CN216382591U - 一种可迅速响应的电气阀门定位器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可迅速响应的电气阀门定位器装置，包括安装连接为一体的上定位器壳体和下定位器壳体，上定位器壳体上分别设有通过阀芯控制导通或隔断的进气口和出气口；其中，阀芯限位安装在上定位器壳体的内周且位于进气口和出气口之间，同时上定位器壳体的外周设有电磁离合机构，在电磁离合机构的选择性通电下，使得阀芯在上定位器壳体内进行上下方向移动；本实用新型可以实现对阀芯进行快速驱动效果，进而实现了快速灵敏的响应效果，明显缩短了阀芯执行动作的时间，最终有效提高了本申请定位器的精确定位效果。

Description

一种可迅速响应的电气阀门定位器装置

技术领域

本实用新型属于阀门定位器技术领域，具体涉及了一种可迅速响应的电气阀门定位器装置。

背景技术

定位器是各种气动控制阀的重要部件，用于对调节对质量要求高的气动控制系统，以提高气动控制阀的定位精确及可靠性，通常定位器是通过阀芯的移动来实现开或关功能，阀芯的移动采用机械连杆推动或者采用气动压力推动的方式进行控制，由于机械连杆推动的动作反应过程或者气动压力推动的气动压力变化过程需要消耗一定的时间，无法即时的响应并达到定位器的开或关功能，因此在气动控制系统的控制信号指令输出后，定位器的阀芯实际动作反馈滞后，无法及时的实现气动控制系统中的压力信号反馈所需要的功能，导致定位器无法满足迅速精确定位的应用环境。

因此，本申请希望通过一种可迅速响应的电气阀门定位器装置进行创造性设计来解决上述技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可迅速响应的电气阀门定位器装置，可以实现对阀芯进行快速驱动效果，进而实现了快速灵敏的响应效果，明显缩短了阀芯执行动作的时间，最终有效提高了本申请定位器的精确定位效果。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种可迅速响应的电气阀门定位器装置，包括安装连接为一体的上定位器壳体和下定位器壳体，所述上定位器壳体上分别设有通过阀芯控制导通或隔断的进气口和出气口；其中，所述阀芯限位安装在所述上定位器壳体的内周且位于所述进气口和出气口之间，同时所述上定位器壳体的外周设有电磁离合机构，在所述电磁离合机构的选择性通电下，使得所述阀芯在所述上定位器壳体内进行上下方向移动。

优选地，所述下定位器壳体的内部设有与进气口连通的阀腔；其中，所述电磁离合机构包括与所述阀腔连通的电磁离合壳体，所述电磁离合壳体位于阀芯端部的外周，且其内部设有与所述阀芯端部选择性电磁吸合的电磁线圈单元，通过所述阀芯在所述上定位器壳体内的上下移动使得所述出气口与所述阀腔选择性连通。

优选地，所述电磁离合壳体的内部设有限位轴套，所述电磁线圈单元位于所述限位轴套的外周，且所述阀芯端部可上下方向移动地限位安装在所述上定位器壳体与所述电磁离合壳体之间。

