CN201487223U - 微功耗先导式电动阀 - Google Patents

Abstract

本新型公开一种微功耗先导式电动阀，包括阀体、以设于阀体内的流体入口、流体出口、主阀腔、控制腔和变速箱。控制腔通过输入细孔与主阀腔相连通、输出细孔与流体出口相连通。控制腔内设有L形的摆杆，该摆杆分为轴端和动端两部分，摆杆轴端从设于控制腔开口处的控制腔盖板处密封伸出、与变速箱内设有的传动机构联动，摆杆动端压在输出细孔前、启闭该孔。变速箱为开设于阀体上的L形空腔，变速箱内设有电机、涡杆和从动弹片构成的传动机构；蜗杆的轴心固接在电机的输出轴上、由电机带动旋转；一延伸方向与蜗杆轴向垂直的从动弹片的一端啮合在蜗杆的螺纹槽内，从动弹片的另一端与固定在摆杆轴端上，其具有结构紧凑、响应时间短、开关电流小等特点。

Description

微功耗先导式电动阀

技术领域

本实用新型涉及电动阀技术领域，特别涉及一种微功耗先导式电动阀。

背景技术

现有水流通道、气流通道等的开关电动阀，如公告号公告号为CN2883822Y的中国实用新型专利公开的一种“脉冲电动阀”，包括设有流体入口与出口的阀体、安装在阀体上的阀座及安装在阀座上的变速箱，该变速箱内有电机和减速齿轮组，在阀体与阀座之间设有弹性阀块，弹性阀块与阀座之间设有主阀腔，主阀腔一侧设有内置阀芯的控制腔，阀芯上有摆杆与变速箱的输出轴垂直驱接。由于本电动阀是电机通过减速齿轮带动阀芯运动，使弹性阀块上下移动来达到开启及关闭阀门的目的，因而存在结构复杂、减速比小、限位不准确、功耗大等缺点。另外，本电动阀各个腔室的排布形式也不够紧凑，如流体入口和出口形成直角、变速箱位于阀体上方且向上凸起等，也使得电动阀的体积较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、响应时间短、开关电流小的微功耗先导式电动阀。

为解决上述问题，本实用新型所设计的微功耗先导式电动阀，主要由阀体、以设于阀体内的流体入口、流体出口、主阀腔、控制腔和变速箱组成；控制腔通过输入细孔与主阀腔相连通、输出细孔与流体出口相连通，控制腔内设有L形的摆杆，该摆杆分为轴端和动端两部分，摆杆轴端从设于控制腔开口处的控制腔盖板处密封伸出、与变速箱内设有的传动机构联动，摆杆动端压在输出细孔前、启闭该孔，其不同之处是变速箱为开设于阀体上的L形空腔，变速箱内设有电机、涡杆和从动弹片构成的传动机构；蜗杆的轴心固接在电机的输出轴上、由电机带动旋转；一延伸方向与蜗杆轴向垂直的从动弹片的一端啮合在蜗杆的螺纹槽内，从动弹片的另一端与固定在摆杆轴端上。

所述输出细孔的前端设有一个向控制腔突起的细孔嘴，细孔嘴与输出细孔相连通。

所述摆杆动端的前部呈扁圆形，扁圆形的轴线与细孔嘴的轴线平行，摆杆动端的侧面压在上述细孔嘴上。

所述的控制腔盖板呈椭圆台形，该椭圆台形的左侧方有一方形孔，顶部成圆弧形的摆杆轴端从控制腔盖板的底部垂直穿过方形孔的中央，一直延伸至控制腔盖板的顶部，活动地连接在所述控制腔盖板上，从动弹片经方形孔与摆杆轴端垂直固定连接。

为了使摆杆能更密封的从控制腔盖板处密封伸出，所述摆杆的表面包覆有弹性密封胶，该弹性密封胶将控制腔内的摆杆完全包覆，并一直延伸至控制腔盖板处，与控制腔盖板的整个底面紧贴，弹性密封胶的四周向下突出并与控制腔开口处设有的环形槽相配合，形成一个纵剖面为“τ”形的弹性密封胶。

所述蜗杆上的螺纹槽的起端和末端各设有限位卡，以防止为从动弹片滑出蜗杆两端而导致电动阀无法工作。

为了使电动阀结构更紧凑、体积更小，所述流体入口开设于阀体的左侧，流体出口开设于阀体的右侧，主阀腔开设于阀体的上部；控制腔开设于阀体的后方中部，控制腔盖板内嵌于阀体后方下部的空腔内，在其控制腔下方开口处；变速箱开设于阀体的下部，其内的电机和蜗杆置于阀体的下部前方、从动弹片则置于阀体的下部左侧。

