CN214234555U - 一种自动化喷涂或点胶设备及其螺杆式喷阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化喷涂或点胶设备及其螺杆式喷阀，所述螺杆式喷阀包括自上而下依次连接的驱动机构、计量机构和喷雾机构；所述驱动机构包括上阀体、上阀体端盖、电连接组件和电机；所述计量机构包括中阀体、密封组件、轴承、转子总成、定子、入料接口和入料接口密封件，所述转子总成与所述电机电连接，并与所述定子相互配合形成容积式计量通道；所述喷雾机构包括下阀体、气源接口、喷淋室及其密封部件和喷头；所述复合喷头包括流体喷口和气流喷口。本实用新型的螺杆式喷阀，无需阀针、无需给流体加压且流量不受气室气压大小的控制或影响，可实现全自动控制，省略了人工调节，避免了人工调节一致性差、效率低的缺陷。

Description

一种自动化喷涂或点胶设备及其螺杆式喷阀

技术领域

本实用新型涉及自动化喷涂/点胶设备技术领域，特别涉及一种自动化喷涂或点胶设备及其螺杆式喷阀。

背景技术

喷阀又叫喷雾阀、喷射阀等，在自动化喷涂、点胶设备中是不可或缺之部件，特别是在精密仪器、电子电器制造行业等有特别广泛的应用。以往的喷阀都是通过给流体加压后接入喷阀入口，然后控制喷阀的阀针开启与关闭以及开启缝隙(行程)的大小，配合气室气压大小来控制流体的流量与喷射区域的大小。由于喷阀的流量大小受阀针开启缝隙大小的控制，而调节开启缝隙的大小是通过人工手动来操作的，且流量又受气室气压大小的影响，这样就很难保证喷阀的重复精度与一致性，而且每次开始生产前必须手动试样确认，这样导致效率很低，浪费较多。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足与缺陷，本实用新型提出一种螺杆式喷阀，包括自上而下依次连接的驱动机构、计量机构和喷雾机构；所述驱动机构包括上阀体、上阀体端盖和电机；所述上阀体具有空腔，所述电机安装于所述上阀体的空腔内；所述计量机构包括中阀体、密封组件、轴承、转子总成、定子、入料接口和入料接口密封件，所述转子总成与所述电机耦合，并与所述定子相互配合形成容积式计量通道；所述喷雾机构包括下阀体、气源接口、喷淋室及其密封部件和喷头，所述喷淋室与所述容积式计量通道连通；所述喷头包括流体喷口和气流喷口，所述气流喷口为环形，套设于所述流体喷口外侧，所述气流喷口的内壁与所述流体喷口的外壁之间具有间隙。

本实用新型还包括如下可选方案：

所述转子总成包括转子螺杆，所述转子螺杆为偏心螺旋圆柱体，置于所述定子的内部，所述定子的内侧敷设具密封作用的橡胶层，并形成与所述转子螺杆匹配的偏心橡胶螺纹。

所述定子的偏心橡胶螺纹为具有双头的内螺纹，所述转子螺杆的螺距为所述定子的内螺纹的螺距的一半。

所述下阀体内侧沿周向设有两个或以上相互隔开、均匀分布的半月形或月牙形空气流道。

所述半月形或月牙形空气流道≥10个。

所述喷头是可拆装可更换安装，或所述气流喷口的内壁与所述流体喷口的外壁之间的间隙的大小可调。

所述喷头为中心开孔的锥形圆柱体，端面下侧设有导流台阶。

所述导流台阶的外周环设均布的两个或以上导流槽。

所述导流槽≥12个。

本实用新型还提供一种自动化喷涂或点胶设备，包括自动化喷涂或点胶设备本体及喷阀，所述喷阀是前文任一项所述的螺杆式喷阀。

本实用新型与现有技术相比的有益效果至少包括：

本实用新型的螺杆式喷阀，无需阀针、无需给流体加压且流量不受气室气压大小的控制或影响，可实现全自动控制，省略了每批次生产前的人工调节，避免了人工调节一致性差、效率低的缺陷。此外，通过控制转速就可精确控制喷阀的流量大小，提高了喷雾精度与效率。

