CN117803723A - 调节阀、流量调节方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及调节阀、流量调节方法。该调节阀包括第一阀体、第二阀体、步进电机、凸轮及微动开关。第一阀体具有流道。第二阀体绕中心轴线转动连接于第一阀体,以封堵或连通流道。步进电机用于驱动第二阀体相对第一阀体转动。凸轮连接于第二阀体,凸轮的绕中心轴线的外周壁包括依次设置的旋转段和接触段,接触段与旋转段相切,且接触段沿径向凸出于旋转段。微动开关包括固定端和触发端,固定端连接于第一阀体,触发端位于旋转段的径向外侧,在中心轴线的垂面内,触发端的触发方向偏离于中心轴线,触发端适于被接触段触发,微动开关电连接于步进电机。保证接触段与触发端的相对位置的接触,能够提高复位时角度的准确性,提高了流量控制的精确性。
Description
技术领域
本公开涉及流量调节技术领域,特别是涉及调节阀、流量调节方法。
背景技术
在流量调节领域,通常会涉及到阀门的多个流量进出口,需要同时调节不同进出口流过的流量。例如饮水机、热水器等需要调节水温功能的装置。现有技术中常规使用步进电机控制阀门,由于步进电机可以使用电信号精确控制阀门开口角度,对流体流过的流量进行精确控制,因此在家电领域有广泛的运用。
但由于步进电机在长期工作时会产生丢步问题,引起角度偏差造成流量精度下降。
发明内容
基于此,有必要提供一种调节阀、流量调节方法。
本公开实施方式提供一种调节阀。该调节阀包括第一阀体、第二阀体、步进电机、凸轮及微动开关。第一阀体具有流道。第二阀体绕中心轴线转动连接于第一阀体,以封堵或连通流道。步进电机用于驱动第二阀体相对第一阀体转动。凸轮连接于第二阀体,凸轮的绕中心轴线的外周壁包括依次设置的旋转段和接触段,接触段与旋转段相切,且接触段沿径向凸出于旋转段。微动开关包括固定端和触发端,固定端连接于第一阀体,触发端位于旋转段的径向外侧,在中心轴线的垂面内,触发端的触发方向偏离于中心轴线,触发端适于被接触段触发,微动开关电连接于步进电机。
本公开实施方式提供的调节阀,由于凸轮的接触段与旋转段相切,而微动开关的触发方向偏离中心轴线,当微动开关位于关闭位置时,接触段转动至与触发端抵接。步进电机复位时会发生角度偏差,旋转段由于角度问题不能与微动开关的触发端抵接,微动开关未能反馈信号至步进电机,因此凸轮继续旋转至接触段的外壁抵接于触发端从而触发信号传递给步进电机,步进电机停止转动,复位完成。本公开实施方式使用按压的方式代替传统凸轮的弧面摩擦与微动开关的触发端接触,可以有效减小凸轮的磨损引起的失效问题。
由于微动开关与凸轮的制造公差,凸轮的外圆轮廓与微动开关的触发行程会有差异,因此传统凸轮的触发角度会有偏差。本公开方式的微动开关的触发端仅受凸轮转动角度的影响,因此提高了复位时角度的准确性,提高了流量控制的精确性。
在其中一些实施例中,接触段的与触发端接触的部分为平面。
如此设置,平面按压的方式可以有效减小凸轮的磨损引起的失效问题。
在其中一些实施例中,第一阀体朝向第二阀体的一端开设互相间隔的进水口及出水口;第二阀体朝向第一阀体的一端开设有连通槽。进水口与出水口之间被第二阀体封堵时,接触段触发触发端。进水口及出水口通过连通槽连通时,接触段脱离触发端。
如此设置,连通槽在不同的角度能够封堵或连通进水口及出水口,进水口与出水口通过第二阀体相对第一阀体的旋转完成连通与封堵。
在其中一些实施例中,在中心轴线的垂面内,出水口位于第一阀体的中心位置,进水口包括第一进水口及第二进水口,第一进水口及第二进水口分别与出水口间隔设置,第一进水口及第二进水口位于出水口的两侧。第二阀体具有封堵进水口与出水口的第一状态、连通出水口与第一进水口的第二状态以及连通出水口与第二进水口的第三状态。
如此设置,出水口位于第一阀体的中心位置,使得第二阀体旋转时连通出水口及任意一个进水口,便于出水口出水。第一进水口及第二进水口位于出水口的两侧,有利于转动角度的稳定调节。
