電控兩通閥門的製作方法

2023-09-25 19:34:15

專利名稱：電控兩通閥門的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電控兩通閥門，特別是涉及一種磁控先導閥，屬於電動閥門製造領域。
背景技術：
隨著社會的進步和發展，居民對於生活空間的空氣品質及環境舒適性的要求不斷提高，因此近年來中央空調發展非常迅速。電動兩通閥是空調系統中一個關鍵部件。在系統的運行時，始終處於運動的工作狀態，因此閥門關係到系統的穩定性、能耗的高低等重要因素和指標。就目前來看，市場上所有的高性能的電動兩通閥均為西方發達國家生產，國內一些生產廠家僅僅是完全照搬仿製。
但是，無論發達國家生產的或國內生產的電動兩通閥門，都採用外通機械式結構設計，長時間使用後會由於機械的磨損而產生外漏，必須更換使用壽命不長。採用磁控的閥門卻都往往會造成關閉不嚴，關閉力量小，操作性能差，操作時間長，響應速度慢等問題。普通電機閥門存在結構複雜，工作壽命短、工作噪聲和無法實現精確控制的弊端。為了解決上述實際中的問題，本發明申請的發明人結合多年的實際經驗，多年的研製開發與試驗，終於克服了上述問題，提出了本發明的技術方案，完全克服了上述問題。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種完全防洩漏的閥門，並且該閥門完全避免了機械外通；本發明的目的之一是提供一種磁控制閥門，磁體是在步進電機的驅動下移動，並提供使得磁組表面為單磁極的磁耦合方式；本發明的目的之一是提供一種關閉力量大、可以實現微力操作控制的閥門；本發明的目的之一是提供一種可以精確控制適應於低壓強或高壓強適用壓強範圍廣的閥門；本發明的目的之一是提供一種具有『自鎖』性能閥芯的閥門；本發明的目的之一是提供一種容易加工、生產成本低並且性能優良的閥門。
本發明提供一種電控兩通閥門，該電控兩通閥門包括閥體2；閥芯4；密封部件；傳動系統及電控系統組成，閥體與密封部件緊密結合實現閥體無機械外通部件；傳動系統包括螺杆，與螺杆配合併且依據螺杆旋轉而發生位移的撥叉，與所述撥叉壓力接觸的外磁鐵，所述的外磁鐵與內磁鐵相互作用，內磁鐵鑲嵌在推桿上並可以沿軸向移動，所述的閥芯可以在開啟和關閉兩種狀態之間切換；電控系統包括步進電動機。
其中的閥體具有橫向和豎向的肋板，其中豎向的肋板具有與閥芯接觸的接觸面，所述的面與閥芯的接觸面相吻合。所述的密封部件大致呈「n」形在其中容納有推桿，其中推桿可以依據磁力在密封部件中上下移動。
所述的密封部件的兩端帶有螺紋，所述的螺紋一端可以與閥體上的相應的螺紋實現密封配合，另一端的螺紋用來固定外殼。
所述的內磁鐵和外磁鐵是由一對或者多對磁鐵組成橫向磁場，使得磁組表面為單磁極的磁耦合方式。
在上述技術方案中步進電機的轉動帶動螺杆旋轉，螺杆的旋轉使得螺杆上的撥叉發生移動，撥叉又帶動外磁鐵移動從而移動推桿。其中步進電機由驅動模塊來驅動，所述的驅動模塊中設置有步進電機的驅動電路和相應的驅動、控制程序，所述的驅動電路和相應的驅動、控制程序使得螺杆在工作的過程中確保撥叉在設定的範圍內運行。
所述的閥芯採用先導技術，從而使得使用微小力量可以控制閥芯的移動從而操作高壓強開關閥，所述的閥芯具有密封圈、接觸面、導流凹槽；另外在閥芯上還具有兩個通孔，其中一個為中心通孔另一個為導流通孔，所述的導流通孔始終保持在導通的狀態，中心通孔則被推桿的尖端打開或者關閉，從而實現閥芯的移動。
所述的密封圈為兩個，一個為頂部密封圈另一個為底部密封圈，所述的頂部密封圈與內套管之間實現密封，並且在閥芯在內套管中移動的過程中也始終處於密封狀態，底部密封圈只有在閥芯移動到最底部時，才實現閥芯與肋板之間的密封並整個關閉閥門。
所述的內套管緊密固定在閥體上，內套管的內壁適合與閥芯的頂部密封圈密封配合。
上述任何一個技術方案中的閥門，該閥門可以應用於中央空調系統，供水系統，及用作氣體、液體、乳液或嚴禁洩漏的有害性物質的高壓或者低壓的管網中。