优选地，所述阀芯端部的下端设有限位凸台，在所述限位凸台与所述电磁离合壳体之间安装复位弹簧，且所述复位弹簧位于所述限位轴套内。

优选地，所述电磁线圈单元包括套接在所述限位轴套外周的线架，所述线架上绕设有通过线缆与外部电源选择性通电连接的电磁线圈。

优选地，所述下定位器壳体上设有与外部电源通电连接的通电插接座，所述通电插接座与所述电磁离合机构通过线缆实现选择性通电连接。

优选地，所述通电插接座的外侧端部设有与外部电源插装配合的凹槽，且其内侧端部设有通过线缆与电磁离合机构选择性通电连接的电触片。

优选地，所述上定位器壳体和下定位器壳体之间的安装配合处设有密封环，所述密封环位于所述阀腔的外周。

优选地，所述电磁离合壳体上设有若干连通气孔。

优选地，所述阀芯在所述上定位器壳体内的上下移动行程范围为2-6mm。

本申请人发现导致定位器无法迅速精确定位的主要原因是由于阀芯部件的机械连杆推动的动作反应过程或者气动压力推动的气动压力变化过程需要消耗一定的时间，定位器的阀芯实际动作反馈滞后，无法即时的响应并达到定位器的开或关功能，导致定位器的实际动作滞后，因此，本申请人通过对定位器的结构进行创新的设计来提高定位器执行开或关动作执行灵敏度，特别提出在定位器壳体内部设置电磁离合机构对定位器进行精准迅速定位，在具体工作时，通过对电磁离合机构进行通电或断电，在通电时，电磁离合机构的电磁线圈产生磁力场，磁力场与阀芯之间产生电磁吸合作用，进而实现对阀芯的吸合，使得阀芯向下移动与电磁离合机构接触，使得出气口与阀腔连通（相当于电气阀门定位器装置处于开启状态）；反之，在断电时，磁力场消失，阀芯与电磁线圈脱离并复位与上定位器壳体进行密封配合，使得出气口与阀腔不再连通（相当于电气阀门定位器装置处于闭合状态）；由于电磁场的产生与消失是根据电磁离合机构在通电和断电之间进行切换而即时变化的，因此可以实现对阀芯进行快速驱动效果，进而实现了快速灵敏的响应效果，明显缩短了阀芯执行动作的时间，最终有效提高了本申请定位器的精确定位效果。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式下电气阀门定位器装置的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的爆炸结构图；

图4是本实用新型具体实施方式下阀芯的剖视图；

图5是图4的俯视图；

图6是图4中的各结构呈爆炸状态的示意图。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种可迅速响应的电气阀门定位器装置，包括安装连接为一体的上定位器壳体和下定位器壳体，上定位器壳体上分别设有通过阀芯控制导通或隔断的进气口和出气口；其中，阀芯限位安装在上定位器壳体的内周且位于进气口和出气口之间，同时上定位器壳体的外周设有电磁离合机构，在电磁离合机构的选择性通电下，使得阀芯在上定位器壳体内进行上下方向移动。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请分别参见图1、图2和图3所示，一种可迅速响应的电气阀门定位器装置1，包括安装连接为一体的上定位器壳体10和下定位器壳体20，上定位器壳体10上分别设有通过阀芯30（采用导磁金属材质）控制导通或隔断的进气口41和出气口42；其中，阀芯30限位安装在上定位器壳体10的内周且位于进气口41和出气口42之间，同时上定位器壳体10的外周设有电磁离合机构50，在电磁离合机构50的选择性通电下，使得阀芯30在上定位器壳体10内进行上下方向移动。

优选地，为了利于连通效果，在本实施方式中，下定位器壳体20的内部设有与进气口41连通的阀腔21；其中，电磁离合机构50包括与阀腔21连通的电磁离合壳体51（采用导磁金属材质），电磁离合壳体51位于阀芯端部31的外周，且其内部设有与阀芯端部31选择性电磁吸合的电磁线圈单元52，通过阀芯30在上定位器壳体10内的上下移动使得出气口42与阀腔21选择性连通；具体优选地，在本实施方式中，电磁离合壳体51上设有若干连通气孔51a。

优选地，为了确保阀芯30在断电后的复位效果，在本实施方式中，电磁离合壳体51的内部设有限位轴套51b，电磁线圈单元52位于限位轴套51b的外周，且阀芯端部31可上下方向移动地限位安装在上定位器壳体10与电磁离合壳体51之间，具体优选，在本实施方式中，优选地，阀芯30在上定位器壳体10内的上下移动行程范围为2-6mm；阀芯端部31的下端设有限位凸台31a，在限位凸台31a与电磁离合壳体51之间安装复位弹簧53，且复位弹簧53位于限位轴套51b内。