在其中一些实施例中,流道还包括第一流道和第二流道,第一流道以出水口为中心环绕出水口;第一流道的一端连通于第一进水口,第一流道的另一端与第二进水口具有沿周向的第一预设距离。第二流道以出水口为中心环绕出水口,第二流道的一端连通于第二进水口,第二流道的另一端与第一进水口具有沿周向的第二预设距离,第一流道与第二流道间隔设置且第一流道与第二流道沿周向部分地交叠。第二阀体具有连通于第一流道、第二流道及出水口的第四状态。
如此设置,当第二阀体在第一出水口与第二出水口之间旋转时,第一进水口的水在第一流道中流动,第二进水口的水在第二流道中流动,第一流道的水与第二流道的水通过连通槽连通混合后进入出水口。便于完成两进一出混水的功能并实现流量的无级调节。
在其中一些实施例中,第一流道环绕于第二流道的外侧。第一流道的槽宽从连通第一进水口的一端开始逐渐减小;第二流道的槽宽从连通第二进水口的一端开始逐渐减小。
如此设置,两个流道不会交叉且分布均匀。在第二阀体处于第二状态及第三状态时,连通槽内的水流量最大。连通槽在第一进水口与第二进水口之间旋转时,水流量相同但水的混合效果不同。
在其中一些实施例中,调节阀还包括传动件、限位件及壳体。传动件的一端连接于步进电机,传动件的另一端连接于第二阀体。限位件连接在传动件的外周壁。壳体连接于第一阀体,壳体位于步进电机及第一阀体之间,第二阀体及传动件容纳于壳体;微动开关固定于壳体,壳体的内壁凸设有限位部,限位部与限位件配合限位,以限制接触段背向触发端转动的转角。
如此设置,步进电机用于驱动传动件带动第二阀体旋转,限位件与壳体上的限位部配合限位,避免转动角度过大使得接触段与固定端发生碰撞。
在其中一些实施例中,调节阀还包括弹性件,弹性件环绕传动件设置,弹性件用于将第二阀体挤压向第一阀体。
如此设置,弹性件直接作用于第二阀体,由于第二阀体可承受的应力更强,使得弹性件的直径、线径与自由高度均更高。因此,弹性件的力值的选择可以更为自由。小力值的弹性件可以减小弹性件及传动件的摩擦力,减小对于步进电机力矩的需求;大力值的弹性件可以承受更高的反向压力从而提高密封性。同时弹性件的力值轴向均匀分布在第二阀体上,可以有效保证弹性件的垂直度,避免了传动件的磨损及传动件因为受到切向应力的挤压变形,增加了调节阀的寿命。
在其中一些实施例中,调节阀还包括密封件,壳体通过密封件密封连接于第一阀体。壳体与第一阀体通过螺栓连接。
如此设置,密封件增强了调节阀的密封作用,避免调节阀内部的水流出壳体。螺栓连接强度高,有利于第一阀体与壳体的连接和密封。
在其中一些实施例中,旋转段的外径范围为12.1mm至12.3mm,接触段沿相切于旋转段的方向的尺寸范围为4.8mm至4.9mm。
如此设置,旋转段与接触段的尺寸精确,有利于提高接触段与触发端的接触精度,提高了复位的角度精确性与流量的控制精确性。
本公开实施方式还包括流量调节方法。该方法应用于上述的调节阀,流量调节方法包括:
响应于触发端被触发,微动开关生成触发信号。
步进电机根据触发信号控制第二阀体相对第一阀体停止。
以旋转段至接触段的排列方向为正向,步进电机控制第二阀体绕中心轴线正向旋转60°至300°,使接触段脱离触发端,并导通流道。
步进电机控制第二阀体绕中心轴线反向旋转,微动开关未反馈信号至步进电机时,步进电机能够继续旋转。
本公开实施方式提供的流量调节方法,能够通过第二阀体的正向旋转导通流道,使得第二阀体在不同状态之间切换。步进电机反向旋转丢步后,也能继续旋转直到接触段与触发端接触,从而通过微动开关提高步进电机的复位准确性和流量控制的精确性。
附图说明
图1为本公开实施例中的调节阀的整体结构示意图;
图2为图1中沿A-A方向的剖视图;
图3为本公开实施例中的调节阀的爆炸图;
图4为本公开实施例中抵顶状态的凸轮与微动开关的示意性结构图;
图5为本公开实施例中的第一阀体的俯视图;
图6为本公开实施例中的第二阀体的整体结构示意图;
图7为本公开实施例中的流量调节过程中第二阀体处于第一状态的理论示意图;
图8本公开实施例中的流量调节过程中第二阀体处于第二状态的理论示意图;
