KR20090012561U - The linear type e-p positioner containing the feedback shaft rotation detector - Google Patents

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Abstract

베이스와 덮개로 된 하우징과, 전류를 공급받아 플래퍼를 동작시키는 토오크모터, 액추에이터를 제어할 수 있도록 연결되고 상기 플래퍼에 의해 개폐되는 밸브노즐을 갖는 파일럿 밸브, 피드백 레버를 매개로 액추에이터에 연결되어 액추에이터의 상태를 피드백 받는 피드백 샤프트, 피드백 샤프트와 연동되어 플래퍼와 밸브노즐 사이의 거리를 변화시키는 스팬 유닛으로 이루어진 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치로서, 하우징 내부에 피드백 샤프트의 회전 상태를 검출하여 전기적인 신호를 발생시키는 피드백 샤프트 회전 검출기구를 갖춘 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치가 개시된다. 상기 피드백 샤프트 회전 검출기구는 피드백 샤프트에 고정된 기어, 및 상기 기어와 맞물려 회전되는 종동 기어를 갖고 내부에 종동 기어의 회전에 대응하여 변화되는 저항값을 전기 신호로 발생시키는 저항모터를 포함할 수 있다. 상기 피드백 샤프트에 고정된 기어는 피드백 샤프트의 동작 각도 범위로 절단된 부채꼴형 기어를 포함할 수 있다. 상기 절단된 부채꼴형 기어는 피드백 샤프트의 끝부분과 'ㄴ'자형 결합부를 통해 연결될 수 있다.A pilot valve having a housing made of a base and a cover, a torque motor for operating a flapper by receiving a current, and a valve nozzle connected to control the actuator and opened and closed by the flapper, and connected to the actuator via a feedback lever. A linear electro-pneumatic valve opening and closing position control device, comprising: a feedback shaft receiving feedback of a state; and a span unit connected to the feedback shaft to change the distance between the flapper and the valve nozzle, and detecting a rotation state of the feedback shaft inside the housing. Disclosed is a linear electro-pneumatic valve-opening automatic positioning device having a feedback shaft rotation detector for generating an electrical signal. The feedback shaft rotation detector may include a gear fixed to a feedback shaft, and a resistance motor having a driven gear rotated in engagement with the gear and generating a resistance value therein that changes in response to the rotation of the driven gear therein as an electrical signal. have. The gear fixed to the feedback shaft may include a fan-shaped gear cut in the operating angle range of the feedback shaft. The cut fan-shaped gear may be connected to the end of the feedback shaft and the 'b' shaped coupling.

Description

피드백 샤프트 회전 검출기구가 내장된 리니어형 전공식 밸브개폐자동 위치제어장치{THE LINEAR TYPE E-P POSITIONER CONTAINING THE FEEDBACK SHAFT ROTATION DETECTOR}Linear Type Electro-Pneumatic Valve Opening and Closing Device with Feedback Shaft Rotation Detector {THE LINEAR TYPE E-P POSITIONER CONTAINING THE FEEDBACK SHAFT ROTATION DETECTOR}

본 고안은 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피드백 샤프트의 회전 상태를 검출하기 위한 기구가 내장된, 특히, 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to an automatic valve opening and closing position control device, and more particularly to a linear electro-pneumatic valve opening and closing position control device with a built-in mechanism for detecting the rotation state of the feedback shaft.

일반적으로 유체의 수송을 위한 배관 설비는 유체의 온도, 압력 및 유량 조절 등이 매우 중요한 요소이고, 이는 배관의 필요 개소에 설치되는 밸브 시스템에 의해 이루어지게 된다. 그리고, 이러한 밸브 시스템의 안정성을 도모하기 위하여 밸브위치 자동제어장치로 알려져 있는 포지셔너(positioner)가 설치된다.In general, the piping equipment for the transport of fluid is very important factors such as the temperature, pressure and flow rate of the fluid, which is made by the valve system is installed in the required position of the pipe. And a positioner known as a valve position automatic control device is installed in order to achieve stability of such a valve system.

