CN217055507U - 一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀及其组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀及其组合装置，包括步进电机、蜗轮减速器、联接块、限位板、复零位开关、阀体、阀板、驱动器、自动阀板控制器、压缩机控制器，步进电机和蜗轮减速器连接，蜗轮减速器经联接盘和联接块连接，联接块和阀体连接，阀板位于阀体内，阀板的阀轴经联轴器和蜗轮减速器连接，限位板设在联轴器上，复零位开关设在联接块上，步进电机和驱动器电连接，复零位开关和自动阀控制器电连接，驱动器和自动阀控制器电连接，自动阀控制器和压缩机控制器电连接，限位板用于触发复零位开关以检测上电时阀板是否复零位。本实用新型可每次上电时使阀板复零位，确保压缩机在卸载工况下启动，防止压缩机启动过载跳闸。

Description

一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀及其组合装置

技术领域

本实用新型涉及压缩机技术领域，具体为一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀及其组合装置。

背景技术

现有压缩机进气阀基本为气动阀结构，有内置活塞气缸款提升阀结构或外置气缸结构，气缸形式分活塞与膜片款，活塞款需要润滑脂，不适合无油压缩，不适合应用杂质、含水等压缩机。如喷水压缩机，气中含水多，易导致活塞失效，同时活塞润滑脂易污染无油机。现有气动阀及其配置电磁阀，无法适用于中高压机型，无法耐用中高压力使用，一般在1.6MPA内使用较多。现有气动常开阀无法适合大机组启动，加上特别低温工况，因为油粘度较大，启动阻力大，需要卸载启动，常开阀达不到此要求。另外，现有气动阀打开速度无法控制达到所需的任意速度，若打开的速度较快，对管路形成较大的压力冲击，导致零件破坏。还有，现有的电动阀存在如下不足：电动进气阀直接采用伺服电机锁，断电后无法自锁，伺服电机需要有编码器，才能定位，若无编码器，每次断电后，位置可能错位，需要人对阀板位置进行校正；动作响应时间过慢，一般在30s-60s，导致关闭不及时，即压缩机卸载不及时，导致油气分离器压力过高而安全阀爆开，影响正常功能动作；电动阀带有密封结构，用在压缩机上，在启动到加载前压缩机会出现高度真空，不利于压缩机的液体输送，甚至出现液击。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种每次上电时可使阀板自动复零位，确保压缩机实现卸载工况下启动，防止压缩机启动过载跳闸，以及适用气动阀无法适用的工况的一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀及其组合装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，包括步进电机、蜗轮减速器、联接块、限位板、复零位开关、阀体、阀板、驱动器、自动阀控制器、压缩机控制器，所述步进电机和所述蜗轮减速器连接，所述蜗轮减速器通过联接盘和所述联接块连接，所述联接块和所述阀体连接，所述阀板位于所述阀体内，且所述阀板的阀轴通过联轴器和所述蜗轮减速器连接，所述限位板设置在所述联轴器上，所述复零位开关设置在所述联接块上，所述步进电机和所述驱动器电性连接，所述复零位开关和所述自动阀控制器电性连接，且所述驱动器和所述自动阀控制器电性连接，所述自动阀控制器和所述压缩机控制器电性连接，所述限位板用于触发所述复零位开关以检测上电时所述阀板是否复零位。

进一步地：所述步进电机的输出轴和所述蜗轮减速器的蜗杆轴连接，所述蜗轮减速器的蜗轮轴通过所述联轴器和所述阀轴连接。

进一步地：所述蜗轮轴和所述联轴器采用键连接，所述阀轴与所述联轴器的连接处为方形结构。

进一步地：所述联轴器内设置有限位销，所述限位销设置于所述蜗轮轴的轴面和阀轴的轴面之间。

进一步地：所述联接块靠近所述阀体的端部设置有O圈槽，所述O圈槽内设置有用于密封、找正联接块与阀轴同心度的O型密封圈，所述联接块和所述联接盘的连接处采用止口对中定位。

进一步地：所述阀板上开设有预设通孔。

一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置，包括连接管、控制阀、上述所述的自动阀，所述自动阀和控制阀串联在所述连接管上，且所述自动阀位于所述控制阀的前侧。

进一步地：所述控制阀为常闭进气阀或常开进气阀或单向阀。

进一步地：所述自动阀的阀体通过上法兰、下法兰和所述连接管连接。

进一步地：还包括电磁阀，所述电磁阀设置在控制阀的气缸的气控管路上，所述控制阀的气缸的气控管路的进气端和压缩气源连接，所述电磁阀分别与所述自动阀控制器和所述压缩机控制器电性连接，实现自动阀与控制阀按机器所需的先后逻辑顺序关系动作，达到互锁。