再者，转子螺杆为偏心螺旋圆柱体，加上定子的内侧的偏心橡胶螺纹，可使得螺杆式喷阀具有高精度、高效率等特点，可应用于微量精密计量、微喷雾、喷淋等场合。

通过更换不同的喷头或调节所述气流喷口的内壁与所述流体喷口的外壁之间的间隙的大小，即可适应各种不同性质的、不同粘度流体的喷雾、喷淋场合，具有更广泛的实用性。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的主视结构示意图。

图2为图1的剖视结构示意图。

图3a和图3b为图1中下阀体14的放大结构示意图，图3a为主视图，图3b为仰视图。

图4a和4b为图1中喷头17的放大结构示意图，图4a为主视图，图4b为仰视图。

图5为图2中J所指部位的局部剖视图。

图6为转子总成和定子装配后的剖视结构示意图。

图7a、图7b、图7c、图7d和图7e分别为转子总成和定子在工作过程中的5个不同配合状态的截面视图M-M、K-K、L-L、N-N和O-O。

具体实施方式

为便于理解，首先对本实用新型的发明原理做整体性的说明如下。

本实用新型的微量精密喷雾技术，是建立在容积精确分配的基础之上，为无限循环的活塞原理。通过伺服电机与控制系统控制螺杆阀转子的旋转角度与转速来实现对流体的精确控制，螺杆阀其实就是依靠转子与定子所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转装置。当伺服电机转动时，带动转子与其一起转动，吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大，压力降低，液体在压差作用下进入啮合空间容积，当容积增至最大而形成一个密封腔时，液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动，直至移动到排出腔一端。这时，排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小，进而将液体排出。

该技术的基础在于一个旋转、全压紧的位移系统，其由转子、定子以及驱动机构组成，转子在定子内旋转运动以容积方式挤出，这就产生了流体，然后，在处理器的控制下，将一定量的流体输入到喷淋室。精确喷涂和雾化可以是连续或间歇进行，无限循环活塞和喷淋室的结合，可实现较完美的喷涂/点胶效果，因从低粘度到高粘度材料，均具有高边缘清晰度和最小的过喷量。

下面结合附图1-6、图7a-7e，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例一

一种螺杆式喷阀，如图1所示，包括驱动机构100、计量机构200和喷雾机构300，三者自上而下依次连接。

如图2所示，所述驱动机构100包括上阀体1、电机5、电连接组件和上阀体端盖2。其中，所述电连接组件包括所述插头6、插座4和插座安装板3，所述电连接组件配套置于上阀体1的上部，用于连接所述电机5。

所述上阀体1可以是圆形，也可以是方形，本例中采用金属材质加工而成，顶部设有螺纹与卡口，且与所述上阀体端盖2、所述插座安装板3连接。所述上阀体1为中空结构，所述电机5安装于所述上阀体1的空腔内。

所述电机5可以是伺服电机、无刷电机或步进电机等。

所述上阀体端盖2为一中心开孔、内侧设有螺纹的金属材质圆柱体或方形柱体，大小与所述上阀体1相匹配。

如图2所示，所述计量机构200包括中阀体7、密封组件9、轴承8、转子总成10、定子11、入料接口12和入口密封件13。所述转子总成10包括偏心螺杆101，所述偏心螺杆101为偏心螺旋圆柱体，置于所述定子11的内部，所述定子11的内侧敷设具密封作用的橡胶层，并形成与所述偏心螺杆101匹配的偏心橡胶螺纹。本实施例采用的优选做法是，所述定子11的偏心橡胶螺纹为具有双头的内螺纹，所述偏心螺杆101的螺距为所述定子11的内螺纹的螺距的一半。

