图。

附图标记与说明：

1、控制主体；11、气体通道；111、第一通道；112、第二通道；12、气体入口；13、第一气体出口；14、第二气体出口；15、定位配合件；

2、压力检测结构；21、取压体；211、取压内腔；212、第一端；2121、取压口；213、第二端；2131、驱动安装口；214、检知孔；215、泄压孔；22、驱动部件；221、连接件；2211、轴孔；222、运动件；223、波纹管；23、泄压螺钉；

3、气压调整结构；31、调整本体；311、第一阶梯孔；312、第二阶梯孔；313、定位件；314、调整本体伸入孔；315、预紧力调节螺孔；316、恒节流件；3161、节流孔；317、节流阀芯；318、喷嘴挡板；32、压力调节部件；321、调节杆；322、压力弹性件；323、调节螺母；324、推力轴承；33、气口开闭部件；331、连接座；3301、上连接块；3302、下连接块；332、喷嘴；3321、喷孔；333、密封圈；

4、预紧力调节结构；

5、反馈结构；51、转动件；511、第一卡槽；512、第二卡槽；52、阀杆反馈件；521、第一端；522、第二端；53、反馈板；54、反馈杆；541、深沟球轴承；55、连接杆；56、反馈弹性件；57、第一卡环；58、第二卡环；

α、夹角；

L、阀门用气动压力控制器的长度方向；

W、阀门用气动压力控制器的宽度方向；

H、阀门用气动压力控制器的高度方向。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

实施方式一

如图1至图12所示，本发明提供一种阀门用气动压力控制器，包括控制主体1、气压调整结构3和压力检测结构2，该控制主体1具有气体通道11，且控制主体1具有气体入口12、第一气体出口13和第二气体出口14，气体入口12、第一气体出口13和第二气体出口14通过气体通道11连通，气体入口12用于连接供气泵，第二气体出口14用于连接气动执行器；气压调整结构3设置在控制主体1上；压力检测结构2设置在控制主体1上，用于与管件相连，以检测管件内的介质压力；其中，在供气泵向气体入口12提供气体、且压力检测结构2与管件相连的状态下，压力检测结构2根据其检测到的管件内的介质压力变化、带动气压调整结构3运动，以开启或封闭第一气体出口13。

如图1至图5和图12所示，本发明的阀门用气动压力控制器，用于调节气动执行器的气压，压力检测结构2用于与管件相连，以检测管件内的介质压力，在供气泵向气体入口12提供气体、且压力检测结构2与管件相连的状态下，压力检测结构2根据其检测到的管件内的介质压力变化、带动气压调整结构3运动，以开启或封闭第一气体出口13，由此，即可调节气动执行器的气压，无需编程进行程序控制，操作简单。

也即，供气泵提供的气体经气体入口12进入控制主体1后，被气体通道11分为两路，一路从第一气体出口13流出，另一路从第二气体出口14流出，因此，当封堵/封闭第一气体出口13即可增大第二气体出口14处的气体压力；当开启第一气体出口13即可降低第二气体出口14处的气体压力，由此，即可调节气动执行器的气压，使压力检测结构2根据检测到的管件内的介质压力进行阀门开度的实时调节。

进一步地，如图1至图5和图12所示，压力检测结构2包括取压体21和驱动部件22，该取压体21具有取压内腔211，且取压体21的上端具有驱动安装口2131，取压体21的下端具有取压口2121，取压体21的上端与控制主体1的底部相连；驱动部件22与取压体21相连；其中，在压力检测结构2检测到管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件22自取压内腔211通过驱动安装口2131向上运动，以推动气压调整结构3向上运动，以封闭第一气体出口13。在一个实施例中，装置主体上还具有外螺纹段，以便于与气动执行器的支架螺接。

更进一步地，在压力检测结构2检测到管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件22向下运动，以带动气压调整结构3向下运动，以开启第一气体出口13。

在本实施例中，如图3、图6、图7和图8所示，取压体21可螺接在控制主体1的下侧；驱动部件22可包括连接件221、运动件222和波纹管223，连接件221通过设置在取压体21上端的垫片与取压体21密封相连，连接件221上下开设有轴孔2211；运动件222从取压内腔211内经该轴孔2211向上伸出，且运动件222能上下运动；波纹管223位于连接件221和运动件222之间，并套设在运动件222上。取压体21的第二端213还设有检知孔214，检知孔214用于检测管件内的介质是否从驱动安装口2131泄漏。取压体21的外周壁上还设有与取压内腔211相连通的泄压孔215，泄压孔215密封穿设有泄压螺钉23，用于在故障状态下对取压体21泄压。