本实用新型的有益效果：

1.与现有技术相比，通过步进电机连接蜗轮减速器，蜗轮减速器通过联接盘和联接块连接，联接块和阀体连接，阀板位于阀体内，阀板的阀轴通过联轴器和蜗轮减速器连接，在联轴器上设置限位板，在联接块上设置复零位开关，步进电机和驱动器电性连接，复零位开关和自动阀控制器电性连接，且驱动器和自动阀控制器电性连接，自动阀控制器和压缩机控制器电性连接，限位板用于触发复零位开关以检测上电时阀板是否复零位，从而实现每次上电时，使阀板复零位，防止使用过程中断电或信号中断导致阀板错位，无法关到位置，确保压缩机在启动时，阀板处于关闭状态，达到卸载启动功能，防止启动过载跳闸，且无需编码器，每次断电后无需通过人工对阀板位置进行校正，通过步进电机经蜗轮减速器驱动阀轴带动阀板转动，且使用步进电机可随意调速度，开或关的动作响应时间快，使压缩机卸载及时，防止油气分离器压力过高而导致安全阀爆开，通过涡轮减速器自锁解决断电时电机无自锁能力的问题，或减轻电机抱紧力，从而减小电机扭力，且可使阀板动作控制更精准。

2.将本自动阀和现有的外置气缸的常闭进气阀或内置气缸的常开进气阀或单向阀串联组合使用，可解决现有气动阀无法适用高压力机型，现有气动阀无法以慢打开速度控制，减小压缩机加载瞬间气流对压缩机系统带来的较大的冲击，有效保证系统的管路或焊接零件不受到破坏，解决气动阀门无法在低温下工作，如零下几十度下，解决无油螺杆机无油气分离器与最小压力阀而无压缩空气供给气动阀工作问题，解决喷水压缩机压缩空气含水量多导致气缸失效问题；解决喷水机的气缸含油反向污染系统问题等；解决低压力压缩机无足够压力打开气动阀问题，特别无最小压力阀的压缩机，通过用蜗轮减速器增加扭力解决电机直接和阀轴连接而导致扭力不足问题，特别在增压机或高压力气流阀门时，需要较大扭力驱动阀板或锁住阀板防止自由动作，用蜗轮减速器自锁解决断电时直联电机无自锁能力问题，或减轻电机抱紧力，从而可以减少电机扭力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图三；

图4为本实用新型的结构示意图四；

图5为图4A-A处的剖视图；

图6为图4B-B处的剖视图；

图7为本实用新型的自动阀和控制阀连接的结构示意图；

图8为本实用新型的自动阀和外置气缸的常闭进气阀连接的结构示意图；

图9为本实用新型的自动阀和内置气缸的常开进气阀连接的结构示意图；

图10为本实用新型的自动阀和单向阀连接的结构示意图一；

图11为本实用新型的自动阀和单向阀连接的结构示意图二；

图12为图11的剖视图。

附图标记说明：1-步进电机，2-蜗轮减速器，21-蜗杆轴，22-蜗轮轴，3- 联接块，31-O圈槽，41-限位板，42-复零位开关，51-阀体，52-阀板，53-阀轴，54-预设通孔，61-驱动器，62-自动阀控制器，63-压缩机控制器，7-联接盘， 8-联轴器，81-限位销，9-连接管，91-上法兰，92-下法兰,93-控制阀，931-外置气缸的常闭进气阀，932-内置气缸的常开进气阀，941-第一单向阀，942-第二单向阀，101-电磁阀，102-中继元件。

具体实施方式

图1至图6为本实用新型提供的一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀实施例结构示意图，包括步进电机1、蜗轮减速器2、联接块3、限位板41、复零位开关42、阀体51、阀板52、驱动器61、自动阀控制器62、压缩机控制器 63，步进电机1和蜗轮减速器2连接，蜗轮减速器2通过联接盘7和联接块3 连接，联接块3和阀体51连接，阀板52位于阀体51内，且阀板52的阀轴53 通过联轴器8和蜗轮减速器2连接，限位板41设置在联轴器8上，复零位开关42设置在联接块3上，步进电机1和驱动器61电性连接，复零位开关42和自动阀控制器62电性连接，且驱动器61和自动阀控制器62电性连接，自动阀控制器62和压缩机控制器63电性连接，限位板41用于触发复零位开关42以检测上电时阀板52是否复零位。