优选地，为了利于安装效果，在本实施方式中，电磁线圈单元52包括套接在限位轴套51b外周的线架52a，线架52a上绕设有通过线缆（图未示出）与外部电源（图未示出）选择性通电连接的电磁线圈52b；进一步优选地，在本实施方式中，下定位器壳体20上设有与外部电源通电连接的通电插接座60，通电插接座60与电磁线圈52b通过线缆实现选择性通电连接；具体优选地，通电插接座60的外侧端部设有与外部电源插装配合的凹槽61，且其内侧端部设有通过线缆与电磁线圈52b选择性通电连接的电触片62；为了利于线缆连接，在本实施方式中，在电磁离合壳体51的底部设有用于引出线缆的贯穿通孔（图未示出）。

优选地，为了确保阀腔21与外部的密封效果，在本实施方式中，上定位器壳体10和下定位器壳体20之间的安装配合处设有密封环70，密封环70位于阀腔21的外周。

本实施例在具体工作时，通过对电磁离合机构50进行通电或断电，在通电时，电磁离合机构50的电磁线圈52b产生磁力场，磁力场与阀芯30之间产生电磁吸合作用，进而实现对阀芯30的吸合，使得阀芯30向下移动与电磁离合机构50接触，使得出气口42与阀腔21连通（相当于电气阀门定位器装置1处于开启状态）；反之，在断电时，磁力场消失，阀芯30与电磁线圈52b脱离并复位与上定位器壳体10进行密封配合，使得出气口42与阀腔21不再连通（相当于电气阀门定位器装置1处于闭合状态）；由于电磁场的产生与消失是根据电磁离合机构50在通电和断电之间进行切换而即时变化的，因此可以实现对阀芯30进行快速驱动效果，进而实现了快速灵敏的响应效果，明显缩短了阀芯30执行动作的时间，最终有效提高了本实施例电气阀门定位器装置1的精确定位效果。

本申请人还发现本申请的主要工作过程为：电磁线圈52b通电时产生磁场力，电磁离合壳体51被快速磁化，阀芯30在磁场力的作用下被电磁离合壳体51快速吸合，此时电气阀门定位器装置1打开，电磁线圈52b断电时磁场力消失，吸合阀芯30的磁场力立即消失，阀芯30在压缩弹簧53外力作用下与电磁离合壳体51脱离，电气阀门定位器装置1闭合，由于电磁线圈52b的吸合力会随着阀芯30与电磁线圈单元52之间的间距减少呈指数倍的加大，因此在阀芯30的吸合过程中，阀芯30会产生较大瞬时加速度，阀芯30与电磁线圈单元52会产生较大冲击载荷，导致阀芯30出现瞬时振动，增加了阀芯30表面损伤的风险，在长期使用过程中，电气阀门定位器装置1的闭合效果会逐渐降低，直至整个电气阀门定位器装置1闭合失效，明显降低电气阀门定位器装置1的使用寿命；而且同时由于阀芯30与电磁离合壳体51是需要导磁的金属材料，因此在阀芯30与电磁线圈单元52的吸合过程中噪音较大，不利于对环境噪音要求高的工况下使用；为了解决该技术方案，本申请人通过提出优选的阀芯结构，请参见下实施例2。

实施例2：本实施例2的其余技术方案同实施例1，区别在于，在上述实施例1的基础上，请进一步参见图4、图5和图6所示，本实施例2进一步提出了一种适用于电磁离合阀门定位器（可直接采用上实施例1所述的电气阀门定位器装置1）的阀芯30，包括呈一体连接的阀芯轴体32和阀芯端部31，阀芯端部31与电磁线圈单元52电磁耦合，其中，在阀芯端部31外周一体包覆柔性减振隔套33；具体优选地，在本实施方式中，柔性减振隔套33采用硅胶或橡胶材质，本领域技术人员可以根据实际需要来选择合适的柔性减振隔套33材质。

优选地，在本实施方式中，阀芯端部31包括位于上方的连接凸台31a以及位于下方的限位凸台31c，连接凸台31a与限位凸台31c之间设有电磁吸合端面31b，柔性减振隔套33一体包覆在电磁吸合端面31b的外周。

