CN202645742U - 一种气体流量比例阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体流量比例阀，包括圆柱形阀腔及与圆柱形阀腔连通的进气管和出气管，进气管与出气管的轴线位于同一直线上且该直线垂直经过圆柱形阀腔的轴线；在圆柱形阀腔内安装有可沿阀腔轴线转动的圆柱形阀芯，阀芯的外径与阀腔的内径匹配，阀芯在垂直且经过其轴线的方向上设有通孔；通孔的轴线与进气管和出气管的轴线位于同一平面。本实用新型实施例采用圆柱形的阀腔及圆柱形的阀芯，而且圆柱形的阀芯在圆柱形的阀腔内能够自由灵活的转动，阀芯上的通孔能够将进气管与出气管接通，因此，整个阀具有响应速度快、精度高、脉动小、工作特性稳定及可靠性高的优点。

Description

一种气体流量比例阀

技术领域

本实用新型涉及机车燃料控制阀门技术领域，具体涉及一种气体流量比例阀。

背景技术

在许多的燃油动力的机车中，燃油被雾化后与空气混合后燃烧产生动力，因此对于气体的控制是整个机车动力达到最佳效果的关键，气体流量比例阀用于控制、调节气体流量大小，以获得合适的气量和气压，从而实现空气燃烧比例，使燃料充分燃烧，减少污染气体的排放量，提高动力，降低油耗。

在对气体流量比例阀的研究和实践过程中，本实用新型的发明人发现：现有的气体流量比例阀采用电磁阀，由于电磁阀是采用电磁控制，阀体结构存在着缺陷，因此在气体控制方面存在着响应速度慢、精度差、脉动大、工作特性不稳定及可靠性低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种气体流量比例阀，能够解决上述问题。

本实用新型提供一种气体流量比例阀，包括圆柱形阀腔及与圆柱形阀腔连通的进气管和出气管，进气管与出气管的轴线位于同一直线上且该直线垂直经过圆柱形阀腔的轴线；在圆柱形阀腔内安装有可沿阀腔轴线转动的圆柱形阀芯，阀芯的外径与阀腔的内径匹配，阀芯在垂直且经过其轴线的方向上设有通孔；通孔的轴线与进气管和出气管的轴线位于同一平面。

优选地，所述阀芯的顶部连接有一驱动电机，所述驱动电机电性连接到一控制电路，所述驱动电机驱动阀芯转动。

优选地，所述阀芯的侧壁上开设有一凹孔，所述凹孔内安装有一永磁体；阀腔的外壁上安装有一用于感应磁场强度变化的传感器，所述传感器连接于所述控制电路；当阀芯转动到所述通孔的轴线垂直于所述进气管与出气管的轴线连线的位置时，所述永磁体正对所述传感器。

优选地，所述传感器为霍尔传感器。

优选地，还包括一LED灯，所述LED灯连接于控制电路。

优选地，还包括一PCB板，所述传感器及LED灯均安装在PCB板上，PCB板上设有接线端口，所述控制电路通过接线端口分别与所述驱动电机、传感器及LED灯相连。

优选地，还包括一外壳，阀腔安装于外壳内。

上述技术方案可以看出，由于本实用新型实施例采用圆柱形的阀腔及圆柱形的阀芯，而且圆柱形的阀芯在圆柱形的阀腔内能够自由灵活的转动，阀芯上的通孔能够将进气管与出气管接通，因此，整个阀具有响应速度快、精度高、脉动小、工作特性稳定及可靠性高的优点。

另外，本实用新型实施例中采用驱动电机驱动阀芯，通过控制电路实现阀门的开启与关闭，进一步保证了阀体的相应速度与精度。

而且，本实用新型实施例在阀芯上设有永磁体，并在阀腔上安设传感器以感应阀芯的转动位置，保证了阀体的控制精度与可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中阀体的立体结构图；

图2是本实用新型实施例中阀体的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型实施例中阀体在开启状态下的剖视结构示意图；

图4是本实用新型实施例中阀体在关闭状态下的剖视结构示意图；

图5是本实用新型实施例中阀体的阀腔与阀芯的一个剖视结构示意图；

图6是本实用新型实施例中控制电路的电路原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

本实用新型实施例提供一种气体流量比例阀，结合图1、图2、图3、图4及图5所示，包括圆柱形阀腔1及与圆柱形阀腔1连通的进气管11和出气管12，进气管11与出气管12的轴线位于同一直线上且该直线垂直经过圆柱形阀腔1的轴线；在圆柱形阀腔1内安装有可沿阀腔轴线转动的圆柱形阀芯2，阀芯2的外径与阀腔1的内径匹配，阀芯2在垂直且经过其轴线的方向上设有通孔21；通孔21的轴线与进气管11和出气管12的轴线位于同一平面。

本实用新型实施例中气体流量比例阀还包括一个外壳5，所述阀腔1置于外壳5内，具体地，外壳5又分为下壳体51及上壳体52，而阀腔1固定在下壳体51内，进气管11与出气管12均固定在下壳体51内，可以理解的是，进气管11和出气管12可以与下壳体51一体成型，也可以是单独的管道固定在下壳体51上。

本实用新型实施例中阀芯2的顶部连接有一驱动电机3，所述驱动电机3电性连接到一控制电路（图中未示出），所述驱动电机3驱动阀芯2转动。本实用新型实施例中在阀芯2的顶部具有一个固定孔22，该固定孔22能够固定驱动电机3的输出轴31，当驱动电机3的输出轴31转动时，带动阀芯2在阀腔1内转动。当然，阀芯2的顶部设有固定孔只是驱动电机3与阀芯2连接的一种连接方式，还可以有其他的连接方式，如阀芯顶部设置连杆，该连杆与驱动电机的输出轴固定连接，对于驱动电机与阀芯的连接方式不应构成对本实用新型保护范围的限制。

