CN207740266U - 分段式微调比例阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分段式微调比例阀，包括有壳体、汇流板、电路板组件、给气电磁阀、排气电磁阀、橡胶夹布膜片、活塞杆和活塞，壳体前后分别设有输出口和输入口；橡胶夹布膜片设置于连接座与固定座之间，固定座与连接座之间形成橡胶夹布膜片所在的先导室；活塞杆与橡胶夹布膜片连接，活塞与活塞杆连接形成对壳体输出口的封闭与开启结构。本实用新型具有功耗低使用寿命长、控制及数显精度高，温度系数稳定，体积小巧等优点，通过输入信号及用户设定范围进行气压的精确控制，能够运用到各种不同的工业设备上，使设备使用人员能够准确的控制输出气压值并得到反馈信号及显数值，解决工业控制设备与受控设备之间有效的控制和信号传输问题。

Description

分段式微调比例阀

技术领域

本实用新型涉及气动控制装置技术领域，具体涉及一种气动系统上的压力调节装置。

背景技术

在工业气动设备上常常用到比例阀调节输出气压，方便控制气缸的行程。如，与气缸配套使用、与气动三联件配套使用、与压力容器配套使用等等，比例阀广泛用于各种气动系统的压力调节系统等工业气动设备上。然而，目前的比例阀在固定量程内不可以由用户进行微调，当输入信号产生偏差的时候不能微调校准，且不能对某个压力点进行校准，这样就会给用户的使用造成不便，不利于对工业设备进行更为精细的调节。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种结体积小巧、功耗低、使用寿命长、控制及数显精度高、使用方便的分段式微调比例阀。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种分段式微调比例阀，其特征在于：包括有壳体，以及安装于壳体中的汇流板、电路板组件、给气电磁阀、排气电磁阀、橡胶夹布膜片、活塞杆和活塞，壳体的后端具有输入口，壳体的前端具有输出口；在壳体上设有操作按钮，操作按钮连接电路板组件；电路板组件采用单片机控制，电路板组件连接有压力传感器，给气电磁阀和排气电磁阀与电路板组件连接；汇流板后面与电路板组件、给气电磁阀及排气电磁阀对接，前面与一连接座密封对接；橡胶夹布膜片设置于连接座与一固定座之间，固定座与连接座的前面对接，两者之间形成橡胶夹布膜片所在的先导室；活塞杆的后端与橡胶夹布膜片连接，活塞与活塞杆连接形成对壳体输出口的封闭与开启结构；在壳体上还设有显示屏，显示屏连接电路板组件形成压力值显示结构。

进一步地，所述壳体包括有后壳和前壳，电路板组件、给气电磁阀及排气电磁阀设置于后壳与汇流板之间，汇流板与后壳之间设置有汇流板后密封件，汇流板与连接座之间设置有汇流板前密封件；所述固定座与前壳连接固定，且两者之间设有固定座密封件；后壳与汇流板、连接座及固定座通过螺栓连接固定，固定座与前壳亦通过螺栓连接固定；在前壳的尾端还连接有一前盖，前盖与前壳之间设有O型密封圈。

进一步地，电路板组件包括有信号输入模块、控制单元模块、信号反馈采集模块及电磁阀驱动模块，控制单元模块连接信号输入模块，信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块连接控制单元模块，给气电磁阀和排气电磁阀连接电磁阀驱动模块。

进一步地，橡胶夹布膜片通过一膜片支撑弹簧安装于固定座中，在橡胶夹布膜片的前后两面分别设有膜片前保护片和膜片后保护片对橡胶夹布膜片形成保护结构。

进一步地，活塞包括有相互独立的前活塞和后活塞，其中后活塞固定于活塞杆的中段位置，而前活塞固定于活塞杆的前端位置，且后活塞位于固定座与前壳之间形成封闭或开启控制结构，而前活塞位于前壳与前盖之间形成前端输出口的封闭或开启控制结构。

进一步地，在后活塞与连接座之间设有后活塞支撑弹簧将后活塞顶紧，后活塞支撑弹簧套于活塞杆上；而前活塞与前盖之间设有前活塞支撑弹簧将前活塞顶紧。

进一步地，电路板组件与汇流板之间的气流通道处设有O型密封圈；后活塞与连接座之间设有O型密封圈，前活塞与前盖之间设有O型密封圈。

整个装置由原来的机械式手动调压阀更改为电控信号的分段式微调比例阀，其采用PID控制算法，由用户给定范围的电控信号，按照一定比例输出气压值，在菜单F_X中由用户设置微调曲线，校准压力输出点，从而的到期望的压力值。当操作输入信号0～10V/4～20mA指令发出后，信号输入模块会按照电路参数成比例输出信号给控制单元模块，紧接着信号反馈采集模块会采集当前压力信号给控制单元模块，控制单元模块根据判断用户输入的信号和当前压力对比输出控制信号给电磁阀驱动模块，控制给气电磁阀或排气电磁阀打开，调节先导室的气压大小，推动橡胶夹布膜片带动活塞杆顶开前活塞与前盖输出口的间隙大小，控制流出输出口端的压力值为0.05～900Kpa。