所述阀体的下部边沿、变速箱及控制腔盖板的外侧四周开设有一个环形的密封槽，密封槽内放置有环形的弹性橡胶上面有盖板压住，将变速箱密封防止外界流体，空气进入。

为了加强电动阀的耐压和密封性能，以及整体性能所述阀体的上表面和下表面还分别增设有金属盖板。

所述电机为微型空心杯电机。

本实用新型与现有技术相比，具有如下特点：

1、各个腔体利用合理的布局，使阀体结构紧凑，体积更小；

2、通过蜗杆带动从动弹片大比率的减速，进而控制摆杆摆动所需的力矩，动作更灵敏；

3、采用微型低功耗空心杯电机，只需5～10毫秒、20～40毫安的电流就能够迅速的开启和关断主阀，节约时间和能耗；

4、从动弹片的弹性压力，通过L形摆杆动端的侧面压在控制腔与流体出口间的细孔嘴上，能使密封效果更好。

附图说明

图1为本实用新型主剖视图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图2的B-B向剖视图；

图4为图2的C-C向剖视图；

图5为控制腔盖板、摆杆、传动机构连接关系图；

图6为图5的D-D向剖视图；

图7为图5的E-E向剖视图；

图中标号为：1、阀体；2、流体入口；3、流体出口；4、主阀腔；4-1、主阀腔盖板；4-2、弹性阀盖4-3、弹簧；5、控制腔；5-1-1、输出细孔(控制腔与流体出口间)；5-1-2、输入细孔(控制腔与主阀腔间)；5-1-3、细孔(主阀腔与流体入口间)；5-1-4、细孔嘴；5-1-5、环形槽；5-2、摆杆；5-2-1、轴端；5-2-2、动端；5-3、弹性密封胶；5-4、控制腔盖板；6、变速箱；6-1、电机；6-2、蜗杆；6-3、从动弹片；6-4、限位卡；7、金属盖板；8、密封槽。

具体实施方式

本实用新型一种微功耗先导式电动阀的结构包括要由阀体1、以设于阀体1内的流体入口2、流体出口3、主阀腔4、控制腔5和变速箱6组成。控制腔5分别通过输入细孔5-1-2与主阀腔4相连通、通过输出细孔5-1-1与流体出口3相连通，控制腔5内设有L形的摆杆5-2，该摆杆5-2分为轴端5-2-1和动端5-2-2两部分，摆杆轴端5-2-1从设于控制腔5开口处的控制腔盖板5-4处密封伸出、与变速箱6内设有的传动机构联动，摆杆动端5-2-2压在输出细孔5-1-1前、启闭该孔。流体入口2开设于阀体1的左侧，流体出口3开设于阀体1的右侧，主阀腔4开设于阀体1的上部；控制腔5开设于阀体1的后方中部，控制腔盖板5-4内嵌于阀体1后方下部的空腔内，在其控制腔5下方开口处；变速箱6开设于阀体1的下部。考虑到塑料具有良好的可塑性和较低的成本，所述阀体1整体采用塑料材质制成，但为了加强阀体1的耐压和密封性能以及整体性能，所述阀体1的上表面和下表面各增设有一金属盖板7。

主阀腔4通过主阀腔盖板4-1密封，其内有一弹性阀盖4-2，该弹性阀盖4-2呈漏斗形或碗状，其底部压在流体出口3上。为加强弹性阀盖4-2的密封性能，弹性阀盖4-2的底部还设有密封胶。弹性阀盖4-2上设有细孔5-1-3连通所述流体入口2和主阀腔4。为了使弹性阀盖4-2的弹性与流体压力平衡，主阀腔4内另设有弹簧4-3。上述弹簧4-3的弹簧丝的直径最好略小于流体入口2和主阀腔4间细孔5-1-3的直径，这样在组装时，可以将上述主阀腔4内弹簧4-3的一端的弹簧丝拉直，插入流体入口2和主阀腔4之间的细孔5-1-3中，来防止流体内的颗粒杂质进入主阀腔4，造成堵塞。当弹性阀盖4-2的中心部位向上移动时流体入口2与流体出口3相通，反之弹性阀盖4-2的中心部位下压时流体入口2与流体出口3隔断。参见图1。

