CN2883822Y - 脉冲电动阀 - Google Patents

Abstract

脉冲电动阀，包括设有流体入口与出口的阀体、安装在阀体上的阀座及安装在阀座上的变速箱，该变速箱内有电机和减速齿轮组，在阀体与阀座之间设有弹性阀块，弹性阀块与阀座之间设有主阀腔，主阀腔一侧设有内置阀芯的控制腔，阀芯上有摆杆与变速箱的输出轴垂直驱接，所述控制腔一侧还设有与出口相通的稳压腔，阀芯封闭控制腔与稳压腔。本阀的电机驱动齿轮组只需转动一个小的角度阀芯摆动使弹性阀块上下移动、开闭阀门。不仅开闭惯性微小，且阀块不易被磨损，既保证了能精确、可靠的开闭阀门，又保证了本阀使用时的密封。同时，本实用新型还具开闭阀门耗电低、用时短、体积小及使用寿命长的优点。

Description

脉冲电动阀

(一)技术领域：

本实用新型涉及脉冲电动阀技术领域，特别是一种脉冲电动阀。

(二)背景技术：

现有水流道、气流道等的开关阀门多采用电磁阀、电动机阀等。一般电磁阀通电后，利用电磁铁与永久磁铁的相互吸引及排斥来达到开启及关闭阀门的目的，但电磁阀存在耗电大、开关用时长，电机体积大、活塞易被磨损且密封性能欠佳等缺点。脉冲电动阀则是利用脉冲电流驱动电机、经齿轮的传动带动活塞来达到开闭的目的，如公告号为CN2474839的中国专利申请“一种动量矩脉冲电动阀芯”，是设有进水管、出水管与阀腔的阀体和阀门，其由拨杆、摆轮和电机组成的传动机构设置在阀腔隔壁的摆轮腔内；传动机构的拨杆一端与尾腔室内的胶塞阀连接；摆轮可拨动拨杆左右摆动控制阀腔阀嘴的启闭。虽然此阀结构改进，体积减小，但其还存在明显缺陷，如：拨杆左右摆动开闭胶塞阀的控制精度较低、耗电量大、电机转动惯性大、防振性能及开闭稳定性不足等。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供了一种开闭用时短、耗电低、体积小、密封性能好且防振性能好的脉冲电动阀。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

脉冲电动阀，包括设有流体入口与出口的阀体、安装在阀体上的阀座及安装在阀座上的变速箱，该变速箱内有电机和减速齿轮组，在阀体与阀座之间设有弹性阀块，该弹性阀块的外沿密封固接于阀座底面，弹性阀块与阀座之间设有主阀腔，阀座和阀体密封固接，弹性阀块压在阀体的流体出口上，弹性阀块的中心部位向上移动时流体入口与出口连通，反之中心部位下压时流体入口与出口隔断、阀关闭；弹性阀块有细孔连通所述流体进口和主阀腔，主阀腔一侧阀体和阀座之间为内置阀芯的控制腔，所述阀芯上有摆杆与变速箱的输出轴驱接，所述控制腔一侧、阀体和阀座之间还设有稳压腔，该稳压腔与控制腔有细孔连通，所述阀芯位于控制腔与稳压腔的通孔前、启闭该孔，且稳压腔有细孔与出口连通。所述变速箱的输出轴密封插入阀座、进入控制腔内，上述阀芯固接于摆杆的一端，摆杆的另一端与插入控制腔的输出轴垂直相接。

开启阀体时，脉冲电流启动电机，20～50毫安电流、20～50毫秒内带动减速齿轮组，输出轴转动，因摆杆与输出轴垂直相接，输出轴只需转动极小角度，摆杆的后摆就使其另一端控制腔中的阀芯得到较大位移，阀芯后移，开启控制腔和稳压腔的孔，进口、主阀腔、控制腔、稳压腔和出口形成通路，因主阀腔流体压力下降，弹性阀块上移，阀体进出口连通，本阀门开启。

关闭阀体时，反向启动电机，同样的脉冲电流反向带动减速齿轮组，输出轴反向转动，摆杆回摆控制腔中的阀芯前移回位，关闭控制腔和稳压腔的通孔，进口进入主阀腔的流体压力使弹性阀块下移，进出口关闭。

为了保证上述输出轴和阀座之间的密封，为了阀芯更好地封堵控制腔与稳压腔间的通孔，输出轴进入控制腔的部分与摆杆、阀芯的表面包裹有弹性密封材料，如弹性橡胶或弹性树脂或其它弹性高分子材料。

为了输出轴和阀座之间更好地密封、避免流体从控制腔泄漏，在上述控制腔内、阀座壁上输出轴插入处有凹槽，上述弹性密封材料顶端有的凸沿环、卡嵌于凹槽底部，在凸沿环外压装圆形垫圈，截面为弧度大于半圆的C形弧的支承筒一端抵于垫圈、另一端卡嵌于与输出轴相对的阀体上的凹槽内，输出轴位于该支承筒内、摆杆从其一侧的开口中伸出。上述垫圈和支承筒最好为不锈钢或其它不易被腐蚀的材料制成。