具体地，如图3、图9和图10，气压调整结构3包括调整本体31、压力调节部件32和气口开闭部件33，调整本体31开设有孔径从上到下依序减小的第一阶梯孔311和第二阶梯孔312；压力调节部件32包括调节杆321、压力弹性件322和调节螺母323，调节杆321通过第一阶梯孔311和第二阶梯孔312，穿设于控制主体1；压力弹性件322可为弹簧，压力弹性件322和调节螺母323由上到下依序套设在调节杆321上，压力弹性件322的下端顶抵在第一阶梯孔311的底部的孔肩上，压力弹性件322的上端和压力弹性件322的下端之间具有间距，调节螺母323用于调节间距，以使压力弹性件322的下端下压调整本体31，以便于调节调整本体31压向驱动部件22上端的压力，通过旋转调节螺母323等机械操作即可完成上述调节，无需程序控制即可实现对管件介质压力对应的设置，操作简单，便捷。

可以理解的是，调整本体31相当于一悬臂梁，调节杆321与控制主体1的连接处为固定支座，调整本体31的右部为自由端。

在本发明中，如图1至图3和如图10所示，压力调节部件32还包括推力轴承324，夹设在压力弹性件322和调节螺母323之间，通过上述结构设置，便于使调节螺母323相对于压力弹性件322旋转，可节省操作力度，降低旋转调节螺母323的难度。

进一步地，如图11和图12所示，气口开闭部件33设置在控制主体1上侧，气体通道11包括第一通道111和第二通道112，第一通道111和第二通道112相连通，气体入口12、第二气体出口14和第一通道111设置在控制主体1上，第二通道112和第一气体出口13设置在气口开闭部件33上；其中，在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件22沿取压内腔211通过驱动安装口2131向上伸入至控制主体1内，以推动调整本体31向上运动并与气口开闭部件33相抵，以封闭第一气体出口13；在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件22向下运动，以带动调整本体31向下运动并与气口开闭部件33相分离，以开启第一气体出口13。

在本发明中，如图1、图11和图12所示，气口开闭部件33包括连接座331和喷嘴332，该连接座331设置在控制主体1上侧，且连接座331沿阀门用气动压力控制器的长度方向L延伸设有调整本体伸入孔314，调整本体31的右部伸入至调整本体伸入孔314内，第二通道112和第一气体出口13设置在连接座331上；喷嘴332设置在连接座331上，并位于调整本体31的右部的上方，喷嘴332贯穿设置有喷孔3321，喷嘴332位于调整本体31的右部的上方，并与连接座331相连，第一气体出口13与喷孔3321相连通；其中，在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件22沿取压内腔211通过驱动安装口2131向上伸入至控制主体1内，以推动调整本体31向上运动并与喷嘴332相抵，以封闭喷孔3321；在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件22向下运动，以带动调整本体31向下运动并与喷嘴332相分离，以开启喷孔3321。其中，调整本体31的右部的上端还可设喷嘴挡板318，调整本体31的右部通过喷嘴挡板318与气口开闭部件33相顶抵以使第一气体出口13封堵。

在一个实施例中，如图1、图11和图12所示，连接座331包括上下相连的上连接块3301和下连接块3302，喷嘴332密封夹设在上连接块3301和下连接块3302之间，其中，如图12所示，可通过O型密封圈333进行喷嘴332与连接座331的密封，通过上述结构，以便于安装喷嘴332。

在本发明的一个实施方式中，图1至图3和图9所示，还包括预紧力调节结构4，调整本体31沿控制主体1的高度方向H开设有预紧力调节螺孔315，预紧力调节螺孔315设置在调整本体31的中部，预紧力调节结构4的外周壁上设有与预紧力调节螺孔315相匹配的螺纹段，预紧力调节结构4通过预紧力调节螺孔315而伸入至控制主体1内，且预紧力调节结构4的下端与驱动部件22的顶部相顶抵，旋转预紧力调节结构4使其能上下运动，可调节顶压驱动部件22的上端的压力，由此，来调节驱动部件22(波纹管223)的预紧力，调节预设值。