变速箱6为开设于阀体1内的L形空腔，变速箱6内设有电机6-1、涡杆6-2和从动弹片6-3构成的传动机构；电机6-1和蜗杆6-2置于阀体(1)的下部前方、从动弹片6-3则置于阀体1的下部左侧。蜗杆6-2的轴心固接在电机6-1的输出轴上、由电机6-1带动旋转；一延伸方向与蜗杆6-2轴向垂直的从动弹片6-3的一端啮合在蜗杆6-2的螺纹槽内，从动弹片6-3的另一端与固定在摆杆轴端5-2-1上。电机6-1采用微型空心杯电机6-1或其他低功耗微电机6-1。蜗杆6-2和从动弹片6-3均可以采用塑料或金属制成，综合考虑成本和耐用性，本实施例的蜗杆6-2选用塑料制成，从动弹片6-3采用金属制成。另外，由于上述电机6-1为双向电机，它能够带动蜗杆6-2顺时针和逆时针转动，因此为了防止弹片滑出蜗杆6-2两端而导致电动阀无法工作，在蜗杆6-2上的螺纹槽的起端和末端各设一限位卡6-4。由于本实用新型蜗杆6-2的两端均有限位卡6-4，从动弹片6-3只能在蜗杆6-2的螺纹槽内一定范围内运动，从而也能够有效控制摆杆动端的5-2-2摆动范围。参见图2。

为了使摆杆动端5-2-2能够更好的密封输出细孔5-1-1，所述控制腔5侧壁上的输出细孔5-1-1的前端设有一个向控制腔5突起的细孔嘴5-1-4，输出细孔嘴5-1-4与输出细孔5-1-1相连通。此外，本实用新型的摆杆动端5-2-2的前部呈扁圆形，扁圆形的轴线与细孔嘴5-1-4的轴线平行，摆杆动端5-2-2的侧面压在上述细孔嘴5-1-4上。当然，为了能够达到更好的密封效果，所述扁圆形的轴线与细孔嘴5-1-4的轴线最好重合。参见图3和图4。

控制腔5底部开口处盖有一个控制腔盖板5-4将控制腔5密封，该控制腔盖板5-4呈椭圆台形，该椭圆台形的左侧方有一方形孔，摆杆轴端5-2-1从控制腔盖板5-4的底部垂直穿过方形孔的中央，一直延伸至控制腔盖板5-4的顶部，活动地连接在所述控制腔盖板5-4上，从动弹片6-3经方形孔与摆杆轴端5-2-1垂直固定连接。摆杆轴端5-2-1的顶部呈圆弧形，当处于控制腔5内的摆杆5-2受到压力向上顶时，该圆弧形与固定在阀体1底部的金属盖板7相抵时，摩擦力减小，这样能够使摆杆5-2的转动更为灵活。为了使摆杆能更密封的从控制腔盖板处密封伸出，所述摆杆5-2的表面包覆有弹性密封胶-3)，该弹性密封胶5-3将控制腔5内的摆杆(5-2)完全包覆，并一直延伸至控制腔盖板5-4处，与控制腔盖板5-4的整个底面紧贴，弹性密封胶5-3的四周向下突出并与控制腔5开口处设有的环形槽5-1-5相配合，形成一个纵剖面为“τ”形的弹性密封胶5-3。参见图5-7。

另外，为了防止阀体外界的流体及空气进入变速箱6，在阀体1的底部、变速箱6及控制盖板5-4的四周边缘设有一环形的密封槽8，槽内放置有环形的弹性橡胶，上面金属盖板7压住密封变速箱6。

本微功耗先导式电动阀的工作过程如下：

电机6-1带动输出轴上的蜗杆6-2顺时针旋转时，从动弹片6-3在蜗杆6-2螺纹槽内向左运动，此时由于从动弹片6-3的另一端在控制腔盖板5-4处与L形的摆杆轴端5-2-1固定连接，因而摆杆动端5-2-2随之摆动，摆杆动端5-2-2靠紧细孔嘴5-1-4上，将控制腔5内的流体出口3封住，使控制腔5内压力增加，通过输入细孔5-1-2使主阀腔4内的压力增加，弹性阀盖4-2向下压在流体出口3处，主阀关断。反之，电机6-1带动输出轴上的蜗杆6-2逆时针旋转时，从动弹片6-3在蜗杆6-2螺纹槽内向右运动，此时由于从动弹片6-3的另一端在控制腔盖板5-4处与L形的摆杆轴端5-2-1固定连接，因而摆杆动端5-2-2随之摆动，摆杆动端5-2-2离开细孔嘴5-1-4，控制腔5内流体通过细孔嘴5-1-4、输出细孔5-1-1向流体出口3流出，使控制腔5的压力减小，通过细孔5-1-2使主阀腔4内的压力减小，弹性阀盖4-2向上离开流体出口3，主阀打开。