电磁阀驱动模块通过控制打开和关闭电磁阀的时间长短来实现控制气路的流量大小，具体工作过程是通过控制单元模块输出的PWM脉冲宽度可调的方波来完成的。

本实用新型主要由阀体、电磁阀驱动、电路信号采集板、显示器、单片机控制主板、阀盖等部分构成，工作时，用户输出电控信号由电路信号采样得到对应输出再叠加微调信号，当前输入信号对应的压力值与目标值有偏差时，经计算出的控制信号驱动电磁阀得到输出目标值。本实用新型的比例阀采用PID控制算法，达到kpa级的精确控制，功耗低使用寿命长、控制及数显精度高，温度系数稳定，体积小巧，通过输入信号及用户设定范围进行气压的精确控制，能够运用到各种不同的工业设备上，使设备使用人员能够准确的控制输出气压值并得到反馈信号及显数值，解决工业控制设备与受控设备之间有效的控制和信号传输问题。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型另一角度的立体结构示意图；

图3为本实用新型分解结构示意图；

图4为本实用新型动作原理图。

图中，1为后壳，2为汇流板，3为连接座，4为固定座，5为前壳，6为前盖，7为显示屏，8为操作按钮，9为电路板组件，10为给气电磁阀，11为排气电磁阀，12为汇流板后密封件，13为汇流板前密封件，14为橡胶夹布膜片，15为膜片后保护片，16为膜片前保护片，17为活塞杆，18为固定座密封件，19为后活塞，20为前活塞，21为膜片支撑弹簧，22为后活塞支撑弹簧。

具体实施方式

本实施例中，参照图1-图4，所述分段式微调比例阀，包括有壳体，以及安装于壳体中的汇流板2、电路板组件9、给气电磁阀10、排气电磁阀11、橡胶夹布膜片14、活塞杆17和活塞，壳体的后端具有输入口，壳体的前端具有输出口；在壳体上设有操作按钮8，操作按钮8连接电路板组件9；电路板组件9采用单片机控制，电路板组件9连接有压力传感器，给气电磁阀10和排气电磁阀10与电路板组件9连接；汇流板2后面与电路板组件9、给气电磁阀10及排气电磁阀11对接，前面与一连接座3密封对接；橡胶夹布膜片14设置于连接座3与一固定座4之间，固定座4与连接座3的前面对接，两者之间形成橡胶夹布膜片14所在的先导室；活塞杆17的后端与橡胶夹布膜片14连接，活塞与活塞杆17连接形成对壳体输出口的封闭与开启结构；在壳体上还设有显示屏7，显示屏7连接电路板组件9形成压力值显示结构。

所述壳体包括有后壳1和前壳5，电路板组件9、给气电磁阀10及排气电磁阀11设置于后壳1与汇流板2之间，汇流板2与后壳1之间设置有汇流板后密封件12，汇流板2与连接座3之间设置有汇流板前密封件13；所述固定座4与前壳5连接固定，且两者之间设有固定座密封件18；后壳1与汇流板2、连接座3及固定座4通过螺栓连接固定，固定座4与前壳5亦通过螺栓连接固定；在前壳5的尾端还连接有一前盖6，前盖6与前壳5之间设有O型密封圈。

电路板组件9包括有信号输入模块、控制单元模块、信号反馈采集模块及电磁阀驱动模块，控制单元模块连接信号输入模块，信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块连接控制单元模块，给气电磁阀和排气电磁阀连接电磁阀驱动模块。

橡胶夹布膜片14通过一膜片支撑弹簧21安装于固定座4中，在橡胶夹布膜片14的前后两面分别设有膜片前保护片16和膜片后保护片15对橡胶夹布膜片14形成保护结构。

活塞包括有相互独立的前活塞20和后活塞19，其中后活塞19固定于活塞杆17的中段位置，而前活塞20固定于活塞杆17的前端位置，且后活塞19位于固定座4与前壳5之间形成封闭或开启控制结构，而前活塞20位于前壳5与前盖6之间形成前端输出口的封闭或开启控制结构。