在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件22沿取压内腔211通过驱动安装口2131向上伸入至控制主体1内，以将预紧力调节结构4的下端向上顶起，从而可使调整本体31向上运动并通过其右部与喷嘴332相抵，以封闭喷孔3321；在压力检测结构2检测到的管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件22向下运动，以带动调整本体31向下运动并与喷嘴332相分离，以开启喷孔3321。

在一个实施例中，图1至图3和图9所示，调整本体31的底部具有多个定位件313(或可称支撑点)，多个定位件313沿阀门用气动压力控制器的宽度方向W间隔设置，且定位件313顶抵在控制主体1的上侧，通过设置定位件313，以用于调整本体31的定位。在本实施方式中，定位件313的外径由上到下渐缩设置，装置本体1的上侧具有多个与定位件313相对应的定位配合件15，定位配合件15的上端沿阀门用气动压力控制器的宽度方向W开设有V型凹槽，定位件313的下端顶抵于V型凹槽。

在本发明的一个实施方式中，如图2、图4和图5所示，控制主体1还具有恒节流件316(或可称节流孔3161)，位于气体入口12和气体通道11的连通处，且与控制主体1相连，恒节流件316用于控制经气体入口12流至气体通道11内的气体的压力；其中，恒节流件316上开设有节流孔3161，该节流孔3161的孔径在0.16mm至0.4mm。控制主体1还具有节流阀芯317，位于气体通道11和第二气体出口14的连通处，且与控制主体1相连，节流阀芯317用于控制气体通道11流至第二气体出口14的气体的压力，以便于调节气动执行器的开关速度，控制第二气体出口14的气体速度。

进一步地，如图1至图3所示，还包括反馈结构5，位于控制主体1和气压调整结构3之间，并分别与控制主体1和气压调整结构3相连，反馈结构5用于减缓压力检测结构2使第一气体出口13封堵的速度、以及减缓压力检测结构2使第一气体出口13开启的速度。

更进一步地，如图1至图3所示，反馈结构5包括转动件51、阀杆反馈件52、反馈板53、反馈杆54、连接杆55和反馈弹性件56，转动件51能转动地贯穿于控制主体1；阀杆反馈件52位于控制主体1的后侧，阀杆反馈件52包括第一端521和第二端522，阀杆反馈件52的第一端521用于与阀杆相连，阀杆反馈件52的第二端522与转动件51的后端相连；反馈板53设置在转动件51的前端；反馈杆54位于控制主体1的前侧，反馈杆54的后侧设有深沟球轴承541，反馈杆54的中部通过深沟球轴承541与反馈板53的前端能转动地连接；连接杆55设置在控制主体1的前侧，且连接杆55与反馈杆54的右端能转动地相连；反馈弹性件56夹设在气压调整结构3和反馈杆54之间；其中，在阀杆反馈件52与阀杆相连的状态下，当阀杆向下运动时，阀杆带动阀杆反馈件52向下运动，使转动件51逆时针旋转，以带动反馈杆54的左端向上运动，使反馈弹性件56向上拉伸；当阀杆向上运动时，阀杆带动阀杆反馈件52向上运动，使转动件51顺时针旋转，以带动反馈杆54的左端向下运动，使反馈弹性件56向下拉伸。

具体地，如图1至图3所示，传动部的外周壁沿阀门用气动压力控制器宽度方向W间隔设有第一卡槽511和第二卡槽512，第一卡槽511上套设有第一卡环57，第一卡环57的后侧具有第一贴抵面，第一贴抵面与控制主体1的前侧相贴抵；第二卡槽512上套设有第二卡环58，第二卡环58的前侧具有第二贴抵面，第二贴抵面与控制主体1的后侧相贴抵，以防止阀杆反馈件52发生晃动。