驱动器61、自动阀控制器62、压缩机控制器63分别安装压缩机电箱(图未示)内，自动阀控制器62的输入端取两端口，分别接压缩机控制器63的加载、卸载信号源。

在自动阀控制器62设置上电复零位、输入端接受打开信号或关闭信号、转向、速度、转动圈数等参数，满足阀板52的动作需求。其工作原理为：当自动阀控制器62得到电源时，首先由复零位开关42信号检测，若复零位开关42检测阀板52不处于零位位置，则自动阀控制器62发送上电复零位的指令给驱动器61，驱动器61控制步进电机1按复零位参数执行复位指令，驱动阀轴53带动阀板52关闭；若复零位开关42检测阀板52处于零位位置，则判定阀板52 已关闭至零位，等待打开指令。当压缩机控制器63发出加载指令到自动阀控制器62时，自动阀控制器62从输入端得到打开指令，自动阀控制器62按设置好的参数(如圈数、转向与转速)启动打开指令输出给驱动器61，驱动器61控制步进电机1按照设置的参数工作，并驱动蜗轮减速器2带动阀板52打开，打开完成后，等待关闭指令；当压缩机控制器63发出卸载指令到自动阀控制器62 时，自动阀控制器62从输入端得到关阀指令，自动阀控制器62按设置好的参数(如圈数、转向与转速)启动关闭指令输出给驱动器61，驱动器61控制步进电机1按设置的参数工作，并驱动蜗轮减速器2带动阀板52关闭，关闭完成后，等待打开指令；以此重复操作，达到压缩机加载与卸载功能，若在打开或关闭过程中断电，则当重新上电时，自动阀控制器62优先执行复位关闭功能，直到限位板41触发复零位开关42发送信号至自动阀控制器62为止，即当限位板41 触发复零位开关42向自动阀控制器62发送信号时，则判定阀板52达到复零位的位置，实现了确保压缩机启动时，阀板52处于关闭状态，即达到卸载启动功能，防止启动过载跳闸，通过复零位开关42解决断电或掉失脉冲带来不复位问题，导致阀板无关闭可能；复零位开关42解决阀板无需编码器，使结构更简单；使用机床的高速步进电机1，可随意调速度，开或关的动作响应时间最快小于 1S，比现有电动阀响应时间30～60s快得多，相当气动阀响应速度。

步进电机1的输出轴和蜗轮减速器2的蜗杆轴21连接，蜗轮减速器2的蜗轮轴22通过联轴器8和阀轴53连接。

通过驱动器61控制步进电机1驱动蜗轮减速器2的蜗轮轴22带动阀轴53 驱动阀板52执行打开动作，打开完成后再等待关闭指令，其中蜗轮减速器2可以达到增大扭力，在有电和无电的情况下均具有自锁功能，解决了减小电机扭力，简化电机无需带刹车装置，另外，蜗轮减速器2可以细分分度精度，让阀板52的动作精度更高，如步进电机1步距是1.8度，最小动作精度就是1.8度，若配1：10蜗轮减速器2后，阀板52动作最小精度变为0.18度，这样阀板52 动作控制更精准；用蜗杆蜗轮可使电机多圈转动解决直联接电机频繁在0～90 度内旋转问题，加上压缩机阀开与关的位置精度要求不高，所以不需开与关的限位器即可满足使用要求；若在打开或关闭过程中或已处于停机状态时，电机断电，则阀板52停留在当前断电瞬间位，并由蜗轮减速器2自锁功能锁定位置，不会被气流带动阀板52乱转动，起到停电保护阀位位置的作用；复零位开关解决电机不需要编码器，缩小电机体积，简化控制系统；阀板上开设预设通孔，有效防止压缩启动时或加载前造成高真空问题。

蜗轮轴22和联轴器8采用键连接，阀轴53与联轴器8的连接处为方形结构。

联轴器8内设置有限位销81，限位销81位于蜗轮轴22的轴面和阀轴53的轴面之间。

通过限位销81，可防止联轴器8轴向跑位。

联接块3靠近阀体51的端部设置有O圈槽31，O圈槽31内设置有用于密封、找正联接块3与阀轴53同心度的O型密封圈，联接块3和联接盘7的连接处采用止口对中定位。

联接块3和联接盘7采用止口对中定位，达到与轴同心要求，通过在联接块3靠近阀体51的端部设置O圈槽31，安装时使用O圈槽31自动找正联接块 3与阀轴53的同心度，且联轴器8与阀轴53和蜗轮轴22采用间隙配合，保证联轴器8不会憋死阀轴53与蜗轮轴22。

阀板52上开设有预设通孔54，供压缩机卸载、或启动加载前补气用。

图7-图12为本实用新型提供的一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置结构示意图，包括连接管9、控制阀93、上述所述的自动阀，自动阀和控制阀93串联在连接管9上，且自动阀位于控制阀93的前侧。