图9本公开实施例中的流量调节过程中第二阀体处于第四状态的理论示意图;
图10本公开实施例中的流量调节过程中第二阀体处于第三状态的理论示意图;
图11为本公开实施例中的壳体的整体结构示意图;
图12为本公开实施例中的流量调节方法的流程框图。
附图标记:
1000、流量调节方法;100、调节阀;1、第一阀体;11、流道;111、第一流道;112、第二流道;113、进水口;1131、第一进水口;1132、第二进水口;114、出水口;2、第二阀体;21、连通槽;3、步进电机;4、凸轮;41、旋转段;42、接触段;5、微动开关;51、固定端;52、触发端;6、传动件;7、限位件;8、壳体;81、限位部;9、弹性件;10、密封件。
具体实施方式
为使本公开实施方式的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本公开实施方式的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开实施方式。但是本公开实施方式能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本公开实施方式内涵的情况下做类似改进,因此本公开实施方式不受下面公开的具体实施例的限制。
在本公开实施方式的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、 “垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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公开实施方式和简化描述,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公开实施方式的限制。
在本公开实施方式中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,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至少一个该特征。示例性地,第一流道也可被称作第二流道,第二流道也可被称作第一流道。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本公开实施方式中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是柔性连接,也可以是沿至少一个方向的刚性连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,或者使直接相连同时存在中间媒介,还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。术语“安装”、“设置”、“固定”等可以广义理解为连接。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公开实施方式中的具体含义。
参考图1,图1示出了本公开实施例中的调节阀100的整体结构。本公开涉及流量调节技术领域。
参考图2、图3及图4,本公开实施方式提供一种调节阀100。该调节阀100包括第一阀体1、第二阀体2、步进电机3、凸轮4及微动开关5。示例性地,第一阀体1与第二阀体2沿上下方向设置。
第一阀体1开设有流道11。
第二阀体2绕中心轴线转动连接于第一阀体1,以封堵或连通流道11。示例性地,第二阀体2与第一阀体1沿上下方向连接,第二阀体2位于第一阀体1之上。第一阀体1与第二阀体2可沿中心轴线对齐。第一阀体1固定,第二阀体2绕中心轴线转动。示例性地,第一阀体1的流道11围绕中心轴线方向形成,第二阀体2转动方向为顺时针方向或逆时针方向。
步进电机3用于驱动第二阀体2相对第一阀体1转动。