상기 포지셔너는 밸브 시스템의 여러 인자가 변화되는 경우 그와 비례하여 온도조절장치와 동작조절장치의 불규칙한 동작을 제어하고, 압력조절장치의 작동이 정확하고 신속하게 이루어질 수 있도록 제어한다.The positioner controls irregular operation of the temperature control device and the motion control device in proportion to various factors of the valve system, and controls the operation of the pressure control device to be accurate and quick.

상기 포지셔너를 입력신호에 따라 구분하면, 전기신호를 입력받아 그 신호의 크기만큼 밸브 개폐를 제어하는 전기공압식 포지셔너와, 입력신호를 공기압으로 입 력받아 제어하는 공압식 포지셔너로 대별된다. When the positioner is classified according to an input signal, it is classified into an electric pneumatic positioner that receives an electric signal and controls opening and closing of the valve by the magnitude of the signal, and a pneumatic positioner that receives and controls an input signal by pneumatic pressure.

그리고, 본 고안에 관련된 전기공압식 포지셔너는 전기신호를 입력받아 공압으로 출력함으로써 밸브 시스템을 제어한다.In addition, the electropneumatic positioner according to the present invention receives the electrical signal and outputs the pneumatic pressure to control the valve system.

본 출원인이 2002년 2월 21일 출원한 실용신안등록 제20-0276160호에는 피드백 샤프트 회전 검출기구가 내장된 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 피드백 샤프트의 회전 상태를 검출하기 위한 회전 검출기구를 내장시킴으로써, 피드백 샤프트의 회전 상태가 정확하게 검출되고 설치가 간단한 효과를 갖는다. Utility Model Registration No. 20-0276160, filed on February 21, 2002 by the present applicant, discloses an electric valve opening and closing automatic position control device incorporating a feedback shaft rotation detector. The apparatus incorporates a rotation detector mechanism for detecting the rotational state of the feedback shaft, whereby the rotational state of the feedback shaft is accurately detected and the installation is simple.

그러나, 상술된 장점에도 불구하고, 리니어형 전공식 밸브개폐자동 위치제어장치에 피드백 샤프트 회전 검출기구를 내장하는 것은 그 결합을 위한 엘리먼트(예컨대, 기어)의 크기 증가, 및 그 배치로 인해, 전체 위치제어장치의 크기가 증가하는 단점이 있었다.However, in spite of the advantages described above, the incorporation of the feedback shaft rotation detector mechanism in the linear electro-pneumatic valve opening and closing position control device is due to the increase in the size of the elements (e.g. There was a disadvantage that the size of the position control device increases.

따라서, 본 고안의 목적은 상술된 단점을 극복한 피드백 샤프트 회전 검출기구를 내장한 리니어형 전공식 밸브개폐자동 위치제어장치를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic positioning device incorporating a feedback shaft rotation detector mechanism that overcomes the above-mentioned disadvantages.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서, 본 고안은 베이스와 덮개로 된 하우징, 전류를 공급받아 플래퍼를 동작시키는 토오크모터, 액추에이터를 제어할 수 있도록 연결되고 상기 플래퍼에 의해 개폐되는 밸브노즐을 갖는 파일럿 밸브, 피드백 레버를 매개로 액추에이터에 연결되어 액추에이터의 상태를 피드백 받는 피드백 샤프트, 상기 피드백 샤프트와 연동되어 플래퍼와 밸브노즐 사이의 거리를 변화시키는 스팬 유닛으로 이루어진 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치로서, 상기 하우징 내부에 상기 피드백 샤프트의 회전 상태를 검출하여 전기적인 신호를 발생시키는 피드백 샤프트 회전 검출기구를 갖춘 것을 특징으로 하는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치를 포함한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention has a housing having a base and a cover, a torque motor for operating a flapper by receiving a current, and a valve nozzle connected to control the actuator and opened and closed by the flapper. Linear type solenoid valve opening and closing automatic position control consisting of a pilot valve, a feedback shaft connected to an actuator via a feedback lever to receive feedback of the actuator's condition, and a span unit linked to the feedback shaft to change a distance between the flapper and the valve nozzle. The apparatus includes a linear type solenoid valve opening and closing automatic position control device having a feedback shaft rotation detector mechanism for detecting an rotation state of the feedback shaft and generating an electrical signal inside the housing.