在具体应用中，如图1至图3和图5至图8所示，在供气泵向气体入口12提供气体、压力检测结构2与管件相连、且压力检测结构2检测到管件内的介质压力大于预设值的状态下，驱动部件22沿取压内腔211通过驱动安装口2131向上伸入至控制主体1内，以推动调整本体31向上运动并与喷嘴332相抵，以封闭喷孔3321，增大第二气体出口14的气压，由此，使气动执行器的气压增大，使阀杆向上运动，增加阀门的开度，当阀杆向上运动时，能带动阀杆反馈件52向上运动，转动件51顺时针旋转，转动件51通过与反馈板53相连的深沟球轴承541使反馈杆54逆时针旋转，可使反馈弹性件56向下靠近调整本体31，以减缓调整本体31向上运动，减缓压力检测结构2使第一气体出口13封堵的速度；在供气泵向气体入口12提供气体、压力检测结构2与管件相连、且压力检测结构2检测到管件内的介质压力小于预设值的状态下，驱动部件22能使调整本体31向下移动，以带动调整本体31向下运动并与喷嘴332相分离，以开启喷孔3321，减小第二气体出口14的气压，由此，使气动执行器的气压减小，使阀杆向下运动，减小阀门的开度，当阀杆向下运动时，能带动阀杆反馈件52向下运动，转动件51逆时针旋转，转动件51通过与反馈板53相连的深沟球轴承541使摆动件顺时针旋转，使反馈弹性件56提供调整本体31一个向上的拉力，以减缓调整本体31向下运动，减缓压力检测结构2使第一气体出口13开启的速度。通过反馈结构5对阀位信号进行反馈，以通过反馈弹性件56将阀位信号作用在控制主体1上。

原理阐述：

气压调整结构3(或可称平衡件)的作用力包括：驱动部件22的作用力，记作F_b；喷嘴332的作用力，记作F_p；压力弹性件322的作用力，记作F_y；介质的作用力，记作F_j；反馈弹性件56的作用力，记作F_l。

以定位件313为中心的扭矩包括：驱动部件22的扭矩，记作M_b；喷嘴332的扭矩，记作M_p；压力弹性件322的扭矩，记作M_y；介质的扭矩，记作M_j；反馈弹性件56的扭矩，记作M_l。

无反馈弹性件56时阀门任意开度的平衡公式：M_b+M_j－M_p－M_y＝0，则M_j＝M_p+M_y－M_b，M_p、M_y和M_b均可为设定值，即定值。理论上介质压力增加(即M_j增加)，阀位会一直趋向于开。在实际使用过程中，介质压力增加(即M_j增加)，阀门迅速开启，会使介质压力迅速降低(即M_j迅速减小)，介质压力迅速降低时阀门又会迅速关闭，由于管件压力通常都处于波动状态，这会导致阀门长期处于大幅度开启和关闭状态，严重影响阀门使用寿命。

有反馈弹性件56时阀门任意开度的平衡公式：M_b+M_j+M_l－M_p－M_y＝0，则M_j＝M_p+M_y－M_b－M_l。M_l随阀门开度变化，也即，每个阀门开度下的M_l都有一个对应的M_j，当阀门开度增加时，M_l减小，则对应M_j增大；当阀门开度减小时，M_l增大，则对应M_j减小。M_j存在一个对应阀门全行程的变化量，且变化量可设计(反馈弹性件56可根据实际工况压力波动情况设计)。

理论上介质压力波动时(即M_j轻微波动时)，阀位只存在小幅度变化。实际使用时，介质压力波动状态增加时(即M_j小幅度增加)，阀门阀位会轻微开启，会使介质压力轻微降低(即M_j小幅度减小)，介质压力轻微降低时阀门又会轻微开启，由于管件介质压力通常处于快速且极小幅度波动状态，这样阀门在压力轻微波动时阀位基本可以保持不变，以增加阀门的耐用性。

由上述技术方案可知，本发明具有至少如下效果：

1.本发明由于采用了压力检测结构2，与待调节介质的管件连接，介质压力直接作用在压力检测结构2内的驱动部件22上，然后转换成推力作用于气压调整结构3上。减少了传统的压力传感器、控制器(PLC或DCS)等电气元件，无需依靠可编程逻辑控制器等编程，仅通过压力检测结构2即可实现介质压力信号的传输，省去多个电气控制元件的成本，且操作简便。

2.本发明由于采用了气压调整结构3，通过旋转压力调节部件32的调节螺母323，即可实现介质压力的设定，操作简单，无需担心传统控制系统断电导致的压力无法设定等问题，安全可靠。

3.本发明由于能将所有零部件集成组装在控制主体1上，其外形尺寸和重量与定位器无异，且安装方式也与现有的定位器的安装方式一致，并且能与现有气动执行器(气动执行机构)完美连接，尺寸小质量轻的同时，安装也较为简便。

4.本发明由于采用的是气动控制系统，无需供电，直接将管件压力比例转换成气压输出至气动执行器，无需担心传统控制系统断电导致的控制异常等问题，尤其适用于各种防爆场合，安全可靠。

