CN208381327U - 一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，包括：所述控制器用于接收三轴加速度传感器的输入信号并输出脉冲信号控制步进电机的转动；丝杠通过支撑座架设于阀体外两侧，其一端与步进电机驱动连接，另一侧上套接有相适配的丝杠滑块；调节杆由外向内穿入阀体内，其外端与丝杠滑块构成铰接移动副，中部铰接于阀体外壁的夹板上，其内端与阀体内阀杆远离阀芯的一端构成铰接移动副；通过步进电机带动丝杠驱动滑块和调节杆改变阀杆的轴向位置，从而调节阀芯的初始位置。本实用新型结构简单，使用方便，成本较低，能够在预设风量的基础上自动调节阀芯的初始位置，使风量控制阀适应复杂安装环境，有效提高风量控制阀的使用性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，属于风量控制阀技术领域。
背景技术
随着国内暖通行业的快速发展，对气流控制的要求不断提高。国内新兴的压力无关型风量控制阀在暖通行业逐渐发展，前景广阔。压力无关型风量控制阀能自动调节通流面积以适应阀门前后压力的变化，在工作压差范围内可以将流经阀的风量控制在预先设定值，普遍应用于医院手术室、生化实验室、洁净室等需要对气流进行精确控制的场所。
然而实际应用时，由于受到安装条件的限制，风量控制阀可能无法保证水平安装。阀芯弹簧会受到阀芯组件的重力影响，从而改变预设风量下阀芯的初始位置，出现风量控制偏差，影响风量控制阀的性能。
因此，本领域技术人员致力于开发一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，能够使风量控制阀适应复杂安装环境，对阀体与水平面的不同倾角做出不同调节，提高风量控制阀的使用性能。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，具有结构简单、使用方便、成本较低等特点，能够使风量控制阀适应复杂安装环境，对阀体与水平面的不同倾角做出不同调节，有效提高风量控制阀的使用性能。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，包括阀体以及设置于阀体上的三轴加速度传感器、控制器、步进电机、丝杠、夹板、调节杆；
其中，所述三轴加速度传感器的信号输出端与控制器相连，且控制器的信号输出端与步进电机相连；所述丝杠通过支撑座架设于阀体外两侧，其一端与步进电机驱动连接，另一侧上套接有相适配的丝杠滑块，通过步进电机驱动丝杠的转动带动丝杠滑块沿丝杠的往返滑动；
所述调节杆由外向内穿入阀体内，其外端与丝杠滑块构成铰接移动副，中部铰接于阀体外壁的夹板上，其内端与阀体内阀杆远离阀芯的一端构成铰接移动副，通过丝杠滑块的往返滑动带动阀杆的轴向调整。
在丝杠滑块的带动下，调节杆在夹板的限制下在轴线方向的平面内绕铰接点转动，调节杆下部驱动阀杆轴向移动相应的位移，根据不同倾角进行对应的轴向位置补偿，从而完成对阀芯初始位置的重力补偿调节，保证压力无关型风量控制阀的恒风量性能。
进一步的，所述步进电机通过电机安装座固定于阀体外侧，其输出轴通过梅花形弹性联轴器与丝杠驱动连接。
进一步的，所述控制器安装于阀体外部，用于接收三轴加速度传感器的输入信号并输出脉冲信号控制步进电机的转动。
进一步的，所述支撑座内安装有角接触球轴承，能够承受轴向载荷。
进一步的，所述调节杆中部设有铰接孔，上部和下部设有滑动槽；所述丝杠滑块及阀杆上设有连接杆，通过连接杆与滑动槽的配合实现其与调节杆的铰接滑动结构。
进一步的，所述夹板包括相对设置的左半夹板、右半夹板以及左半夹板、右半夹板之间的连接轴，且调节杆铰接于左半夹板、右半夹板之间的连接轴上，连接稳定方便。
进一步的，所述阀体外各构件安装处设置有柔性挡风材料，减少风量泄漏。
有益效果：本发明提供的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，相对于现有技术，具有以下优点：1、能够实现在预设风量的基础上随安装环境的不同自动调节阀芯初始位置，从而保证压力无关型风量控制阀的恒风量性能，不会限制用户只能水平安装，也无需到现场重新根据用户的安装条件对风量进行二次标定；
2、结构简单，使用方便，厂家出厂标定好风量后，即可交给用户使用，不仅节约了生产厂家的人力成本，而且提高了风量控制阀的使用性能。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中夹板的结构示意图；
图3a～3b为本发明实施例的原理示意图；
图中包括：1、阀杆，2、阀体，3、控制器，4、三轴加速度传感器，5、步进电机，6、电机安装座，7、梅花形弹性联轴器，8、支撑座，9、丝杠，10、阀芯，11、夹板，111、左半夹板，112、连接轴，113、右半夹板，12、丝杠滑块，13、调节杆，14、柔性挡风材料。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，包括阀体2以及设置于阀体2上的三轴加速度传感器4、控制器3、步进电机5、丝杠9、夹板11、调节杆13；
其中，所述三轴加速度传感器4的信号输出端与控制器3相连，且控制器3的信号输出端与步进电机5相连；所述丝杠9通过装有角接触球轴承的支撑座8架设于阀体2外两侧，其一端与步进电机5驱动连接，另一侧上套接有相适配的丝杠滑块12，通过步进电机5驱动丝杠9的转动带动丝杠滑块12沿丝杠9的往返滑动；