凸轮4连接于第二阀体2,凸轮4跟随第二阀体2转动或停止。凸轮4的绕中心轴线的外周壁包括依次设置的旋转段41和接触段42,接触段42与旋转段41相切,且接触段42沿相对于中心轴线的径向凸出于旋转段41。示例性地,旋转段41为曲面,接触段42为平面。
微动开关5包括固定端51和触发端52,固定端51连接于第一阀体1,触发端52位于旋转段41的径向外侧,在中心轴线的垂面内,触发端52的触发方向偏离于中心轴线。微动开关5的触发端52电连接于步进电机3。
示例性地,固定端51朝向凸轮的一面为第一面,触发端52凸出于第一面,在起始位置,接触段42与第一面平行使得接触段42抵接于触发端52。在由上向下的视角下,当步进电机3带动第二阀体2及凸轮4沿顺时针方向旋转,接触段42离开触发端52,且接触段42与第一面形成夹角。当步进电机3带动第二阀体2及凸轮4沿逆时针方向旋转预设角度时,由于步进电机3丢步问题使得复位角度不准确,因此接触段42未能与第一面平行因此接触段42未能触发触发端52,继而微动开关5未能反馈信号至步进电机3。本公开实施方式中,步进电机3没有接受反馈信号,则能够驱动凸轮4继续旋转至接触段42的外壁与第一面平行使得接触段42抵接于触发端52,从而将触发信号传递至步进电机3,步进电机3能够响应于触发信号而停止转动,复位完成。
由于传统凸轮在寿命测试之后凸轮表面会严重磨损,引发微动开关触发失效或者角度触发错误,因此本公开实施方式提供的调节阀100使用按压的方式代替传统凸轮的弧面摩擦与微动开关5的触发端52接触,可以有效减小凸轮4的磨损引起的失效问题。
由于微动开关与凸轮的制造公差,凸轮的外圆轮廓与微动开关的触发行程会有差异(各为±0.05),因此传统凸轮的触发角度会有偏差。本公开实施方式提供的调节阀100,通过保证微动开关5的触发端52与凸轮4的接触段42的相对位置,使得微动开关5的触发端52的位置仅受凸轮4的转动角度的影响。实现了可控的步进电机3复位,提高了复位时角度的准确性,提高了流量控制的精确性。
在其中一些实施例中,接触段42的与触发端52接触的部分为平面。
如此设置,平面按压的方式可以有效减小凸轮4的磨损引起的失效问题。
示例性地,第二阀体2为圆盘状,第二阀体2设有用于连通流道11或用于封闭流道11的结构。
在其他实施例中,第一阀体1的流道11沿左右方向开设。
参考图5及图6,在其中一些实施例中,第一阀体1朝向第二阀体2的一端开设互相间隔的进水口113及出水口114;第二阀体2朝向第一阀体1的一端开设有连通槽21。在一定位置第二阀体封堵进水口113及出水口114,第二阀体2旋转时使得连通槽21的位置发生变化,连通槽21能够相对出水口114及进水口113运动,旋转到一定位置连通进水口113及出水口114。进水口113与出水口114之间被第二阀体2封堵时,接触段42触发触发端52。进水口113及出水口114通过连通槽21连通时,接触段42脱离触发端52。
如此设置,连通槽21在不同的角度能够将进水口113及出水口114封堵或连通,进水口113与出水口114通过第二阀体2相对第一阀体1的旋转完成连通与封堵。
示例性地,流道11包括进水口113及出水口114,进水口113及出水口114均沿上下方向贯通于第一阀体1,进水口113与出水口114间隔设置。
示例性地,连通槽21的一部分设置于出水口114之上,连通槽21的又一部分在旋转过程中能够位于进水口113之上从而连通进水口113与出水口114。
示例性地,连通槽21的一部分位于出水口114之上,连通槽21的另一部分位于第一阀体1平面上的初始位置,出水口114与进水口113未连通;此时接触段42与触发端52接触。当第二阀体2旋转后,连通槽21的一部分在出水口114之上,连通槽21的又一部分位于进水口113之上,使得进水口113的水能够通过连通槽21到达出水口114;此时接触段42脱离触发端52。
示例性地,出水口114及进水口113的外径尺寸为6.5mm。出水口114及进水口113的内径尺寸即最小过流为3.5mm。
再次参考图5及图6,在其中一些实施例中,在中心轴线的垂面内,出水口114位于第一阀体1的中心位置,中心轴线或第二阀体2的连通槽21的转动轴线位于出水口114处。