实施方式二

本发明还提供一种气动调节阀，包括实施方式一中的阀门用气动压力控制器、气动执行器、供气泵和阀体，该气动执行器与第二气体出口14相连通，阀门用气动压力控制器用于控制气动执行器的气压；供气泵与气体入口12相连通；阀体具有阀杆，气动执行器与阀杆相连，以驱动阀杆运动。阀门用气动压力控制器的具体结构、工作原理以及有益效果与实施方式一相同，在此不再赘述。

其中，当阀杆向上运动时，阀门开度增加；当阀杆向下运动时，阀门开度减小。

在本发明实施例中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明实施例的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一个优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

以上仅为本发明实施例的优选实施例而已，并不用于限制本发明实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀门用气动压力控制器，其特征在于，包括：

控制主体(1)，具有气体通道(11)，且所述控制主体(1)具有气体入口(12)、第一气体出口(13)和第二气体出口(14)，所述气体入口(12)、所述第一气体出口(13)和所述第二气体出口(14)通过所述气体通道(11)连通，所述气体入口(12)用于连接供气泵，所述第二气体出口(14)用于连接气动执行器；

气压调整结构(3)，设置在所述控制主体(1)上；

压力检测结构(2)，设置在所述控制主体(1)上，用于与管件相连，以检测所述管件内的介质压力；

其中，在所述供气泵向所述气体入口(12)提供气体、且所述压力检测结构(2)与所述管件相连的状态下，所述压力检测结构(2)根据其检测到的所述管件内的介质压力变化、带动所述气压调整结构(3)运动，以开启或封闭所述第一气体出口(13)。

2.如权利要求1所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，所述压力检测结构(2)包括：

取压体(21)，具有取压内腔(211)，且所述取压体(21)的上端具有驱动安装口(2131)，所述取压体(21)的下端具有取压口(2121)，所述取压体(21)的上端与所述控制主体(1)的底部相连；

驱动部件(22)，与所述取压体(21)相连；

其中，在所述压力检测结构(2)检测到所述管件内的介质压力大于预设值的状态下，所述驱动部件(22)自所述取压内腔(211)通过所述驱动安装口(2131)向上运动，以推动所述气压调整结构(3)向上运动，以封闭所述第一气体出口(13)。

3.如权利要求2所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，

在所述压力检测结构(2)检测到所述管件内的介质压力小于所述预设值的状态下，所述驱动部件(22)向下运动，以带动所述气压调整结构(3)向下运动，以开启所述第一气体出口(13)。

4.如权利要求3所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，所述气压调整结构(3)包括：

调整本体(31)，开设有孔径从上到下依序减小的第一阶梯孔(311)和第二阶梯孔(312)；

压力调节部件(32)，包括调节杆(321)、压力弹性件(322)和调节螺母(323)，所述调节杆(321)通过所述第一阶梯孔(311)和所述第二阶梯孔(312)，穿设于所述控制主体(1)；所述压力弹性件(322)和所述调节螺母(323)由上到下依序套设在所述调节杆(321)上，所述压力弹性件(322)的下端顶抵在所述第一阶梯孔(311)的底部的孔肩上，所述压力弹性件(322)的上端和所述压力弹性件(322)的下端之间具有间距，所述调节螺母(323)用于调节所述间距，以使所述压力弹性件(322)的下端下压所述调整本体(31)；

气口开闭部件(33)，设置在所述控制主体(1)上侧，所述气体通道(11)包括第一通道(111)和第二通道(112)，所述第一通道(111)和所述第二通道(112)相连通，所述气体入口(12)、所述第二气体出口(14)和所述第一通道(111)设置在所述控制主体(1)上，所述第二通道(112)和所述第一气体出口(13)设置在所述气口开闭部件(33)上；

其中，在所述压力检测结构(2)检测到的所述管件内的介质压力大于所述预设值的状态下，所述驱动部件(22)沿所述取压内腔(211)通过所述驱动安装口(2131)向上伸入至所述控制主体(1)内，以推动所述调整本体(31)向上运动并与所述气口开闭部件(33)相抵，以封闭所述第一气体出口(13)；在所述压力检测结构(2)检测到的所述管件内的介质压力小于所述预设值的状态下，所述驱动部件(22)向下运动，以带动所述调整本体(31)向下运动并与所述气口开闭部件(33)相分离，以开启所述第一气体出口(13)。