바람직하게는, 상기 피드백 샤프트 회전 검출기구는, 상기 피드백 샤프트에 고정된 기어, 및 상기 기어와 맞물려 회전되는 종동 기어를 갖고 내부에 상기 종동 기어의 회전에 대응하여 변화되는 저항값을 전기 신호로 발생시키는 저항모터를 포함한다.Preferably, the feedback shaft rotation detector mechanism has a gear fixed to the feedback shaft, and a driven gear that meshes with the gear and rotates to generate a resistance value that is changed in response to the rotation of the driven gear therein as an electrical signal. It includes a resistance motor.

바람직하게는, 상기 피드백 샤프트에 고정된 기어는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치의 전체 크기의 증가, 특히, 가로축으로 증가를 피하기 위해, 상기 피드백 샤프트의 동작 각도 범위로 절단된 부채꼴형 기어를 포함할 수 있다.Preferably, the gear fixed to the feedback shaft is a scalloped gear cut into the operating angle range of the feedback shaft in order to avoid an increase in the overall size of the linear solenoid valve opening and closing automatic positioning device, in particular an increase in the horizontal axis. It may include.

바람직하게는, 상기 절단된 부채꼴형 기어는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치의 전체 크기의 증가, 특히, 세로축으로 증가를 피하기 위해, 피드백 샤프트의 끝부분과 'ㄴ'자형 결합부를 통해 연결될 수 있다. Preferably, the cut scalloped gear is connected through the end of the feedback shaft and the 'b' shaped coupling to avoid an increase in the overall size of the linear solenoid valve opening and closing automatic position control, in particular an increase in the longitudinal axis. Can be.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 피드백 샤프트 회전 검출기구가 내장된 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치를 사용함으로써, 피드백 샤프트의 회전 상태가 정확하게 검출되고, 설치가 간단한 효과를 갖는다. 또한, 피드백 샤프트의 동작 각도 범위로 절단된 부채꼴형 기어, 및 'ㄴ'자형 결합부를 사용함으로써, 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치의 전체 크기의 상당한 증가없이 피드백 샤프트 회전 검출기구를 내장할 수 있다.As described above, by using the linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic positioning device incorporating the feedback shaft rotation detector mechanism according to the present invention, the rotation state of the feedback shaft is accurately detected, and the installation is simple. In addition, by using a fan-shaped gear and a 'b' shaped coupling cut into the operating angle range of the feedback shaft, the feedback shaft rotation detector mechanism can be incorporated without a significant increase in the overall size of the linear electro-pneumatic valve-opening automatic positioning device. Can be.

지금부터, 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 서술될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail.

도 1, 및 2는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(100)를 개략적으로 도시한다. 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(100)는 베이스와 (도시되지 않은) 덮개로 이루어진 하우징을 가지며, 하우징에는 미도시된 전원공급장치로부터 전원, 즉 전류를 공급받아 스프링에 의해 지지된 플래퍼(103a)를 동작시키는 토오크모터(103), 상기 플래퍼(103a)의 위치를 조절시키도록 설치된 영점 조절기(104), 액추에이터를 제어할 수 있도록 연결 되어 있고 상기 플래퍼(103a)에 의해 개폐되는 밸브 노즐을 갖춘 파일럿 밸브(105), 피드백 레버를 매개로 액추에이터에 연결되어 액추에이터의 상태를 피드백 받는 피드백 샤프트(106)와, 절단된 부채꼴형 기어(109)와 종동 기어(108)에 의해 피드백 샤프트(106)와 연동되어 플래퍼(103a)와 밸브노즐 사이의 거리를 변화시키는 스팬 유닛(107), 하우징 내부에 피드백 샤프트(106)의 회전 상태를 검출하여 전기적인 신호를 발생시키는 피드백 샤프트 회전 검출기구를 포함한다.1 and 2 schematically show a linear electric valve opening and closing automatic position control device 100 according to an embodiment of the present invention. The linear electro-pneumatic valve opening and closing position control device 100 has a housing having a base and a cover (not shown), and the housing is supplied with power from a power supply not shown, that is, a flapper supported by a spring. A torque motor 103 for operating 103a, a zero point adjuster 104 installed to adjust the position of the flapper 103a, a valve nozzle connected to control the actuator and opened and closed by the flapper 103a. The pilot valve 105 is provided with a feedback shaft 106 connected to the actuator via a feedback lever to receive the state of the actuator, and the feedback shaft 106 by the cut fan gear 109 and the driven gear 108. And a span unit 107 for varying the distance between the flapper 103a and the valve nozzle, and detecting the rotational state of the feedback shaft 106 inside the housing. A feedback shaft rotation detector mechanism for generating a signal.