进水口113包括第一进水口1131及第二进水口1132,第一进水口1131及第二进水口1132分别与出水口114间隔设置,第一进水口1131及第二进水口1132位于出水口114的两侧。第二阀体2具有封堵进水口113与出水口114的第一状态、连通出水口114与第一进水口1131的第二状态以及连通出水口114与第二进水口1132的第三状态。
如此设置,出水口114位于第一阀体1的中心位置,使得第二阀体2旋转时连通出水口114及任意一个进水口113,便于出水口114出水。第一进水口1131及第二进水口1132位于出水口114的两侧,有利于转动角度的稳定调节。
示例性地,第一进水口1131为冷水口,第一进水口1131设置在出水口114的左侧,第二进水口1132为热水口,第二进水口1132设置在进水口113的右侧,第一进水口1131与第二进水口1132沿出水口114左右对称设置。
示例性地,连通槽21的一部分位于出水口114之上,连通槽21的另一部分位于第一阀体1平面上的初始位置,出水口114与第一进水口1131及第二进水口1132均未连通,此时接触段42与触发端52接触,第二阀体2处于第一状态。
示例性地,当第二阀体2沿顺时针方向旋转一定角度后,连通槽21的一部分在出水口114之上,连通槽21的又一部分位于第一进水口1131之上,使得第一进水口1131的冷水能够通过连通槽21到达出水口114,此时接触段42脱离触发端52,第二阀体2处于第二状态。
示例性地,当第二阀体2沿顺时针方向再次旋转一定角度后,连通槽21的一部分在出水口114之上,连通槽21的又一部分位于第二进水口1132之上,使得第二进水口1132的热水能够通过连通槽21到达出水口114,此时接触段42脱离触发端52,第二阀体2处于第三状态。
示例性地,第二阀体2从初始位置到第二状态需要顺时针旋转60°。从第二状态到第三状态,第二阀体2需要顺时针再次旋转240°。
再次参考图5及图6,在其中一些实施例中,流道11还包括第一流道111和第二流道112,第一流道111以出水口114为中心环绕出水口114;第一流道111的一端连通于第一进水口1131,第一流道111的另一端与第二进水口1132具有沿周向的第一预设距离。第二流道112以出水口114为中心环绕出水口114,第二流道112的一端连通于第二进水口1132,第二流道112的另一端与第一进水口1131具有沿周向的第二预设距离,第一流道111与第二流道112间隔设置且第一流道111与第二流道112沿周向部分地交叠。第二阀体2具有连通于第一流道111、第二流道112及出水口114的第四状态。
如此设置,当第二阀体2在第一出水口114与第二出水口114之间旋转时,第一进水口1131的水在第一流道111中流动,第二进水口1132的水在第二流道112中流动,第一流道111的水与第二流道112的水通过连通槽21连通混合后进入出水口114。便于完成两进一出混水的功能并实现流量的无级调节。
示例性地,第一流道111中流动着从第一进水口1131进入的冷水,第二流道112中流动着沿第二进水口1132进入的热水。第一预设距离等于第二预设距离。
示例性地,第二阀体2顺时针旋转,连通槽21的一部分在出水口114之上,连通槽21的一部分在第一流道111之上,连通槽21的又有一部分在第二流道112之上,此时冷水与热水通过连通槽21混合后进入出水口114,第二阀体2处于第四状态。
再次参考图5及图6,在其中一些实施例中,第一流道111环绕于第二流道112的外侧。第一流道111的槽宽从连通第一进水口1131的一端开始逐渐减小;第二流道112的槽宽从连通第二进水口1132的一端开始逐渐减小。
如此设置,两个流道11不会交叉且分布均匀。在第二阀体2处于第二状态及第三状态时,连通槽21内的水流量最大。连通槽21在第一进水口1131与第二进水口1132之间旋转时,水流量相同但水的混合效果不同。
