JPH04203501A - Electropneumatic converting mechanism - Google Patents
Electropneumatic converting mechanismInfo
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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、変位より空気圧に変換する手段としてのノズ
ル、フラッパーを介さず、パイロットバルブを直接作動
する構造とした電空変換器の電気空気変換機構に関する
。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention is an electro-pneumatic converter having a structure in which a pilot valve is directly actuated without using a nozzle or a flapper as a means for converting displacement into air pressure. Concerning the conversion mechanism.
従来の電空変換器のブロック線図を第2図に示し、その
動作原理図を第3図に示す、従来は電磁コイル1に電気
信号Aを加えて、可動鉄片2を変位に変換し、この変位
はノズル、フラッパー機構のフラッパー3に伝達されて
、ノズル、フラッパー間の隙間変化として、ノズル背圧
PNに変換している。ノズル背圧PNはパイロットバル
ブ5のダイアフラム6に加わり、変位となってバルブ7
を押して、スチールボール8とボールシート9の間の隙
間を開けて、供給空気圧Sを出力空気圧側に導入し出力
空気圧Oとして取り出すと同時に。A block diagram of a conventional electro-pneumatic converter is shown in FIG. 2, and a diagram of its operating principle is shown in FIG. This displacement is transmitted to the nozzle and the flapper 3 of the flapper mechanism, and is converted into nozzle back pressure PN as a change in the gap between the nozzle and the flapper. The nozzle back pressure PN is applied to the diaphragm 6 of the pilot valve 5, resulting in a displacement of the valve 7.
Press to open a gap between the steel ball 8 and ball seat 9, introduce the supply air pressure S to the output air pressure side, and take it out as the output air pressure O.
分岐された出力空気圧Oをフィードバックベローズ10
に導きフィードバックアーム11に力として伝達し、ス
プリング12を介してフラッパー3位置を平衡させてい
る。The branched output air pressure O is fed back to the bellows 10.
The force is transmitted to the feedback arm 11 as a force, and the position of the flapper 3 is balanced via the spring 12.
従来の変位−空気圧変換機構としてのノズル−フラッパ
ー機構を用いて、ノズル背圧によりバイロットバルブを
動作させる方法では次のような問題がある。A conventional method of operating a pilot valve using nozzle back pressure using a nozzle-flapper mechanism as a displacement-air pressure conversion mechanism has the following problems.
1)ノズル背圧の最高値を得るために、ノズル。1) Nozzle to obtain the highest value of nozzle back pressure.
フラッパー間の隙間を正しく組立てるための工作精度9
組立精度が要求される。Machining accuracy 9 for correctly assembling the gap between flappers
Assembly precision is required.
2)ノズル、フラッパー機構に必ず付随する絞りもあり
、長期間の連続運転で空気源の汚れがノズル、フラッパ
ー、絞りに付着し、ついには詰りに至る過程での特性劣
化の要因になる63)フラッパーは動作原理上、可動部
であるがために耐震性には限界がある。2) There is also a restriction that is always attached to the nozzle and flapper mechanism, and dirt from the air source adheres to the nozzle, flapper, and restriction during long-term continuous operation, which can eventually lead to clogging and deterioration of characteristics63) Because the flapper is a movable part due to its operating principle, its earthquake resistance is limited.
本発明の目的はこれら問題を解決のだ−めの電空変換機
構を提供するにある。An object of the present invention is to provide an electro-pneumatic conversion mechanism that solves these problems.
上記目的を達成するために、電空変換機構の構成要素か
ら、変位−空気圧変換の手段とするノズル、フラッパー
機構を排除したものである。即ち。In order to achieve the above object, the nozzle and flapper mechanism, which serve as means for displacement-pneumatic pressure conversion, are excluded from the components of the electro-pneumatic conversion mechanism. That is.
電気信号により変位する手段を設け、この手段で得た変
位をパイロットバルブ内のバルブに直接または拡大機構
を経て伝達するように構成したものである。A means for displacing by an electric signal is provided, and the displacement obtained by this means is transmitted to the valve in the pilot valve directly or via an expansion mechanism.
電気信号を加えることにより変位を生ずる素子を用い、
変位の先端をパイロットバルブのバルブへ直接作用する
ように配し、あるいは変位がバルブの動作に必要な変位
に満たない場合には変位拡大機構を具備させてこれを介
してパイロットバルブのバルブへ作用するように配すこ
とにより、ノズル、フラッパー機構を用いた場合に起因
する問題点が省けて、長期間の性能の安定を図ることが
できる。Using an element that generates displacement by applying an electrical signal,
Arrange the tip of the displacement so that it acts directly on the pilot valve, or if the displacement is less than the displacement required for valve operation, provide a displacement amplification mechanism and act on the pilot valve through this. By arranging it in such a manner, problems caused by using a nozzle and flapper mechanism can be eliminated, and long-term performance can be stabilized.