如图2所示，所述计量机构200的中阀体7可以是圆形，也可以是方形，采用金属材质加工而成，大小与所述上阀体1相匹配。所述上阀体1下端与所述中阀体7上端通过螺栓连接。所述中阀体7中心开有一圆形孔；上端开有轴承8安装位、密封组件9安装位；中部开有料腔，下端开有用于安装所述定子11的安装位，且三者保持同心；下端的外侧开有流体入口与密封槽，端部有外螺纹。

如图2、图5所示，所述转子总成10采用金属材质加工而成，其上端有一凸台、中心开有一个沉头孔且与所述电机5的传动轴紧密连接；所述凸台下端为偏心螺旋圆柱体，依次安装有轴承8、密封组件9。所述定子11外形为圆柱体状，其本体采用金属材质。所述转子总成10在驱动机构的驱动下一边作行星运动，一边沿着所述定子内螺纹将流体向前推进，从而产生输送流体的作用。

如图2所示，所述入料接口12为金属材质，其中心有用于导入流体的流道，流道可以与所述中阀体7保持垂直也可以有一定角度，端部通过螺栓或者螺纹与所述中阀体7的流体入口连接，所述入口密封件13置于两者之间且紧密接触。

如图2所示，所述喷雾机构300包括下阀体14、气源接口15、喷淋室密封垫16、喷头17、复合喷口18。

所述下阀体14采用金属材质加工而成，其为上大下小空心圆柱体，如图3a、图3b所示，上端设有与所述中阀体7配套的螺纹，二者相互连接且通过所述喷淋室密封垫16密封。所述下阀体14的底部锥面内侧与所述喷头17的锥面外侧保持一定间隙形成喷淋室19，所述下阀体14的外侧中部开有螺纹孔1401，用于安装气源接口部件15。所述气源接口部件15用于连接气源给喷淋室提供气压，通过该气压控制流体的雾状范围以及喷雾颗粒的大小。此外，所述下阀体14内侧沿周向还设有两个或以上相互隔开的、均匀分布的半月形或月牙形空气流道1402。为获得更好的喷雾效果，所述半月形或月牙形空气流道通常设≥10个，比如本例中为12个。

如图4a、图4b所示，所述喷头17为中心开孔的锥形圆柱体，端面下侧设有导流台阶1703；所述中心开孔是流体的出口，即流体喷口1702。此外，所述导流台阶的外周还环设均布的两个或以上导流槽1701，所述导流槽1701通常优选设置12个以上，本例中具体是15个。所述导流槽1701的底部呈针管状，即纵截面呈U形。

如图2、图5所示，所述喷淋室出口20位于所述下阀体14端部，为一环形出口，套设于所述喷头17外侧且与之保持一定的间隔，与所述流体喷口1702共同形成复合喷口18。所述喷头17外侧跟喷淋室出口20内侧是气流出口，即气流喷口1705，流体的大小是通过螺杆式喷阀的转速控制的，而气流的大小是由所述气流喷口1705的大小决定的。

所述喷头17优选采用金属材质制成，设为可拆装、可更换安装方式，或所述气流喷口1705设为大小可调，以便更好的适应各种不同性质的、不同粘度流体的喷雾、喷淋或点胶需求。

本螺杆式喷阀的工作过程如下：

流体首先通过所述入料接口12进入所述下阀体14内腔，然后再进入由所述转子总成10与所述定子11形成的容积式计量通道，最后经所述复合喷口18喷出；与此同时，气源的气流也通过所述气源接口15进入所述半月形或月牙形空气流道1402，再进入所述喷淋室19，然后经所述喷淋室出口20喷出。此时，所述复合喷口18周围就形成环状气幕，所述复合喷口18的前端形成负压，流体从所述复合喷口18喷出后被负压高速牵引形成雾状，最后喷射至目标物上。

