一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器和定位方法與流程
2023-12-11 04:37:42
本發明屬於調節閥和閥門定位器領域,具體涉及一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器和定位方法。
背景技術：
氣動薄膜調節閥是目前最為常用的流量調節閥門，它主要由閥體、閥杆、彈簧、填料、閥芯及閥座等部件組成，因其結構簡單、價格便宜，在工產業生產中得到了廣泛應用。工作時，氣壓信號由上部引入，作用在薄膜上，產生向下的推力，當克服彈簧的反作用力時，推動閥杆產生位移，從而改變了閥芯與閥座之間的流通面積，達到控制流量的目的。為了防止閥杆引出處的洩漏，填料總要壓得很緊，致使閥杆和填料之間的摩擦力相當大。因此，會影響閥杆位移與輸入氣壓信號之間的定位關係，甚至使閥杆產生迴環特性，不能準確的控制流量，而加裝閥門定位器是解決該問題的有效措施。
技術實現要素：
本發明為了解決氣動薄膜調節閥在使用過程中，由於閥杆和填料之間的摩擦力大而使得閥杆定位不準，進而影響流量控制精度的問題，提供一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器和定位方法。
一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器，它包括氣壓轉換器、槓桿、量程彈簧、反饋凸輪支點、反饋凸輪、擺杆、擺杆支點、反饋杆、滾輪、反饋彈簧、調節彈簧、擋板、噴嘴、槓桿支點、氣壓放大器、氣動薄膜式調節閥、薄膜氣室、閥杆。
所述的氣壓轉換器的輸出端與所述的槓桿的上端左側連接，同時所述的槓桿的上端右側與所述的量程彈簧的一端連接，所述的量程彈簧的另一端固定不動，所述的槓桿鉸接在所述的槓桿支點上，所述的槓桿的下端右側由上而下依次與所述的反饋彈簧的一端和所述的調節彈簧的一端連接，所述的調節彈簧的另一端固定不動，所述的槓桿的下端左側安裝所述的擋板，所述的擋板和所述的噴嘴之間留有一定的間隙，所述的噴嘴的背壓輸出端與所述的氣壓放大器的氣壓輸入端連接，所述的氣壓放大器的氣壓輸出端與所述的薄膜氣室的氣壓輸入端連接，所述的氣動薄膜式調節閥的閥杆與所述的反饋杆的右端連接，所述的反饋杆的左端與所述的反饋凸輪支點連接，所述的反饋凸輪支點與所述的反饋凸輪連接，所述的反饋凸輪的外緣與所述的滾輪的外緣緊密接觸，所述的滾輪安裝在所述的擺杆上，所述的擺杆的上端鉸接在所述的擺杆支點上，所述的擺杆的下端與所述的反饋彈簧的另一端連接。
所述的氣壓轉換器為波紋管，所述的槓桿可繞所述的槓桿支點轉動，所述的擺杆的上端可繞所述的擺杆支點轉動，所述的量程彈簧用於調節氣動閥門定位器的量程，所述的調節彈簧用於調整氣動閥門定位器的零位。
應用所述的一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器對氣動薄膜調節閥進行閥門定位方法包括下列步驟：
步驟一、將氣壓P1接入所述的氣壓轉換器內；
步驟二、當氣壓信號P1增加時，所述的氣壓轉換器動作，使所述的槓桿繞所述的槓桿支點順時針偏轉，所述的擋板靠近所述的噴嘴；
步驟三、所述的噴嘴的背壓經所述的氣壓放大器放大後，輸出氣壓P2並送入所述的氣動薄膜式調節閥的薄膜氣室中；
步驟四、所述的薄膜氣室的薄膜在氣壓P2作用下，向下彎曲並使閥杆向下移動；
步驟五、所述的閥杆帶動所述的反饋杆繞所述的反饋凸輪支點順時針轉動，所述的反饋凸輪也跟著作順時針轉動，通過所述的滾輪使所述的擺杆繞所述的擺杆支點逆時針轉動，並將所述的反饋彈簧拉伸；
步驟六、反饋彈簧拉伸程度與氣壓信號P1成正比，當所述的反饋彈簧對所述的槓桿的拉力與氣壓P1作用在所述的氣壓轉換器上的力達到力矩平衡時，閥杆達到平衡狀態。此時，一定的氣壓P1就對應於一定的氣動薄膜調節閥的閥門位置。
步驟七、當氣壓P1減小時，所述的步驟二至步驟六中各部件反向動作，直到所述的反饋彈簧對所述的槓桿的拉力與氣壓P1作用在所述的氣壓轉換器上的力達到力矩平衡，閥杆達到一個新的平衡狀態，氣動薄膜調節閥的閥門處於一個新位置。
有益效果：
採用上述發明內容後，可有效解決氣動薄膜式調節閥的閥杆位移與輸入氣壓信號之間的定位不準、甚至使閥杆產生迴環特性的問題，達到更好的控制流量的目的。