본 실시예에서, 피드백 샤프트 회전 검출기구는 피드백 샤프트(106)에 고정된, 도 5에 더욱 상세하게 도시되어 있는, 절단된 부채꼴형 기어(109), 및 종동 기어(108), 및 저항모터를 포함한다. 절단된 부채꼴형 기어(109)와 피드백 샤프트(106)는 스팬 유닛(107), 및 저항모터의 종동 기어(108)의 배치에 따라 전체 시스템(100)의 크기를 증가시키지 않기 위해, 도 6에 도시된 'ㄴ'자형 결합부(110)를 통해 연결되어 있다. 그러나, 절단된 부채꼴형 기어(109)와 피드백 샤프트(106)의 결합은 당업자들에게 명백한 다양한 형태일 수 있다. In this embodiment, the feedback shaft rotation detector sphere is fixed to the feedback shaft 106, and the cut flat gear 109, and the driven gear 108, and the resistance motor, shown in more detail in FIG. Include. The cut scalloped gear 109 and the feedback shaft 106 are not shown in FIG. 6 in order not to increase the size of the overall system 100 according to the arrangement of the span unit 107 and the driven gear 108 of the resistance motor. It is connected through the 'b' shaped coupling portion 110 shown. However, the combination of the cut scalloped gear 109 and the feedback shaft 106 may be in various forms apparent to those skilled in the art.

그 동작에 있어서, 피드백 샤프트(106)가 회전되면 그 피드백 샤프트(106)에 고정된 절단된 부채꼴형 기어(108)가 피드백 샤프트(106)를 중심축으로 하여 회전한다. 이와 동시에, 절단된 부채꼴형 기어(108)와 맞물린 종동 기어(109)가 회전됨으로써 종동 기어(109)와 연결된 저항모터가 피드백 샤프트(106)의 회전 정도에 대한 신호를 시스템의 제어부에 제공할 수 있다.In that operation, when the feedback shaft 106 is rotated, the cut fan gear 108 fixed to the feedback shaft 106 rotates about the feedback shaft 106 about the central axis. At the same time, the driven gear 109 meshed with the cut fan-shaped gear 108 is rotated so that the resistance motor connected with the driven gear 109 can provide a signal to the controller of the system about the degree of rotation of the feedback shaft 106. have.

도 3 및 4은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(200)를 개략적으로 도시한다. 본 장치(200)는 종단 기 어(208) 및 저항모터, 절단된 부채꼴형 기어(209), 스팬 유닛(207), 및 'ㄴ'자형 결합부(110)가 도 1의 종단 기어(108) 및 저항모터, 절단된 부채꼴형 기어(109), 스팬 유닛(107), 및 'ㄴ'자형 결합부(210)와 반대 방향으로 배치되어 있는 점을 제외하면, 도 1의 장치(100)와 동일하다. 본 장치(200)의 구성 컴포넌트 및 그 동작은 도 1의 장치(100)와 동일하므로, 명료함을 위하여 그에 대한 설명은 생략한다. 3 and 4 schematically show a linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic position control device 200 according to an embodiment of the present invention. The device 200 includes a termination gear 208 and a resistance motor, a cut fan-shaped gear 209, a span unit 207, and a 'b'-shaped coupling part 110 as the termination gear 108 of FIG. 1. And the same as the device 100 of FIG. 1, except that it is disposed in the opposite direction to the resistance motor, the cut fan gear 109, the span unit 107, and the 'b'-shaped coupling portion 210. Do. Since the components of the apparatus 200 and the operation thereof are the same as those of the apparatus 100 of FIG. 1, description thereof is omitted for clarity.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(100)를 개략적으로 도시한다.Figure 1 schematically shows a linear type solenoid valve opening and closing automatic position control device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(100)를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing a linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic position control device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(200)를 개략적으로 도시한다.Figure 3 schematically shows a linear type solenoid valve opening and closing automatic position control device 200 according to another embodiment of the present invention.