在后活塞19与连接座3之间设有后活塞支撑弹簧22将后活塞19顶紧，后活塞支撑弹簧22套于活塞杆17上；而前活塞20与前盖6之间设有前活塞支撑弹簧将前活塞20顶紧。

电路板组件9与汇流板2之间的气流通道处设有O型密封圈；后活塞19与连接座3之间设有O型密封圈，前活塞20与前盖6之间设有O型密封圈。

整个装置由原来的机械式手动调压阀更改为电控信号的分段式微调比例阀，其采用PID控制算法，由用户给定范围的电控信号，按照一定比例输出气压值，在菜单F_X中由用户设置微调曲线，校准压力输出点，从而的到期望的压力值。当操作输入信号0～10V/4～20mA指令发出后，信号输入模块会按照电路参数成比例输出信号给控制单元模块，紧接着信号反馈采集模块会采集当前压力信号给控制单元模块，控制单元模块根据判断用户输入的信号和当前压力对比输出控制信号给电磁阀驱动模块，控制给气电磁阀10或排气电磁阀11打开，调节先导室的气压大小，推动橡胶夹布膜片14带动活塞杆17顶开前活塞20与前盖6输出口的间隙大小，控制流出输出口端的压力值为0.05～900Kpa。

电磁阀驱动模块通过控制打开和关闭电磁阀的时间长短来实现控制气路的流量大小，具体工作过程是通过控制单元模块输出的PWM脉冲宽度可调的方波来完成的。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (7)

1.一种分段式微调比例阀，其特征在于：包括有壳体，以及安装于壳体中的汇流板、电路板组件、给气电磁阀、排气电磁阀、橡胶夹布膜片、活塞杆和活塞，壳体的后端具有输入口，壳体的前端具有输出口；在壳体上设有操作按钮，操作按钮连接电路板组件；电路板组件采用单片机控制，电路板组件连接有压力传感器，给气电磁阀和排气电磁阀与电路板组件连接；汇流板后面与电路板组件、给气电磁阀及排气电磁阀对接，前面与一连接座密封对接；橡胶夹布膜片设置于连接座与一固定座之间，固定座与连接座的前面对接，两者之间形成橡胶夹布膜片所在的先导室；活塞杆的后端与橡胶夹布膜片连接，活塞与活塞杆连接形成对壳体输出口的封闭与开启结构；在壳体上还设有显示屏，显示屏连接电路板组件形成压力值显示结构。

2.根据权利要求1所述的分段式微调比例阀，其特征在于：所述壳体包括有后壳和前壳，电路板组件、给气电磁阀及排气电磁阀设置于后壳与汇流板之间，汇流板与后壳之间设置有汇流板后密封件，汇流板与连接座之间设置有汇流板前密封件；所述固定座与前壳连接固定，且两者之间设有固定座密封件；后壳与汇流板、连接座及固定座通过螺栓连接固定，固定座与前壳亦通过螺栓连接固定；在前壳的尾端还连接有一前盖，前盖与前壳之间设有O型密封圈。

3.根据权利要求2所述的分段式微调比例阀，其特征在于：电路板组件包括有信号输入模块、控制单元模块、信号反馈采集模块及电磁阀驱动模块，控制单元模块连接信号输入模块，信号反馈采集模块和电磁阀驱动模块连接控制单元模块，给气电磁阀和排气电磁阀连接电磁阀驱动模块。

4.根据权利要求3所述的分段式微调比例阀，其特征在于：橡胶夹布膜片通过一膜片支撑弹簧安装于固定座中，在橡胶夹布膜片的前后两面分别设有膜片前保护片和膜片后保护片对橡胶夹布膜片形成保护结构。

5.根据权利要求4所述的分段式微调比例阀，其特征在于：活塞包括有相互独立的前活塞和后活塞，其中后活塞固定于活塞杆的中段位置，而前活塞固定于活塞杆的前端位置，且后活塞位于固定座与前壳之间形成封闭或开启控制结构，而前活塞位于前壳与前盖之间形成前端输出口的封闭或开启控制结构。

6.根据权利要求5所述的分段式微调比例阀，其特征在于：在后活塞与连接座之间设有后活塞支撑弹簧将后活塞顶紧，后活塞支撑弹簧套于活塞杆上；而前活塞与前盖之间设有前活塞支撑弹簧将前活塞顶紧。

7.根据权利要求6所述的分段式微调比例阀，其特征在于：电路板组件与汇流板之间的气流通道处设有O型密封圈；后活塞与连接座之间设有O型密封圈，前活塞与前盖之间设有O型密封圈。