示例性地,第二阀体2处于第二状态时,第一进水口1131的冷水流量最大,连通槽21与出水口114的冷水量最大且温度最低。
示例性地,第二阀体2继续顺时针旋转,连通槽21连通的第一流道111的槽宽逐渐减小,连通槽21连通的第二流道112的槽宽逐渐增加,连通槽21内的冷水减少而热水增加,连通槽21与出水口114的水温逐渐增加,第二阀体2处于第四状态。
示例性地,第二阀体2旋转至第一进水口1131及第二进水口1132的中间位置时,第一流道111与第二流道112的槽宽相等,此时连通槽21与出水口114的冷水流量和热水流量相同,第二阀体2处于第四状态。
示例性地,第二阀体2处于第三状态时,第二进水口1132的热水流量最大,连通槽21与出水口114的热水量最大且温度最高。
参考图7至图10,调节阀100的运动过程为:接触段42与触发端52相接触时,触发端52被触发,微动开关5生成触发信号,步进电机3根据触发信号控制第二阀体2相对第一阀体1停止,此时第二阀体2处于第一状态。调节阀100需要使用时,步进电机3按照旋转段41至接触段42的排列方向旋转60°,连通槽21连通了第一进水口1131及出水口114,接触段42脱离触发端52,第二阀体2处于第二状态。步进电机3控制第二阀体2继续正向旋转,连通槽21连通了第一流道111、第二流道112与出水口114,实现了两进一出混水功能,此时接触段42脱离触发端52,第二阀体2处于第四状态。步进电机3控制第二阀体2正向旋转至300°时,接触段42脱离触发端52,连通槽21连通了第二进水口1132及出水口114,第二阀体2处于第三状态。第二阀体2继续正向旋转,限位件7与限位部81配合进行机械限位,步进电机3准备复位。步进电机3控制第二阀体2绕中心轴线反向旋转开始复位,第二阀体2从第三状态变为第四状态随后变为第一状态。步进电机3反向旋转角度与正向旋转角度相同,但接触段42为能触发触发端52时,微动开关5未反馈信号至步进电机3,步进电机3能够继续旋转至接触段42与触发端52相接触,使得触发端52被触发,微动开关5生成触发信号,步进电机3根据触发信号控制第二阀体2相对第一阀体1停止,此时第二阀体2处于第一状态。步进电机3完成角度精准的复位。
再次参考图2、图3及图11,在其中一些实施例中,调节阀100还包括传动件6、限位件7及壳体8。传动件6的一端连接于步进电机3,传动件6的另一端连接于第二阀体2。限位件7连接在传动件6的外周壁。壳体8连接于第一阀体1,壳体8位于步进电机3及第一阀体1之间,第二阀体2及传动件6容纳于壳体8;微动开关5固定于壳体8,壳体8的内壁凸设有限位部81,限位部81与限位件7配合限位,以限制接触段42背向触发端52转动的转角。
如此设置,步进电机3用于驱动传动件6带动第二阀体2旋转,限位件7与壳体8上的限位部81配合限位,避免转动角度过大使得接触段42与固定端51发生碰撞。
示例性地,传动件6为转轴。限位件7为凸块。步进电机3的输出轴穿入传动件6的上端。凸轮4可套设在步进电机3的输出轴。接触段42及触发端52相对中心轴线偏离的设计方式,使得触发端52能被轻盈地触发,避免接触段42或者说凸轮4受到的反向冲击过大。
示例性地,第二阀体2顺时针旋转到接触段42与微动开关5形成预设角度时,接触段42的尖端会碰撞至微动开关5。为了避免碰撞,限位部81与微动开关5之间形成预设角度。
再次参考图2及图3,在其中一些实施例中,调节阀100还包括弹性件9,弹性件9环绕传动件6设置,弹性件9用于将第二阀体2挤压向第一阀体1。第二阀体2与传动件6可以滑动连接,而传动件6能够带动第二阀体2转动。凸轮4间接连接于第二阀体2,凸轮4能够和第二阀体2一同转动。
如此设置,弹性件9与传动件6直接作用于第二阀体2,由于第二阀体2可承受的应力更强,使得弹性件9的直径、线径与自由高度均更高。因此,弹性件9的力值的选择可以更为自由。小力值的弹性件9可以减小弹性件9及传动件6的摩擦力,减小对于步进电机3力矩的需求;大力值的弹性件9可以承受更高的反向压力从而提高密封性。同时弹性件9的力值轴向均匀分布在第二阀体2上,可以有效保证弹性件9的垂直度。步进电机3的驱动角度改变时,第二阀体2的旋转角度与步进电机3的旋转角度相同,连通槽21的角度改变精确,对流道的流量调节更加精准。避免了传动件6的磨损及传动件6因为受到切向应力的挤压变形,增加了调节阀100的寿命。