优选地，为了确保柔性减振隔套33在上下方向的柔性贴合效果，在本实施方式中，柔性减振隔套33的上下表面分别设有上降噪唇口环33a和下降噪唇口环33b；优选地，在本实施方式中，上降噪唇口环33a位于连接凸台31a的外周，下降噪唇口环33b位于限位凸台31c的外周。

优选地，在本实施方式中，连接凸台31a一体设有密封结构34，用于实现与上定位器壳体10的内壁接触时的密封配合效果，确保在电磁线圈52b断电时出气口42与阀腔21之间的密封配合效果，进而确保本实施例电气阀门定位器装置1的闭合可靠性；具体优选地，在本实施方式中，一体密封结构34包括位于阀芯轴体32外周的密封圈34a以及套接在连接凸台31a外周的密封套34b，密封圈34a和密封套34b采用一体连接。

优选地，在本实施方式中，阀芯轴体32设有凹槽32a，用于增加出气口42的连通空间，确保在电磁线圈52b通电时出气口42与阀腔21之间的连通效果。

本实施例2通过提出阀芯端部31外周一体包覆柔性减振隔套33，柔性减振隔套33的结构设计可以有效地消除阀芯30在吸合时产生的振动以及噪音，在阀芯30被电磁线圈52b产生的磁场力向电磁线圈单元52吸合过程中，柔性减振隔套33的下降噪唇口环33b先接触电磁线圈单元52，并逐步弹性变形，直至阀芯30与电磁线圈单元52完全吸合，柔性减振隔套33能够有效地防止金属材质阀芯30的表面与电磁线圈单元52表面的碰撞，消除阀芯30产生的振动，并大大降低阀芯30在吸合过程中产生的噪音，柔性减振隔套33还能够有效地保护阀芯30，最终有效提高了本实施例电气阀门定位器装置1的使用寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包括一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种可迅速响应的电气阀门定位器装置，包括安装连接为一体的上定位器壳体和下定位器壳体，其特征在于，所述上定位器壳体上分别设有通过阀芯控制导通或隔断的进气口和出气口；其中，所述阀芯限位安装在所述上定位器壳体的内周且位于所述进气口和出气口之间，同时所述上定位器壳体的外周设有电磁离合机构，在所述电磁离合机构的选择性通电下，使得所述阀芯在所述上定位器壳体内进行上下方向移动。

2.根据权利要求1所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述下定位器壳体的内部设有与进气口连通的阀腔；其中，所述电磁离合机构包括与所述阀腔连通的电磁离合壳体，所述电磁离合壳体位于阀芯端部的外周，且其内部设有与所述阀芯端部选择性电磁吸合的电磁线圈单元，通过所述阀芯在所述上定位器壳体内的上下移动使得所述出气口与所述阀腔选择性连通。

3.根据权利要求2所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述电磁离合壳体的内部设有限位轴套，所述电磁线圈单元位于所述限位轴套的外周，且所述阀芯端部可上下方向移动地限位安装在所述上定位器壳体与所述电磁离合壳体之间。

4.根据权利要求3所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述阀芯端部的下端设有限位凸台，在所述限位凸台与所述电磁离合壳体之间安装复位弹簧，且所述复位弹簧位于所述限位轴套内。

5.根据权利要求3所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述电磁线圈单元包括套接在所述限位轴套外周的线架，所述线架上绕设有通过线缆与外部电源选择性通电连接的电磁线圈。

6.根据权利要求1所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述下定位器壳体上设有与外部电源通电连接的通电插接座，所述通电插接座与所述电磁离合机构通过线缆实现选择性通电连接。

7.根据权利要求6所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述通电插接座的外侧端部设有与外部电源插装配合的凹槽，且其内侧端部设有通过线缆与电磁离合机构选择性通电连接的电触片。

8.根据权利要求2所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述上定位器壳体和下定位器壳体之间的安装配合处设有密封环，所述密封环位于所述阀腔的外周。

9.根据权利要求2所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述电磁离合壳体上设有若干连通气孔。

10.根据权利要求1所述的电气阀门定位器装置，其特征在于，所述阀芯在所述上定位器壳体内的上下移动行程范围为2-6mm。

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