所述调节杆13由外向内穿入阀体2内，其外端与丝杠滑块12构成铰接移动副，中部铰接于阀体2外壁的夹板11上，其内端与阀体2内阀杆1远离阀芯10的一端构成铰接移动副。
在丝杠滑块12的带动下，调节杆13在夹板11的限制下在轴线方向的平面内绕铰接点转动，调节杆13下部驱动阀杆1轴向移动相应的位移，根据不同倾角进行对应的轴向位置补偿，从而完成对阀芯10初始位置的重力补偿调节，保证压力无关型风量控制阀的恒风量性能。
本实施例中，所述步进电机5通过电机安装座6固定于阀体2外侧，其输出轴通过梅花形弹性联轴器7与丝杠9驱动连接；所述控制器3安装于阀体2外部，用于接收三轴加速度传感器4的输入信号并输出脉冲信号控制步进电机5的转动。
本实施例中，所述阀体2外安装处设置有柔性挡风材料14。
如图2所示，所述夹板11包括相对设置的左半夹板111、右半夹板113以及左半夹板111、右半夹板113之间的连接轴112，且调节杆13铰接于左半夹板111、右半夹板113之间的连接轴112上；所述调节杆13中部设有铰接孔，上部和下部设有滑动槽，所述丝杠滑块12及阀杆1上设有连接杆，通过连接杆与滑动槽的配合实现其与调节杆13的铰接滑动结构。
本发明的具体实施方式如下：
当压力无关型风量控制阀倾斜安装时，三轴加速度传感器4可以测量得到阀体2和水平方向的倾斜角度，然后将信号传输给控制器；控制器3接收到倾斜角度信号，根据公式(1)～(3)计算出步进电机5转动的方向和圈数。所述控制器3信号输出端输出对应的脉冲控制步进电机5进行相应转动，实现阀芯初始位置的自动调节。
具体实例如图3所示：
其中：Δx′为弹簧压缩长度，G为阀芯组件重力，α为阀体倾斜角度，μ为阀芯组件与阀杆的摩擦系数，k为弹簧的刚度系数。
Δx·L2＝Δx′·L1 (2)
其中：Δx为滑块轴向位移，L1为调节杆上部长度，L2为调节杆下部长度。
其中：n为步进电机转动圈数，P为丝杠导程。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，包括阀体(2)以及设置于阀体(2)上的三轴加速度传感器(4)、控制器(3)、步进电机(5)、丝杠(9)、夹板(11)、调节杆(13)；
其中，所述三轴加速度传感器(4)的信号输出端与控制器(3)相连，且控制器(3)的信号输出端与步进电机(5)相连；所述丝杠(9)通过支撑座(8)架设于阀体(2)外两侧，其一端与步进电机(5)驱动连接，另一侧上套接有相适配的丝杠滑块(12)，通过步进电机(5)驱动丝杠(9)的转动带动丝杠滑块(12)沿丝杠(9)的往返滑动；
所述调节杆(13)由外向内穿入阀体(2)内，其外端与丝杠滑块(12)构成铰接移动副，中部铰接于阀体(2)外壁的夹板(11)上，其内端与阀体(2)内阀杆(1)远离阀芯(10)的一端构成铰接移动副。
2.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述步进电机(5)通过电机安装座(6)固定于阀体(2)外侧，其输出轴通过梅花形弹性联轴器(7)与丝杠(9)驱动连接。
3.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述控制器(3)安装于阀体(2)外部，用于接收三轴加速度传感器(4)的输入信号并输出脉冲信号控制步进电机(5)的转动。
4.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述支撑座(8)内安装有角接触球轴承。
5.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述调节杆(13)中部设有铰接孔，上部和下部设有滑动槽；所述丝杠滑块(12)及阀杆(1)上设有连接杆，通过连接杆与滑动槽的配合实现其与调节杆(13)的铰接滑动结构。
6.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述夹板(11)包括相对设置的左半夹板(111)、右半夹板(113)以及左半夹板(111)、右半夹板(113)之间的连接轴(112)，且调节杆(13)铰接于左半夹板(111)、右半夹板(113)之间的连接轴(112)上。
7.根据权利要求1所述的一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置，其特征在于，所述阀体(2)外安装处设置有柔性挡风材料(14)。
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| CN201820861263.5U CN208381327U (zh) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | 一种压力无关型风量控制阀的重力补偿装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110044430A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-23 | 光力科技股份有限公司 | 风筒风量传感器及其功能模块 |
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