도 4은 본 고안의 바람직한 다른 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치(200)를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.4 is an exploded perspective view schematically showing a linear electric valve opening and closing automatic position control device 200 according to another embodiment of the present invention.

도 5은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치에 사용된 절단된 부채꼴형 기어(109, 209)를 개략적으로 도시한다.Fig. 5 schematically shows the cut flat gears 109 and 209 used in the linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic control device according to the preferred embodiment of the present invention.

도 6는 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치에 사용된 절단된 부채꼴형 기어(109, 209)와 피드백 샤프트(106, 206)를 연결하는 'ㄴ'자형 결합부(110, 210)의 측면도 및 정상도를 개략적으로 도시한다.Figure 6 is a 'b' shaped connecting the cut shaft gears (109, 209) and the feedback shaft (106, 206) used in the linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic control device according to an embodiment of the present invention Side and top views of the couplings 110 and 210 are schematically shown.

Claims (4)

베이스와 덮개로 된 하우징과, 전류를 공급받아 플래퍼를 동작시키는 토오크모터, 액추에이터를 제어할 수 있도록 연결되고 상기 플래퍼에 의해 개폐되는 밸브노즐을 갖는 파일럿 밸브, 피드백 레버를 매개로 액추에이터에 연결되어 액추에이터의 상태를 피드백 받는 피드백 샤프트, 및 상기 피드백 샤프트와 연동되어 플래퍼와 밸브노즐 사이의 거리를 변화시키는 스팬 유닛으로 이루어진 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치로서, A pilot valve having a housing made of a base and a cover, a torque motor for operating a flapper by receiving a current, and a valve nozzle connected to control the actuator and opened and closed by the flapper, and connected to the actuator via a feedback lever. A linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic position control device including a feedback shaft receiving a state of a feedback and a span unit linked with the feedback shaft to change a distance between a flapper and a valve nozzle, 상기 하우징 내부에 상기 피드백 샤프트의 회전 상태를 검출하여 전기적인 신호를 발생시키는 피드백 샤프트 회전 검출기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치.And a feedback shaft rotation detector mechanism for detecting an rotation state of the feedback shaft and generating an electrical signal inside the housing. 제 1 항에 있어서, 상기 피드백 샤프트 회전 검출기구는, 상기 피드백 샤프트에 고정된 기어와, 상기 기어와 맞물려 회전되는 종동 기어를 갖고 내부에 상기 종동 기어의 회전에 대응하여 변화되는 저항값을 전기 신호로 발생시키는 저항모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치.2. The feedback shaft rotation detector as claimed in claim 1, wherein the feedback shaft rotation detector has a gear fixed to the feedback shaft and a driven gear that rotates in engagement with the gear and has a resistance value that changes in response to rotation of the driven gear therein. Linear solenoid valve opening and closing automatic position control device, characterized in that consisting of a resistance motor to generate. 제 2 항에 있어서, 상기 피드백 샤프트에 고정된 기어는 상기 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치의 가로축으로의 증가를 피하기 위해, 상기 피드백 샤프트의 동작 각도 범위로 절단된 부채꼴형 기어를 포함하는 것을 특징으로 하 는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치.3. The gear according to claim 2, wherein the gear fixed to the feedback shaft includes a fan gear cut into the operating angle range of the feedback shaft to avoid an increase in the horizontal axis of the linear electropneumatic valve opening and closing automatic positioning device. Linear type solenoid valve opening and closing automatic position control, characterized in that. 제 3 항에 있어서, 상기 절단된 부채꼴형 기어는 상기 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치의 세로축으로의 증가를 피하기 위해, 피드백 샤프트의 끝부분과 'ㄴ'자형 결합부를 통해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어형 전공식 밸브개폐 자동 위치제어장치.4. The cut fan-shaped gear of claim 3, wherein the cut fan-shaped gear is connected to the end of the feedback shaft via a 'b' shaped coupling to avoid an increase in the longitudinal axis of the linear electropneumatic valve opening and closing automatic positioning device. Linear electro-pneumatic valve opening and closing automatic position control device characterized in that.
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