结合图5，所述阀芯2的侧壁上开设有一凹孔，所述凹孔内安装有一永磁体7；阀腔1的外壁上安装有一用于感应磁场强度变化的传感器6，所述传感器6连接于所述控制电路（图中未示出）；当阀芯转2动到所述通孔21的轴线垂直于所述进气管11与出气管12的轴线连线的位置时，所述永磁体7正对所述传感器6，此时阀芯的通孔21与进气管11及出气管12完全不连通，阀体处于关闭状态。为了便于传感器的安装及更加准确地感应永磁体的磁力线，在阀腔的外侧壁上开设了一个凹槽13，传感器6安装在凹槽13内。本实用新型实施例中进气管11、出气管12均与阀腔1连通，因此可以理解的是在阀腔1的侧壁上开设有相应的通孔，与进气管连通的通孔为阀腔1的进气孔14，与出气管连通的通孔为阀腔1的出气孔15，因此，当阀芯2上的通孔21转动到与阀腔1上的进气孔14与出气孔15完全不连通时，阀芯2上的永磁体7与阀腔上的传感器6正对位，由于永磁体随阀芯转动的过程中，传感器6对其所产生的磁力线进行感应，因此当永磁体正对传感器时，磁力线最强即磁场强度最强，从而使传感器产生感应信号给控制电路，表示此时阀芯转到的位置能够让气体通量为0，当永磁体偏离传感器时，传感器感应不到磁力线时，表明阀体已经打开，通孔的轴线与进气管的轴线同轴线时表明阀体完全打开。

因此该永磁体与传感器的作用能够使阀体控制更加准确，可靠性更高。为了进一步的使传感器的感应精度提高，本实用新型实施例中的传感器采用霍尔传感器。

为了能够保证在阀体开启或关闭时能够对操作人有提示，本实用新型实施例中还包括了一个LED灯，该LED灯连接到控制电路上。当传感器感应到阀体开启时，控制电路则输出高电平电压至LED灯，令LED灯点亮；当传感器感应到阀体关闭时，则控制电路输出低电平电压至LED灯，令LED灯熄灭，保证阀体工作状态的直观性。

为了保证本实用新型实施例中的气体流量比例阀的结构精细化，本实用新型实施例中的气体流量比例阀还包括一个PCB板4（图2中只示出了PCB板的结构示意，PCB板上的元件并未示出），所述传感器及LED灯均安装在PCB板4上，PCB板4上设有接线端口，所述控制电路通过接线端口分别与所述驱动电机、传感器及LED灯相连。图6中示出了本实用新型实施例中气体流量比例阀的电路工作原理。其中，控制电路采用单片机芯片作为核心芯片，单片机芯片的外围电路可以参考现有的电路结构，此处不再一一赘述。在本实用新型实施例中，控制电路接收传感器发出的感应信号，同时还会接收机车上其他信号，该其他信号具体包括机车的档位信号，转速信号，发动机的温度信号，氧传感器信号等，上述信号均可以通过相应的传感器来实现，具体的实现方式均可以参考现有的控制技术，此处不再一一赘述。控制电路根据传感器的感应信号判断阀体的工作状态（开启的通道大小及开闭状态），然后综合机车上的其他信号状态，输出一个电机驱动信号控制驱动电机的转动角度，实现阀芯的转动，从而控制了气体流量比例阀开启通道的大小及开闭状态，对于气体控制更加精确。

当然外壳5上还具有接线孔53，用于电源线及信号线连入到外壳内部的驱动电机及传感器上。由于本实用新型实施例中将传感器与LED灯集中安装在PCB板上，因此由控制电路接出的电源线和信号线可直接通过外壳的接线孔53连入到PCB板的接线端口即可。

以上对本实用新型实施例所提供的一种气体流量比例阀进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种气体流量比例阀，其特征在于：包括圆柱形阀腔及与圆柱形阀腔连通的进气管和出气管，进气管与出气管的轴线位于同一直线上且该直线垂直经过圆柱形阀腔的轴线；在圆柱形阀腔内安装有可沿阀腔轴线转动的圆柱形阀芯，阀芯的外径与阀腔的内径匹配，阀芯在垂直且经过其轴线的方向上设有通孔；通孔的轴线与进气管和出气管的轴线位于同一平面。

2.如权利要求1所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：所述阀芯的顶部连接有一驱动电机，所述驱动电机电性连接到一控制电路，所述驱动电机驱动阀芯转动。

3.如权利要求2所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：所述阀芯的侧壁上开设有一凹孔，所述凹孔内安装有一永磁体；阀腔的外壁上安装有一用于感应磁场强度变化的传感器，所述传感器连接于所述控制电路；当阀芯转动到所述通孔的轴线垂直于所述进气管与出气管的轴线连线的位置时，所述永磁体正对所述传感器。

4.如权利要求3所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：所述传感器为霍尔传感器。

5.如权利要求3所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：还包括一LED灯，所述LED灯连接于控制电路。

6.如权利要求5所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：还包括一PCB板，所述传感器及LED灯均安装在PCB板上，PCB板上设有接线端口，所述控制电路通过接线端口分别与所述驱动电机、传感器及LED灯相连。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的一种气体流量比例阀，其特征在于：还包括一外壳，阀腔安装于外壳内。

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