示例性地,弹性件9为弹簧。弹簧的下端连接第二阀体2,弹簧的上端抵接于壳体8的内壁。
再次参考图2及图3,在其中一些实施例中,调节阀100还包括密封件10,壳体8通过密封件10密封连接于第一阀体1。壳体8与第一阀体1通过螺栓连接。
如此设置,密封件10增强了调节阀100的密封作用,避免调节阀100内部的水流出壳体8。螺栓连接强度高,有利于第一阀体1与壳体8的连接和密封。
示例性地,所述第一阀体1朝向壳体的一面设有供密封件10放置的密封槽,壳体8上设有用于挤压密封件10的凸起,密封件10两侧表面分别与密封槽底部和凸起外端面形成密封配,提高了壳体8的密封性能。
在其他实施例中,壳体8与第一阀体1还可以采用焊接、扣接等方式进行连接。弹簧可套设在前述凸起的外周。
在其中一些实施例中,旋转段41的外径范围为12.1mm至12.3mm,接触段42沿相切于旋转段41的方向的尺寸范围为4.8mm至4.9mm。
如此设置,旋转段41与接触段42的尺寸精确,有利于提高接触段42与触发端52的接触精度,提高了复位的角度精确性与流量的控制精确性。
示例性地,旋转段41的外径为12.2mm,接触段42沿相切于旋转段41的方向的尺寸为4.89mm。
示例性地,调节阀100的整体外观尺寸为47mm×39.3mm×73mm。
参考图12,本公开实施方式还包括流量调节方法1000。该方法应用于上述的调节阀100,流量调节方法1000包括下述步骤S101步骤S104。
步骤S101,响应于触发端52被触发,微动开关5生成触发信号。示例性地,接触段42接触触发端52,微动开关5电连接于步进电机3传递触发信号。
步骤S102,步进电机3根据触发信号控制第二阀体2相对第一阀体1停止。
步骤S103,以旋转段41至接触段42的排列方向为正向,步进电机3控制第二阀体2绕中心轴线正向旋转60°至300°,使接触段42脱离触发端52,并导通流道11。示例性地,步进电机3控制第二阀体2正向旋转60°,连通槽21连通第一进水口1131与出水口114。示例性地,步进电机3控制第二阀体2正向旋转150°,连通槽21连通第一流道111、第二流道112及出水口114。示例性地,步进电机3控制第二阀体2正向旋转300°,连通槽21连通第二进水口1132与出水口114。
步骤S104,步进电机3控制第二阀体2绕中心轴线反向旋转,微动开关5未反馈信号至步进电机3时,步进电机3能够继续旋转。示例性地,
接着执行步骤S101及步骤S102,直到步进电机3复位准确,第二阀体2停止旋转。
步骤S101至步骤S104可循环执行。
本公开实施方式提供的流量调节方法1000,能够通过第二阀体2的正向旋转导通流道11,使得第二阀体2在不同状态之间切换。步进电机3反向旋转丢步后,也能继续旋转直到接触段42与触发端52接触,从而通过微动开关5提高步进电机3的复位准确性和流量控制的精确性。
以上公开的实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上公开的实施例中,除非另有明确的规定和限定,否则不限制各步骤的执行顺序,例如可以并行执行,也可以不同次序地先后执行。各步骤的子步骤还可以交错地执行。可以使用上述各种形式的流程,还可重新排序、增加或删除步骤,只要能够实现本公开实施方式提供的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
以上公开的实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.调节阀,其特征在于,包括:
第一阀体,具有流道;
第二阀体,绕中心轴线转动连接于所述第一阀体,以封堵或连通所述流道;