本發明的產品是一種完全防洩漏的閥門，因為該閥門完全避免了機械外通；其提供了一種磁控閥門，磁體是在步進電機的驅動下移動；其提供一種關閉力量大、可以實現微力操作控制的閥門；而且可以精確控制；適應於低壓強或者高壓強，適用壓強範圍廣的閥門；還有具有『自鎖』性能的閥芯的閥門；本發明產品容易加工，生產成本低而且性能優良的閥門。


圖1所示為處於開啟狀態的閥門的剖面圖；圖2所示為處於關閉狀態的閥門的剖面圖；圖3所示為實施例中閥門所採用的閥體的剖面圖；圖4所示為密封部件與磁控部分的剖面圖；圖5所示為閥門中閥芯的剖面圖；圖6所示為由一對磁鐵構成內、外磁鐵的局部剖面示意圖；圖7所示為由多對磁鐵構成內、外磁鐵的局部剖面示意圖；圖8所示為閥門的控制部分結構示意圖；圖9所示為閥門的整體裝配圖。
具體實施例下面結合具體實施例來詳細描述本發明的內容圖1中所示，閥門的主體部分由閥體2，閥芯4，內套管3，密封部件6，推桿8和外磁鐵7構成。在閥體2中水流或氣流從腔P1流向腔P2，閥芯的上下移動控制閥門的開啟或關閉，內套管3與閥體緊密連接，而且在內套管3的內部為閥芯4，閥芯4通過頂部密封圈10與內套管之間實現密封並可以相對移動。在閥芯的頂部安裝由密封部件6，該密封部件6大致呈「n」形並與閥體緊密連接，由於該密封部件的作用使得閥門徹底防止了洩漏。在密封部件6的內腔中設置有推桿8，通過磁力的作用，推桿8的移動受到外磁鐵7的控制，推桿8隨外磁鐵7的上下運動而上下運動。
圖3中所示的為閥體的剖面圖，該閥體中經過機械加工出進水腔13和出水腔12，以及接觸面1等部分。為了與閥芯的密封配合與便於加工，在閥體中安裝有內套管3，實現了便於加工的目的還提高了密封性能。
圖4中所示為密封部件的剖面圖，該密封部件6上設置有螺紋，該螺紋便於與閥體2的密封連接，部分螺紋還用來來接閥體的外殼，起到支撐的作用，這一點可以參見圖9，在圖9中所示的外殼就安裝在其上。
再見圖5，其中所示的閥芯具有上端面14，上端面與密封部件共同構成閥芯壓力產生腔並為閥芯提供所需的關閉壓力。在閥芯上還有頂、底端密封圈10，另外還具有中心孔5，具有導流孔9及與導流孔相通的凹槽部分。
下面結合圖1-5來詳細說明閥門的工作原理。當處於圖1中所示的開啟狀態時，整個閥門是導通的水流或氣流可以順利通過。此時如果想關閉閥門，只需要向下移動外磁鐵7，外磁鐵就會帶動推桿向下移動，因為圖8中所示在推桿的相應部位固定有內磁鐵23，推桿8在向下移動的過程中其尖端部分就會堵住閥芯中心通孔5的上開口端15，並且推動閥芯下移使得閥芯的接觸面11與閥體肋板上的面1相接觸。也就是說閥芯4移動到了圖2中所示的位置，將閥門關閉。此時腔P1中的水會經過閥芯上的導流孔9進入閥芯與密封部件之間的閥芯壓力產生腔，該腔中壓強會在閥芯的頂端面14上產生一個較大的力，該力就可以確保閥芯的密封效果。
當需要開啟閥門時，只需要向上移動外磁鐵7來抬起推桿8，從而將閥芯的中心通孔打開，由於壓力的作用閥芯將向上移動，從而開啟整個閥門。
如圖6中所示，內磁鐵23和外磁鐵7分別是由一對磁鐵構成，使得兩塊磁鐵的同名磁極(例如可以是N極或者是S極)相對並經過機械壓緊固定來構成，所採用的外磁鐵的外形可以是圓形等多種形狀，在中心部位有孔，中心部位的孔與密封部件6的外殼相配合，並可以在其上自由滑動。在推桿8的相應部位設置內磁鐵23，所述的內磁鐵23也是由一對磁鐵構成，而且磁鐵也是採用同名磁極(例如可以是SN極或者是N極)相對壓緊，並與外磁鐵7的表面磁極相吸引，使得內磁鐵與外磁鐵之間的磁力效果最佳。
下面在結合圖8來詳細描述閥門的控制部分
控制部分的動力來源為步進電動機18，步進電動機具有起動力矩大、慣性小和功率高等特點，可以實現對閥門的精確控制。步進電動機18、驅動模塊19、接線端20及螺杆22都設置在板17上，步進電動機18驅動螺杆22旋轉，螺杆在旋轉的過程中使得撥叉16上下移動，撥叉的移動帶動外磁鐵7的移動，從而控制推桿8的上下移動。撥叉可以與外磁鐵固定，或者不固定而採用復位彈簧21來使外磁鐵復位。
圖9所示為閥門的裝配圖，整個的控制部分都裝在保護性外殼中，僅僅有電源線和/或信號線、控制線等從中引出。