Claims (10)

1.微功耗先导式电动阀，主要由阀体(1)、以设于阀体(1)内的流体入口(2)、流体出口(3)、主阀腔(4)、控制腔(5)和变速箱(6)组成；控制腔(5)分别通过输入细孔(5-1-2)与主阀腔(4)相连通、通过输出细孔(5-1-1)与流体出口(3)相连通，控制腔(5)内设有L形的摆杆(5-2)，该摆杆(5-2)分为轴端(5-2-1)和动端(5-2-2)两部分，摆杆轴端(5-2-1)从设于控制腔(5)开口处的控制腔盖板(5-4)处密封伸出、与变速箱(6)内设有的传动机构联动，摆杆动端(5-2-2)压在输出细孔(5-1-1)前、启闭该孔，其特征在于：所述变速箱(6)为开设于阀体(1)内的L形空腔，变速箱(6)内设有电机(6-1)、涡杆(6-2)和从动弹片(6-3)构成的传动机构；蜗杆(6-2)的轴心固接在电机(6-1)的输出轴上、由电机(6-1)带动旋转；一延伸方向与蜗杆(6-2)轴向垂直的从动弹片(6-3)的一端啮合在蜗杆(6-2)的螺纹槽内，从动弹片(6-3)的另一端与固定在摆杆轴端(5-2-1)上。

2.根据权利要求1所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述输出细孔(5-1-1)的前端设有一个向控制腔(5)突起的细孔嘴(5-1-4)，细孔嘴(5-1-4)与输出细孔(5-1-1)相连通。

3.根据权利要求2所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述摆杆动端(5-2-2)的前部呈扁圆形，扁圆形的轴线与细孔嘴(5-1-4)的轴线平行，摆杆动端(5-2-2)的侧面压在上述细孔嘴(5-1-4)上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述的控制腔盖板(5-4)呈椭圆台形，该椭圆台形的左侧方有一方形孔，顶部成圆弧形的摆杆轴端(5-2-1)从控制腔盖板(5-4)的底部垂直穿过方形孔的中央，一直延伸至控制腔盖板(5-4)的顶部，活动地连接在所述控制腔盖板(5-4)上，从动弹片(6-3)经方形孔与摆杆轴端(5-2-1)垂直固定连接。

5.根据权利要求4所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述摆杆(5-2)的表面包覆有弹性密封胶(5-3)，该弹性密封胶(5-3)将控制腔(5)内的摆杆(5-2)完全包覆，并一直延伸至控制腔盖板(5-4)处，与控制腔盖板(5-4)的整个底面紧贴，弹性密封胶(5-3)的四周向下突出并与控制腔(5)开口处设有的环形槽(5-1-5)相配合，形成一个纵剖面为“τ”形的弹性密封胶(5-3)。

6.根据权利要求1所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述蜗杆(6-2)上的螺纹槽的起端和末端各设有限位卡(6-4)。

7.根据权利要求1所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述流体入口(2)开设于阀体(1)的左侧，流体出口(3)开设于阀体(1)的右侧，主阀腔(4)开设于阀体(1)的上部；控制腔(5)开设于阀体(1)的后方中部，控制腔盖板(5-4)内嵌于阀体(1)后方下部的空腔内，在其控制腔(5)下方开口处；变速箱(6)开设于阀体(1)的下部，其内的电机(6-1)和蜗杆(6-2)置于阀体(1)的下部前方、从动弹片(6-3)则置于阀体(1)的下部左侧。

8.根据权利要求7所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述阀体(1)的下部边沿、变速箱(6)和控制腔盖板(5-4)的外侧四周开设有一个环形的密封槽(8)。

9.根据权利要求7所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述阀体(1)的上表面和下表面分别增设有金属盖板(7)。

10.根据权利要求1所述的微功耗先导式电动阀，其特征在于：所述电机(6-1)为微型空心杯电机。

Images