以下、本発明の一実施例を第4図にブロック線図で表し
、第1図は動作原理を示す。Hereinafter, one embodiment of the present invention is shown in a block diagram in FIG. 4, and FIG. 1 shows the principle of operation.
第1図は電気信号を素子に加えて得られた変位を直接パ
イロットバルブに伝達する場合を示す。FIG. 1 shows the case where an electric signal is applied to the element and the resulting displacement is directly transmitted to the pilot valve.
枠体21の一方に電気変位変換素子22の一端を固定し
枠体21の他の一方にパイロットバルブ24を配し、電
気変位変換素子22の変位はバルブ25先端に作用する
ように配置する。バルブ25はシールダイアフラム26
に保持されて、パイロットバルブ24の本体に取付けら
れている。One end of the electric displacement converting element 22 is fixed to one side of the frame 21, and a pilot valve 24 is arranged on the other side of the frame 21, so that the displacement of the electric displacement converting element 22 acts on the tip of the valve 25. The valve 25 is a seal diaphragm 26
and is attached to the main body of the pilot valve 24.
バルブ25の他の一端はボール27に接し、ボール27
はバネ28でバルブ25側に押しつけられ接触している
。ボール27を具備する空間へは供給空気圧Sを常に供
給している。電気信号Aが電気変位変換素子22に加わ
り変位が生じると、その変位はバルブ25に直接作用し
、バルブ25の変位は、ボール27に伝達してボール2
7とボールシート29の隙間を開ける。供給空気圧Sは
この隙間を通って出力圧0となって取り出される。The other end of the valve 25 is in contact with the ball 27;
is pressed against and in contact with the valve 25 side by a spring 28. A supply air pressure S is constantly supplied to the space provided with the ball 27. When the electric signal A is applied to the electric displacement converting element 22 and a displacement occurs, the displacement acts directly on the valve 25, and the displacement of the valve 25 is transmitted to the ball 27 and the ball 2
Open a gap between 7 and ball seat 29. The supplied air pressure S passes through this gap and is taken out as an output pressure of 0.
電気信号が減少方向の場合は、変位も小さくなるためバ
ルブ25はバネ30によって押し戻されるため、ボール
シート29の隙間は塞がれ、バルブ25下方とボール2
7の間に隙間ができる。この隙間より出力圧はバルブ2
5の排気穴31を経て大気へ排出されて減圧される。When the electric signal is in the decreasing direction, the displacement also becomes smaller and the valve 25 is pushed back by the spring 30, so the gap between the ball seat 29 is closed and the lower part of the valve 25 and the ball 2
There will be a gap between 7. From this gap, the output pressure is from valve 2.
It is discharged to the atmosphere through the exhaust hole 31 of No. 5, and the pressure is reduced.
第6図は電気変位変換素子の変位を拡大機構を介してパ
イロットバルブに作用する場合の実施例を示す、電気変
位変換素子で得られる変位が/hさい場合、すなわちパ
イロットバルブの動作に必要な変位が充分でない場合は
、電気変位変換素子22を直列に複数個組合せて、必要
な変位を得るか、もしくは電気変位変換素子22単体に
対して、拡大機構を設けて、変位を拡大する必要がある
。Fig. 6 shows an example in which the displacement of the electric displacement converting element is applied to the pilot valve via an amplifying mechanism. If the displacement is not sufficient, it is necessary to increase the displacement by combining a plurality of electric displacement conversion elements 22 in series to obtain the necessary displacement, or by providing an expansion mechanism for the electric displacement conversion element 22 alone. be.
しかし電気変位変換素子22を複数個を直列に接続する
場合は、装置全体が大きくなる欠点がある。However, when a plurality of electric displacement transducing elements 22 are connected in series, there is a drawback that the entire device becomes large.