步进电机,用于驱动所述第二阀体相对所述第一阀体转动;
凸轮,连接于所述第二阀体,所述凸轮的绕所述中心轴线的外周壁包括依次设置的旋转段和接触段,所述接触段与所述旋转段相切,且所述接触段沿径向凸出于所述旋转段;以及
微动开关,包括固定端和触发端,所述固定端连接于所述第一阀体,所述触发端位于所述旋转段的径向外侧,在中心轴线的垂面内,所述触发端的触发方向偏离于所述中心轴线,所述触发端适于被所述接触段触发,所述微动开关电连接于所述步进电机。
2.根据权利要求1所述的调节阀,其特征在于,所述第一阀体朝向所述第二阀体的一端开设互相间隔的进水口及出水口;所述第二阀体朝向所述第一阀体的一端开设有连通槽;
所述进水口与所述出水口之间被所述第二阀体封堵时,所述接触段触发所述触发端;
所述进水口及所述出水口通过所述连通槽连通时,所述接触段脱离所述触发端。
3.根据权利要求2所述的调节阀,其特征在于,在所述中心轴线的垂面内,所述出水口位于所述第一阀体的中心位置,所述进水口包括第一进水口及第二进水口,所述第一进水口及所述第二进水口分别与所述出水口间隔设置,所述第一进水口及所述第二进水口位于所述出水口的两侧;
所述第二阀体具有封堵所述进水口与所述出水口的第一状态、连通所述出水口与所述第一进水口的第二状态以及连通所述出水口与所述第二进水口的第三状态。
4.根据权利要求3所述的调节阀,其特征在于,所述流道还包括第一流道和第二流道,所述第一流道以所述出水口为中心环绕所述出水口;所述第一流道的一端连通于所述第一进水口,所述第一流道的另一端与所述第二进水口具有沿周向的第一预设距离;
所述第二流道以所述出水口为中心环绕所述出水口,所述第二流道的一端连通于所述第二进水口,所述第二流道的另一端与所述第一进水口具有沿所述周向的第二预设距离,所述第一流道与所述第二流道间隔设置且所述第一流道与所述第二流道沿所述周向部分地交叠;
所述第二阀体具有连通于所述第一流道、所述第二流道及所述出水口的第四状态。
5.根据权利要求4所述的调节阀,其特征在于,所述第一流道环绕于所述第二流道的外侧;
所述第一流道的槽宽从连通所述第一进水口的一端开始逐渐减小;所述第二流道的槽宽从连通所述第二进水口的一端开始逐渐减小。
6.根据权利要求1所述的调节阀,其特征在于,还包括传动件、限位件及壳体;
所述传动件的一端连接于所述步进电机,所述传动件的另一端连接于所述第二阀体;
所述限位件连接在所述传动件的外周壁;
所述壳体连接于所述第一阀体,所述壳体位于所述步进电机及所述第一阀体之间,所述第二阀体及所述传动件容纳于所述壳体;所述微动开关固定于所述壳体,所述壳体的内壁凸设有限位部,所述限位部与所述限位件配合限位,以限制所述接触段背向所述触发端转动的转角。
7.根据权利要求6所述的调节阀,其特征在于,还包括弹性件,所述弹性件环绕所述传动件设置,所述弹性件用于将所述第二阀体挤压向所述第一阀体。
8.根据权利要求7所述的调节阀,其特征在于,还包括密封件,所述壳体通过所述密封件密封连接于所述第一阀体;
所述壳体与所述第一阀体通过螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的调节阀,其特征在于,所述旋转段的外径范围为12.1mm至12.3mm,所述接触段沿相切于所述旋转段的方向的尺寸范围为4.8mm至4.9mm。
10.流量调节方法,其特征在于,应用于权利要求1至9中任一项所述的调节阀,所述流量调节方法包括:
响应于所述触发端被触发,所述微动开关生成触发信号;
所述步进电机根据所述触发信号控制所述第二阀体相对所述第一阀体停止;
以所述旋转段至所述接触段的排列方向为正向,所述步进电机控制所述第二阀体绕所述中心轴线正向旋转60°至300°,使所述接触段脱离所述触发端,并导通所述流道;以及
所述步进电机控制所述第二阀体绕所述中心轴线反向旋转,所述微动开关未反馈信号至所述步进电机时,所述步进电机能够继续旋转。
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