为了使弹性阀块的弹性与流体压力平衡，上述主阀腔内、阀座和弹性阀门之间设有弹簧。

为了防止流体内的颗粒杂质进入上述主阀腔内，堵塞主阀腔、控制腔、稳压腔和出口之间的细孔，影响本阀的正常工作，弹性阀块上的主阀腔与进口相通的细孔内穿进直径为3/4～1/3该孔径的丝，此丝的上端与弹簧相连。这样等于或大于该孔径3/4～1/3的颗粒就无法进入主阀腔，不会对下游的细孔造成影响。可用上述主阀腔内弹簧一端的弹簧丝拉直穿进弹性阀块上的细孔，该弹簧丝直径为3/4～1/3细孔径。

为了防止由于阀体的振动或阀体内流体的背压等因素使阀芯移动，引起变速箱齿轮的转动、驱动电机，导致本阀误动作的现象，上述变速箱中各齿轮轴相互平行，上述减速齿轮组中靠近电机的前过渡齿轮固定轴一端的固定孔向电机方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为前过渡齿轮固定轴轴径的1.5～2.5倍。靠近输出齿轮的后过渡齿轮固定轴一端的轴孔向背向阀芯、平行于后过渡齿轮和输出齿轮啮合点的切线的方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为后过渡齿轮固定轴轴径的1.5～2.5倍。

为了节省空间及材料，上述输出轴上的输出齿轮可为弧度为10～90度的扇形齿轮。

当阀门开启状态下，阀芯受到流体压力有自行前移的趋势，当其带动摆杆回摆一小角度时，使输出齿轮逆时针稍作转动，与之啮合的前过渡齿轮被带动，前过渡齿轮轴一端因受力而沿着长形槽孔移动，使前过渡齿轮和与之啮合的齿轮间产生扭力、剪力，前过渡齿轮停止转动，减速齿轮组停止传动，从而防止了阀门的自行关闭，保持开启状态。当需关闭阀门时，反向脉冲反向启动电机，前过渡齿轮在与其啮合的电机轴齿轮带动下，被压偏移的固定轴一端回位，使齿轮组恢复到正常的传动关态，带动摆杆、阀芯动作。

同理，在阀门关闭状态下，若阀芯有自行后移开启的趋势，后过渡齿轮的固定轴一端偏移至其长形槽孔的一侧，使得减速齿轮组停止传动。保证阀门保持关闭。

上述电机最好为微型空心杯电机或其它低功耗微电机。

本实用新型的脉冲电动阀优点为：1、动作灵敏，只需要20～50毫秒内20～50毫安的脉冲电流就可使电机驱动齿轮组动作，输出轴只需转动一个小的角度便能实现阀门开闭；2、本阀不仅开闭惯性小，且阀芯不易被磨损，从而既保证了阀门开闭精确、可靠，又保证了本阀的密封；3、过渡齿轮固定轴的长形槽孔，使阀芯不会自行移动，保证本阀门的启闭状态不会因流体压力或震动自行改变，增强可靠性；4、本阀采用低功耗微电机，开闭阀门耗电低、用时短；5、本阀体积小，使用寿命长。

(四)附图说明：

图1为本脉冲电动阀实施例的整体纵向阶梯剖视示意图；

图2为图1的A-A剖视示意图；

图3为图2的B-B剖视示意图，即本脉冲电动阀实施例阀芯部分的剖视示意图；

图4为本脉冲电动阀实施例变速箱结构示意图。

(五)具体实施方式：

本脉冲电动阀实施例如图1、图2所示，包括设有流体入口与出口的阀体1、安装在阀体1上的阀座2及安装在阀座2上的变速箱3。该变速箱3内有电机3-4和减速齿轮组，电机3-4轴上的齿轮和后过渡齿轮3-3、前过渡齿轮3-2、变速箱3输出轴3-1上的输出齿轮3-5依次啮合。在阀体1与阀座2之间设有弹性阀块8，该弹性阀块8的外沿密封固接于阀座2底面，弹性阀块8与阀座2之间为主阀腔7，阀座2和阀体1密封固接，弹性阀块8压在阀体1的流体出口上，弹性阀块8的中心部位向上移动时流体入口与出口连通，反之中心部位下压时流体入口与出口隔断、阀关闭。弹性阀块8有细孔连通所述流体进口和主阀腔7，主阀腔7一侧、阀体1和阀座2之间为内置阀芯4的控制腔6，所述阀芯4经摆杆4-1与变速箱3的输出轴3-1驱接，所述控制腔一侧、阀体1和阀座2之间还设有稳压腔5，该稳压腔5与控制腔6有细孔连通，且稳压腔5有细孔与出口连通。所述阀芯4位于控制腔6与稳压腔5的通孔前、启闭该孔，所述变速箱3的输出轴3-1密封插入阀座2、进入控制腔6内，阀芯4固接于摆杆4-1的一端，摆杆4-1的另一端与插入控制腔的输出轴3-1垂直相接。