したがって本実施例では、簡単な拡大機構を具備するこ
とにより、装置を大形化せずに性能を得ることができる
。すなわち第6図において枠体32の一部を弾性材でフ
レクシャ33もしくはこれに代る支点34を設けて支点
34より2の位置に電気変位変換素子22の変位を伝達
するように配置し、図示のQの反対方向に支点からLの
位置に変位が作用するように配し、同じく支点からしの
中心線上にパイロットバルブ24を設置する。すなわち
、この場合パイロットバルブ24のバルブ25にはL/
I1倍された変位が伝達される。調整ねじ35は零点位
置調整のためであり、ロックナツト36は、調整ねじ3
5のロック用である。Therefore, in this embodiment, by providing a simple enlargement mechanism, performance can be obtained without increasing the size of the device. That is, in FIG. 6, a part of the frame 32 is made of an elastic material and is provided with a flexure 33 or a fulcrum 34 in place of the flexure 33, and is arranged so as to transmit the displacement of the electric displacement converting element 22 to a position 2 from the fulcrum 34. The pilot valve 24 is arranged so that a displacement acts in the direction opposite to Q from the fulcrum at a position L, and the pilot valve 24 is similarly installed on the center line of the fulcrum. That is, in this case, the valve 25 of the pilot valve 24 has L/
The displacement multiplied by I1 is transmitted. The adjusting screw 35 is for zero point position adjustment, and the lock nut 36 is for adjusting the zero point position.
This is for locking No. 5.
第7図には本発明の電気空気圧変換機構37にフィード
バック回路39を設けた一例をブロック線図に示す、電
気空気圧変換機構37の出力圧を外部に取り出すと同時
に、出力圧を分岐して、圧力センサに導き再び空気信号
を電気信号に変換し。FIG. 7 shows a block diagram of an example in which the electro-pneumatic conversion mechanism 37 of the present invention is provided with a feedback circuit 39.The output pressure of the electro-pneumatic conversion mechanism 37 is taken out to the outside, and at the same time, the output pressure is branched. The air signal is guided to the pressure sensor and converted into an electrical signal again.
フィードバック信号として、入力信号に対応させた平衡
回路を具備させて閉ループを構成すれば、より精度の高
い電気空気圧変換機構を完成させられ机
第8図は電気変位変換の手段として、電磁コイル42を
用いた実施例を示す。If a closed loop is constructed by providing a balanced circuit corresponding to the input signal as a feedback signal, a more accurate electro-pneumatic conversion mechanism can be completed. An example used is shown below.
枠体41の内側に電磁コイル42を固定し、枠体41−
のもう一方の内側にパイロットバルブ24を配し、その
間に弾性材による支点46を備えた中継アーム45には
可動片43と調整ねじ47を接続ねじ49で接続し、固
定ナツト48で固定する。調整ねじ47は可動片43の
中心に位置し、可動片43の変位を中継アーム45を介
してパイロットバルブ24のバルブ25に変位を伝達す
るようにし、動作は前述の第4図と同じである。The electromagnetic coil 42 is fixed inside the frame 41, and the frame 41-
A pilot valve 24 is arranged inside the other side, and a movable piece 43 and an adjusting screw 47 are connected to a relay arm 45 having a fulcrum 46 made of an elastic material between them with a connecting screw 49, and fixed with a fixing nut 48. The adjustment screw 47 is located at the center of the movable piece 43, and transmits the displacement of the movable piece 43 to the valve 25 of the pilot valve 24 via the relay arm 45, and the operation is the same as that in FIG. 4 described above. .
このように変位に直接または拡大機構を経てパイロット
バルブ24に作用させるように配すことは電気変位変換
の手段として、他の要素髪もってしても容易に考察でき
る。Arranging the pilot valve 24 to act on the displacement directly or via an amplification mechanism in this way can be easily considered as a means of electrical displacement conversion even when other elements are involved.
本発明によれば変位を空気圧への変換に不可欠であった
ノズル、フラッパー機構が省けるため、構造の簡素化、
小形化が図おる。ノズル、フラッパーの微少隙間を維持
するのに必要な工作精度。According to the present invention, the nozzle and flapper mechanism that are essential for converting displacement into air pressure can be omitted, which simplifies the structure.
Miniaturization is possible. Machining accuracy required to maintain minute gaps between nozzles and flappers.
組立精度が不要となる。また長期間の運転で、空気源の
汚れが、ノズル、フラッパーの付着による性能劣化の要
因を取除け、さらに可動部であるフラッパーを具備しな
いため、耐震性の向上も図れる等効果がある。Assembly precision is not required. In addition, during long-term operation, it eliminates the factors that cause performance deterioration due to dirt in the air source and adhesion to the nozzle and flapper.Furthermore, since it does not have a flapper, which is a moving part, it has the advantage of improving earthquake resistance.
また、パイロットバルブは、ノズル背圧を受けて変位を
発生させるダイアフラムが必要であったが直接変位を伝
達する場合のパイロットバルブは第1図のダイアフラム
6が省ける利点がある。Further, the pilot valve requires a diaphragm that generates displacement in response to nozzle back pressure, but a pilot valve that directly transmits displacement has the advantage that the diaphragm 6 shown in FIG. 1 can be omitted.