以下是结合具体实施例都本实用新型工作原理的进一步说明，如图6和图7a-7e所示，本螺杆式喷阀的偏心螺杆101转子为圆形截面的螺杆，具有单头螺纹，其任意横截面都是半径为R的圆形。所述定子内表面具有双头螺纹，所述转子螺杆的螺距为所述定子内螺纹螺距的一半。所述转子螺杆与所述定子螺杆的轴心线偏离一偏心距离E。所述定子的任意横截面为长椭圆形(跑道形)，两端为半径为R的半圆(即等于螺杆横截面半径)，中间为长≥4E的矩形。

所述转子螺杆的螺纹与所述定子的螺纹旋向相同。组装后，所述转子螺杆的外表面与所述定子内螺纹表面形成多个密封的独立容腔，沿轴向方向，所述转子螺杆与所述定子表面每隔一个定子螺距形成两个容腔；同时，沿横截面从上到下方向也被分成两个独立的容腔。所述转子螺杆做行星运动的同时沿着所述定子内螺纹将每个容强内的流体向前推进。

如图7a、图7b、图7c、图7d和图7e所示，分别为转子总成和定子装配后的5个不同的截面视图M-M、K-K、L-L、N-N和O-O，分别表示所述转子螺杆与所述定子相互配合的5种状态。当所述转子螺杆转动时，靠近吸入端的第一个容腔的容积逐渐增大(从0°～180°)，形成负压；在吸入端的容腔的压差作用下，流体被吸入第一个容腔内。随着所述转子螺杆继续转动，直到转过180°(从180°到360°)，该第一容腔开始封闭，将流体沿轴向排出并推向下一个相邻的容腔。在所述转子螺杆的持续转动下，上下两侧的各个容腔(一个为最大时另一个封闭)交替循环的吸入和排出流体，最后到达所述复合喷口18喷出。

实施例二

一种自动化喷涂或点胶设备，包括自动化喷涂或点胶设备本体及喷阀，所述喷阀是实施例一所述的螺杆式喷阀。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种螺杆式喷阀，其特征在于，包括自上而下依次连接的驱动机构、计量机构和喷雾机构；

所述驱动机构包括上阀体、上阀体端盖、电连接组件和电机；所述上阀体具有空腔，所述电机安装于所述上阀体的空腔内；所述电连接组件设于所述上阀体端盖上；

所述计量机构包括中阀体、密封组件、轴承、转子总成、定子、入料接口和入料接口密封件，所述转子总成与所述电机电连接，并与所述定子相互配合形成容积式计量通道；

所述喷雾机构包括下阀体、气源接口、喷淋室及其密封部件和喷头，所述喷淋室与所述容积式计量通道连通；

所述喷头包括流体喷口和气流喷口，所述气流喷口为环形，套设于所述流体喷口外侧，所述气流喷口的内壁与所述流体喷口的外壁之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述转子总成包括转子螺杆，所述转子螺杆为偏心螺旋圆柱体，置于所述定子的内部，所述定子的内侧敷设具密封作用的橡胶层，并形成与所述转子螺杆匹配的偏心橡胶螺纹。

3.如权利要求2所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述定子的偏心橡胶螺纹为具有双头的内螺纹，所述转子螺杆的螺距为所述定子的内螺纹的螺距的一半。

4.如权利要求1所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述下阀体内侧沿周向设有两个或以上相互隔开、均匀分布的半月形或月牙形空气流道。

5.如权利要求4所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述半月形或月牙形空气流道≥10个。

6.如权利要求1所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述喷头是可拆装可更换安装，或所述气流喷口的内壁与所述流体喷口的外壁之间的间隙的大小可调。

7.如权利要求1所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述喷头为中心开孔的锥形圆柱体，端面下侧设有导流台阶；所述喷头的中心开孔即为所述流体喷口。

8.如权利要求7所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述导流台阶的外周环设均布的两个或以上导流槽。

9.如权利要求8所述的螺杆式喷阀，其特征在于，所述导流槽≥12个。

10.一种自动化喷涂或点胶设备，其特征在于，包括自动化喷涂或点胶设备本体及喷阀，所述喷阀是如权利要求1～9任一项所述的螺杆式喷阀。

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