附圖說明
圖1為本發明所述的一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器的結構示意圖
具體實施方式
具體實施方式一：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器，它包括氣壓轉換器1、槓桿2、量程彈簧3、反饋凸輪支點4、反饋凸輪5、擺杆6、擺杆支點7、反饋杆8、滾輪9、反饋彈簧10、調節彈簧11、擋板12、噴嘴13、槓桿支點14、氣壓放大器15、氣動薄膜式調節閥16、薄膜氣室16-1、閥杆16-2。
具體實施方式二：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一的不同在於，本實施方式中所述的氣壓轉換器1的輸出端與所述的槓桿2的上端左側連接，同時所述的槓桿2的上端右側與所述的量程彈簧3的一端連接，所述的量程彈簧3的另一端固定不動，所述的槓桿2鉸接在所述的槓桿支點14上，所述的槓桿2的下端右側由上而下依次與所述的反饋彈簧10的一端和所述的調節彈簧11的一端連接，所述的調節彈簧11的另一端固定不動，所述的槓桿2的下端左側安裝所述的擋板12，所述的擋板12和所述的噴嘴13之間留有一定的間隙，所述的噴嘴13的背壓輸出端與所述的氣壓放大器15的氣壓輸入端連接，所述的氣壓放大器15的氣壓輸出端與所述的薄膜氣室16-1的氣壓輸入端連接，所述的氣動薄膜式調節閥16的閥杆16-2與所述的反饋杆8的右端連接，所述的反饋杆8的左端與所述的反饋凸輪支點4連接，所述的反饋凸輪支點4與所述的反饋凸輪5連接，所述的反饋凸輪5的外緣與所述的滾輪9的外緣緊密接觸，所述的滾輪9安裝在所述的擺杆6上，所述的擺杆6的上端鉸接在所述的擺杆支點7上，所述的擺杆6的下端與所述的反饋彈簧10的另一端連接。其他與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一或二的不同在於，本實施方式中所述的氣壓轉換器1為波紋管。其他與具體實施方式一或二相同。
具體實施方式四：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至三之一的不同在於，本實施方式中所述的槓桿2可繞所述的槓桿支點14轉動，所述的擺杆6的上端可繞所述的擺杆支點7轉動。其他與具體實施方式一至三之一相同。
具體實施方式五：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式一至四之一的不同在於，本實施方式中所述的量程彈簧3用於調節氣動閥門定位器的量程，所述的調節彈簧11用於調整氣動閥門定位器的零位。其他與具體實施方式一至四之一相同。
具體實施方式六：結合附圖1說明本實施方式，本實施方式中，應用所述的一種用於氣動薄膜調節閥的氣動閥門定位器對氣動薄膜調節閥進行閥門定位方法包括下列步驟：
步驟一、將氣壓P1接入所述的氣壓轉換器1內；
步驟二、當氣壓信號P1增加時，所述的氣壓轉換器1動作，使所述的槓桿2繞所述的槓桿支點14順時針偏轉，所述的擋板12靠近所述的噴嘴13；
步驟三、所述的噴嘴13的背壓經所述的氣壓放大器15放大後，輸出氣壓P2並送入所述的氣動薄膜式調節閥16的薄膜氣室16-1中；
步驟四、所述的薄膜氣室16-1的薄膜在氣壓P2作用下，向下彎曲並使閥杆16-2向下移動；
步驟五、所述的閥杆16-2帶動所述的反饋杆8繞所述的反饋凸輪支點4順時針轉動，所述的反饋凸輪5也跟著作順時針轉動，通過所述的滾輪9使所述的擺杆6繞所述的擺杆支點7逆時針轉動，並將所述的反饋彈簧10拉伸；
步驟六、反饋彈簧10拉伸程度與氣壓信號P1成正比，當所述的反饋彈簧10對所述的槓桿2的拉力與氣壓P1作用在所述的氣壓轉換器1上的力達到力矩平衡時，閥杆達到平衡狀態。此時，一定的氣壓P1就對應於一定的氣動薄膜調節閥的閥門位置。
步驟七、當氣壓P1減小時，所述的步驟二至步驟六中各部件反向動作，直到所述的反饋彈簧10對所述的槓桿2的拉力與氣壓P1作用在所述的氣壓轉換器1上的力達到力矩平衡，閥杆達到一個新的平衡狀態，氣動薄膜調節閥的閥門處於一個新位置。