第1@は本発明による電空変換機構の一実施例図、第2
図は従来品のブロック線図、第3図は従来品の動作原理
図、第4図は本発明の一実施例で変位を直接パイロット
バルブに伝達する場合のブロック線図、第5図は本発明
の他の実施例のブロック線図、第6図は第5図の一点鎖
線で囲んだ部分で、変位を拡大機構を介してパイロット
バルブに伝達する場合の断面図、第7図は本発明の電空
変換器に入力信号と出力信号の偏差信号を検出し閉ルー
プを構成する場合のブロック線図、第8図は本発明の他
の実施例で電磁コイルの変位を直接パイロットバルブに
伝達する場合の断面図である。
22・・・電気変位変換素子、24・・・パイロットバ
ルブ、25・・・バルブ、26・・・シールダイアフラ
ム、27・・・ボール、28・・・スプリング、29・
・・ボールシート、30・・・バネ、32・・・枠体、
33・・・フレクシャ、34・・・支点、35・・・調
整ねじ、36・・・ロックナツト、37・・・電空変換
機構、38・・・拡大機構。
39・・・フィードバック回路、41・・・枠体、42
・・・電磁コイル、43・・・可動片、44・・・固定
ねじ、45・・・中継アーム、46・・・支点、47・
・・調整ねじ、第 2 の
第 3 (社)
Δ
) U
茅4区
第 、5 図
第 6 虐
第 7 図
乎 31
/ごThe first @ is a diagram of an embodiment of the electro-pneumatic conversion mechanism according to the present invention, and the second
The figure is a block diagram of a conventional product, Figure 3 is a diagram of the operating principle of a conventional product, Figure 4 is a block diagram of an embodiment of the present invention in which displacement is directly transmitted to the pilot valve, and Figure 5 is a diagram of the present invention. A block diagram of another embodiment of the invention, FIG. 6 is a cross-sectional view of the part surrounded by the dashed-dotted line in FIG. Fig. 8 is a block diagram of a case in which a deviation signal between an input signal and an output signal is detected in an electro-pneumatic converter to form a closed loop, and Fig. 8 shows another embodiment of the present invention in which the displacement of an electromagnetic coil is directly transmitted to a pilot valve. FIG. 22... Electric displacement conversion element, 24... Pilot valve, 25... Valve, 26... Seal diaphragm, 27... Ball, 28... Spring, 29...
... ball seat, 30 ... spring, 32 ... frame body,
33... Flexure, 34... Fulcrum, 35... Adjustment screw, 36... Lock nut, 37... Electro-pneumatic conversion mechanism, 38... Enlargement mechanism. 39... Feedback circuit, 41... Frame, 42
... Electromagnetic coil, 43 ... Movable piece, 44 ... Fixing screw, 45 ... Relay arm, 46 ... Fulcrum, 47 ...
...adjustment screws, 2nd and 3rd (sha) Δ)
Claims (1)
れた電気信号に応じた変位を生ずる変位変換手段と、該
手段の変位をパイロットバルブに伝達する機構とから構
成したことを特徴とする電空変換機構。 2、請求項1において、前記パイロットバルブからの出
力空気圧を空電変換素子で電気信号に変換し、該電気信
号と入力信号との偏差に応じて前記変位変換手段に印加
する電気信号を制御する平衡回路を備えたことを特徴と
する電空変換機構。[Scope of Claims] 1. An apparatus for converting an electric signal into air pressure, comprising a displacement converting means for generating a displacement according to the applied electric signal, and a mechanism for transmitting the displacement of the means to a pilot valve. An electro-pneumatic conversion mechanism featuring: 2. In claim 1, the output air pressure from the pilot valve is converted into an electric signal by a pneumatic conversion element, and the electric signal applied to the displacement conversion means is controlled according to a deviation between the electric signal and the input signal. An electro-pneumatic conversion mechanism characterized by being equipped with a balance circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32919990A JPH04203501A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Electropneumatic converting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32919990A JPH04203501A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Electropneumatic converting mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04203501A true JPH04203501A (en) | 1992-07-24 |
Family
ID=18218761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32919990A Pending JPH04203501A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Electropneumatic converting mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04203501A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011137529A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Yokogawa Electric Corp | Electromagnetic pressure controller and method of manufacturing the same |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP32919990A patent/JPH04203501A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011137529A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-14 | Yokogawa Electric Corp | Electromagnetic pressure controller and method of manufacturing the same |
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