如图2、图3所示，上述输出轴3-1进入控制腔6的部分与阀芯4、摆杆4-1的表面包裹有弹性密封材料。在上述控制腔6内、阀座2壁上输出轴3-1插入处有凹槽10，上述包裹在输出轴3-1上的弹性材料顶端有凸沿环11、卡嵌于凹槽10底部，在凸沿环11外压装圆形垫圈13，截面为大于半圆的C形弧的支承筒14一端抵于垫圈13、另一端卡嵌于与输出轴3-1相对的阀体1上的凹槽15内，输出轴3-1位于该支承筒14内、摆杆4-1从其一侧的开口中伸出。

如图1和图2所示，上述主阀腔7内、阀座2和弹性阀门8之间设有弹簧9。该弹簧9一端的弹簧丝拉直穿进弹性阀块8上的细孔，该弹簧丝直径为3/4～1/3细孔径。

如图1和图4所示，上述变速箱3中各齿轮轴相互平行，减速齿轮组中靠近电机3-4的前过渡齿轮3-3固定轴一端的固定孔向电机3-4轴方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为前过渡齿轮3-3固定轴轴径的1.5～2.5倍；靠近输出齿轮3-5的后过渡齿轮3-2固定轴一端的轴孔向背向阀芯、平行于后过渡齿轮3-2和输出齿轮3-5啮合点的切线的方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为后过渡齿轮3-2固定轴轴径的1.5～2.5倍。

Claims (8)

1、脉冲电动阀，包括设有流体入口与出口的阀体(1)、安装在阀体(1)上的阀座(2)及安装在阀座(2)上的变速箱(3)，该变速箱(3)内有电机(3-4)和减速齿轮组，在阀体(1)与阀座(2)之间设有弹性阀块(8)，该弹性阀块(8)的外沿密封固接于阀座(2)底面，弹性阀块(8)与阀座(2)之间设有主阀腔(7)，阀座(2)和阀体(1)密封固接，弹性阀块(8)压在阀体(1)的流体出口上，弹性阀块(8)的中心部位向上移动时流体入口与出口连通，反之其中心部位下压时流体入口与出口隔断、阀关闭；弹性阀块(8)有细孔连通所述流体进口和主阀腔(7)，主阀腔(7)一侧阀体和阀座之间为内置阀芯(4)的控制腔(6)；所述阀芯(4)上有摆杆与变速箱(3)的输出轴(3-1)驱接，其特征在于：所述控制腔一侧、阀体(1)和阀座(2)之间还设有稳压腔(5)，该稳压腔(5)与控制腔(6)有细孔连通，且稳压腔(5)有细孔与出口连通，所述阀芯(4)位于控制腔(6)与稳压腔(5)的通孔前、启闭该孔，所述变速箱(3)的输出轴(3-1)密封插入阀座(2)、进入控制腔(6)内，阀芯(4)固接于摆杆(4-1)的一端，摆杆(4-1)的另一端与插入控制腔的输出轴(3-1)垂直相接。

2、根据权利要求1所述的脉冲电动阀，其特征在于：上述输出轴(3-1)进入控制腔(6)的部分与阀芯(4)、摆杆(4-1)的表面包裹有弹性密封材料。

3、根据权利要求2所述的脉冲电动阀，其特征在于：在上述控制腔(6)内、阀座(2)壁上输出轴(3-1)插入处有凹槽(10)，上述弹性密封材料顶端有凸沿环(11)、卡嵌于凹槽(10)底部，在凸沿环(11)外压装圆形垫圈(13)，截面为大于半圆的C形弧的支承筒(14)一端抵于垫圈(13)、另一端卡嵌于与输出轴(3-1)相对的阀体(1)上的凹槽(15)内，输出轴(3-1)位于该支承筒(14)内、摆杆(4-1)从其一侧的开口中伸出。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲电动阀，其特征在于：上述变速箱(3)中各齿轮轴相互平行，减速齿轮组中靠近电机(3-4)的前过渡齿轮(3-3)固定轴一端的固定孔向电机(3-4)轴方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为前过渡齿轮(3-3)固定轴轴径的1.5～2.5倍；靠近输出齿轮(3-5)的后过渡齿轮(3-2)固定轴一端的轴孔向背向阀芯、平行于后过渡齿轮(3-2)和输出齿轮(3-5)啮合点的切线的方向延伸成长形槽孔，该长形槽孔的长度为后过渡齿轮(3-2)固定轴轴径的1.5～2.5倍。

5、根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲电动阀，其特征在于：上述主阀腔(7)内、阀座(2)和弹性阀门(8)之间设有弹簧(9)。

6、根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲电动阀，其特征在于：弹性阀块(8)上的主阀腔与进口相通的细孔内穿入直径为3/4～1/3该孔径的丝，此丝的上端与弹簧(8)相连。

7、根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲电动阀，其特征在于：上述电机(3-4)为微型空心杯电机或其它低功耗微电机。

8、根据权利要求1至3中任一项所述的脉冲电动阀，其特征在于：上述变速箱输出轴(3-1)上的输出齿轮(3-5)为弧度为10～90度的扇形齿轮。

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