控制阀93为常闭进气阀或常开进气阀或单向阀。

自动阀的阀体通过上法兰91、下法兰92和连接管9连接。

在本实施例中，还包括电磁阀101，电磁阀101设置在控制阀93的气缸的气控管路上，控制阀93的气缸的气控管路的进气端和压缩气源连接，电磁阀101 通过中继元件102分别与自动阀控制器62和压缩机控制器63电性连接，实现自动阀与控制阀按机器所需的先后逻辑顺序关系动作，达到互锁。

图8为本实用新型的自动阀和外置气缸的常闭进气阀组合连接使用的结构示意图，通过将本实用新型的自动阀和外置气缸的常闭进气阀931组合使用，可实现本实用新型的自动阀慢打开，外置气缸的常闭进气阀快速关闭的作用。

图9为本实用新型的自动阀和内置气缸的常开进气阀组合连接使用的结构示意图，通过将本实用新型的自动阀和内置气缸的常开进气阀932组合使用，本实用新型的自动阀可实现常闭与慢打开，常开进气阀实现快关闭作用，同时也有效防止断电时，阀板52不关闭问题。

图10为本实用新型的自动阀和单向阀组合连接使用的结构示意图，此连接方式为分体式连接组合，即自动阀和第一单向阀941串联在连接管9上。

参照图11-图12，本实用新型的自动阀和单向阀还可以阀体共用式组合的连接方式组合，即自动阀的阀体51和第二单向阀942的阀体共用。

通过将本实用新型的自动阀和单向阀组合使用，可达到停机不会从主机里吐油或喷油雾出来的效果。

另外，在阀板52不带密封圈的情况下，本实用新型在阀板52上开设有预设通孔54，可供压缩机卸载、或启动加载前补气用，解决压缩机启动前高真空问题，有效防止液击破坏机器，或通过调节复零位开关42来确定阀板52的所在位置，让气流可以通过，亦可达到与在阀板52上开设预设通孔同样的功能；或在阀板52带密封圈的情况下，通过设置在阀体51外设置旁通的通气电磁阀，同样可达到补气功能。

复零位开关42可以使用光电感应式，也可以使用机械触碰式。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：包括步进电机、蜗轮减速器、联接块、限位板、复零位开关、阀体、阀板、驱动器、自动阀控制器、压缩机控制器，所述步进电机和所述蜗轮减速器连接，所述蜗轮减速器通过联接盘和所述联接块连接，所述联接块和所述阀体连接，所述阀板位于所述阀体内，且所述阀板的阀轴通过联轴器和所述蜗轮减速器连接，所述限位板设置在所述联轴器上，所述复零位开关设置在所述联接块上，所述步进电机和所述驱动器电性连接，所述复零位开关和所述自动阀控制器电性连接，且所述驱动器和所述自动阀控制器电性连接，所述自动阀控制器和所述压缩机控制器电性连接，所述限位板用于触发所述复零位开关以检测上电时所述阀板是否复零位。

2.根据权利要求1所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：所述步进电机的输出轴和所述蜗轮减速器的蜗杆轴连接，所述蜗轮减速器的蜗轮轴通过所述联轴器和所述阀轴连接。

3.根据权利要求2所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：所述蜗轮轴和所述联轴器采用键连接，所述阀轴与所述联轴器的连接处为方形结构。

4.根据权利要求3所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：所述联轴器内设置有限位销，所述限位销设置于所述蜗轮轴的轴面和阀轴的轴面之间。

5.根据权利要求4所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：所述联接块靠近所述阀体的端部设置有O圈槽，所述O圈槽内设置有用于密封、找正联接块与阀轴同心度的O型密封圈，所述联接块和所述联接盘的连接处采用止口对中定位。

6.根据权利要求5所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀，其特征在于：所述阀板上开设有预设通孔。

7.一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置，其特征在于：包括连接管、控制阀、权利要求1-6任一项所述的自动阀，所述自动阀和控制阀串联在所述连接管上，且所述自动阀位于所述控制阀的前侧。

8.根据权利要求7所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置，其特征在于：所述控制阀为常闭进气阀或常开进气阀或单向阀。

9.根据权利要求8所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置，其特征在于：所述自动阀的阀体通过上法兰、下法兰和所述连接管连接。

10.根据权利要求9所述一种带自锁与上电复零位的压缩机自动阀组合装置，其特征在于：还包括电磁阀，所述电磁阀设置在控制阀的气缸的气控管路上，所述控制阀的气缸的气控管路的进气端和压缩气源连接，所述电磁阀分别与所述自动阀控制器和所述压缩机控制器电性连接，实现自动阀与控制阀按机器所需的先后逻辑顺序关系动作，达到互锁。

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