上列的詳細說明是針對本發明的可行實施例的具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明的專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為的等效實施例和/或變更，例如，等變化的等效性實施例等，均應包含於本申請案的專利範圍內。
權利要求
1.一種電控兩通閥門，該電控兩通閥門包括閥體(2)；閥芯(4)；密封部件(6)；傳動系統及電控制系統組成，閥體(2)與密封部件(6)緊密結合實現閥體無機械外通部件；傳動系統包括螺杆(22)，與螺杆(22)配合併且依據螺杆旋轉而發生位移的撥叉(16)，與所述撥叉(16)壓力接觸的外磁鐵(7)，所述的外磁鐵與內磁鐵(23)相互作用，內磁鐵鑲嵌在推桿(8)上並且推桿可以沿軸向移動，從而控制閥芯(4)在開啟和關閉兩種狀態之間切換；電控系統包括步進電動機。
2.根據權利要求1所述的閥門，其中所述的閥體(2)具有橫向和豎向的肋板，其中豎向的肋板具有與閥芯(4)接觸的接觸面(1)，所述的接觸面面(1)與閥芯的接觸面(11)相吻合。
3.根據權利要求2所述的閥門，其中所述的密封部件(6)大致呈「n」形在其中容納有推桿(8)，其中推桿可以依據磁力在密封部件(6)中上下移動。
4.根據權利要求3所述的閥門，其中所述的密封部件(6)的兩端帶有螺紋，所述的螺紋一端可以與閥體(2)上的相應的螺紋實現密封配合，另一端的螺紋用來固定外殼。
5.根據權利要求4所述的閥門，其中所述的內磁鐵和外磁鐵是由一對磁鐵或者多對磁鐵組成橫向磁場，並使得磁鐵組的表面為單磁極的磁耦合方式。
6.根據權利要求1所述的閥門，其中步進電機(18)的轉動帶動螺杆旋轉，螺杆的旋轉使得螺杆(22)上的撥叉(16)發生移動。
7.根據權利要求6所述的閥門，其中步進電機(18)由驅動模塊(19)來驅動，所述的驅動模塊中設置有步進電機的驅動電路和相應的驅動、控制程序，所述的驅動電路和相應的驅動、控制程序使得螺杆(22)在工作的過程中確保撥叉(16)在設定的範圍內運行。
8.根據權利要求7所述的閥門，其中所述的閥芯(4)採用先導技術，從而使得使用微小力量可以控制閥芯的移動來操作高壓強開關閥，所述的閥芯(4)具有密封圈(10)；接觸面(11)；導流凹槽；另外在閥芯上還具有兩個通孔，其中一個為中心通孔(5)另一個為導流通孔(9)，所述的導流通孔始終保持在導通的狀態，中心通孔則被推桿(8)的尖端打開或者關閉，從而實現閥芯的移動。
9.根據權利要求8所述的閥門，其中所述的密封圈(10)為兩個，一個為頂部密封圈另一個為底部密封圈，所述的頂部密封圈與內套管(3)之間實現密封，並且在閥芯(4)在內套管(3)中移動的過程中也始終處於密封狀態，底部密封圈只有在閥芯(4)移動到最底部時，才實現閥芯與肋板之間的密封並整個關閉閥門；所述的內套管(3)緊密固定在閥體(2)上，內套管(3)的內壁適合與閥芯(4)的頂部密封圈密封配合。
10.根據權利要求1-9所述的任何一個閥門，該閥門可以應用於中央空調系統，供水系統，及用作氣體、液體、乳液或嚴禁洩漏的有害性物質的高壓或者低壓的管網中。
全文摘要
一種電控兩通閥門，該電控兩通閥門包括閥體(2)；閥芯(4)；密封部件(6)；傳動系統及電控制系統組成，閥體(2)與密封部件(6)緊密結合實現閥體無機械外通部件；傳動系統包括螺杆(22)，與螺杆(22)配合併且依據螺杆旋轉而發生位移的撥叉(16)，與所述撥叉(16)壓力接觸的外磁鐵(7)，所述的外磁鐵與內磁鐵(23)相互作用，內磁鐵鑲嵌在推桿(8)上並且推桿可以沿軸向移動，從而控制閥芯(4)在開啟和關閉兩種狀態之間切換；電控系統包括步進電動機。
文檔編號F16K1/00GK1621718SQ200410103649
公開日2005年6月1日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年12月31日
發明者全龍浩, 董民超, 趙冰, 付恆, 葛宏宇 申請人:北京恆貴科技開發有限公司