5.如权利要求4所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，所述气口开闭部件(33)包括：

连接座(331)，设置在所述控制主体(1)上侧，且所述连接座(331)沿所述阀门用气动压力控制器的长度方向延伸设有调整本体伸入孔(314)，所述调整本体(31)的右部伸入至所述调整本体伸入孔(314)内，所述第二通道(112)和所述第一气体出口(13)设置在所述连接座(331)上；

喷嘴(332)，设置在所述连接座(331)上，并位于所述调整本体(31)的右部的上方，所述喷嘴(332)贯穿设置有喷孔(3321)，所述喷嘴(332)位于所述调整本体(31)的右部的上方，并与所述连接座(331)相连，所述第一气体出口(13)与所述喷孔(3321)相连通；

其中，在所述压力检测结构(2)检测到的所述管件内的介质压力大于所述预设值的状态下，所述驱动部件(22)沿所述取压内腔(211)通过所述驱动安装口(2131)向上伸入至所述控制主体(1)内，以推动所述调整本体(31)向上运动并与所述喷嘴(332)相抵，以封闭所述喷孔(3321)；在所述压力检测结构(2)检测到的所述管件内的介质压力小于所述预设值的状态下，所述驱动部件(22)向下运动，以带动所述调整本体(31)向下运动并与所述喷嘴(332)相分离，以开启所述喷孔(3321)。

6.如权利要求5所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，

还包括预紧力调节结构(4)，所述调整本体(31)沿所述控制主体(1)的高度方向开设有预紧力调节螺孔(315)，所述预紧力调节螺孔(315)设置在所述调整本体(31)的中部，所述预紧力调节结构(4)的外周壁上设有与所述预紧力调节螺孔(315)相匹配的螺纹段，所述预紧力调节结构(4)通过所述预紧力调节螺孔(315)而伸入至所述控制主体(1)内，且所述预紧力调节结构(4)的下端与所述驱动部件(22)的顶部相顶抵。

7.如权利要求4所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，

所述压力调节部件(32)还包括推力轴承(324)，夹设在所述压力弹性件(322)和所述调节螺母(323)之间。

8.如权利要求2至7中任一项所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，

还包括反馈结构(5)，位于所述控制主体(1)和所述气压调整结构(3)之间，并分别与所述控制主体(1)和所述气压调整结构(3)相连，所述反馈结构(5)用于减缓所述压力检测结构(2)使所述第一气体出口(13)封闭的速度、以及减缓所述压力检测结构(2)使所述第一气体出口(13)开启的速度。

9.如权利要求8所述的阀门用气动压力控制器，其特征在于，所述反馈结构(5)包括：

转动件(51)，能转动地贯穿于所述控制主体(1)；

阀杆反馈件(52)，位于所述控制主体(1)的后侧，所述阀杆反馈件(52)包括第一端(521)和第二端(522)，所述阀杆反馈件(52)的第一端(521)用于与所述阀杆相连，所述阀杆反馈件(52)的第二端(522)与所述转动件(51)的后端相连；

反馈板(53)，设置在所述转动件(51)的前端；

反馈杆(54)，位于所述控制主体(1)的前侧，所述反馈杆(54)的后侧设有深沟球轴承(541)，所述反馈杆(54)的中部通过所述深沟球轴承(541)与所述反馈板(53)的前端能转动地连接；

连接杆(55)，设置在所述控制主体(1)的前侧，且所述连接杆(55)与所述反馈杆(54)的右端能转动地相连；

反馈弹性件(56)，夹设在所述气压调整结构(3)和所述反馈杆(54)之间；

其中，在所述阀杆反馈件(52)与所述阀杆相连的状态下，当所述阀杆向下运动时，所述阀杆带动所述阀杆反馈件(52)向下运动，使所述转动件(51)逆时针旋转，以带动所述反馈杆(54)的左端向上运动，使所述反馈弹性件(56)向上拉伸；当所述阀杆向上运动时，所述阀杆带动所述阀杆反馈件(52)向上运动，使所述转动件(51)顺时针旋转，以带动所述反馈杆(54)的左端向下运动，使所述反馈弹性件(56)向下拉伸。

10.一种气动调节阀，其特征在于，包括：

如权利要求1至9中任一项所述的阀门用气动压力控制器；

气动执行器，与第二气体出口(14)相连通，所述阀门用气动压力控制器用于控制所述气动执行器的气压；

供气泵，与气体入口(12)相连通；

阀体，具有阀杆，所述气动执行器与所述阀杆相连，以驱动所述阀杆运动。

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