一種電控閥的製作方法
2023-10-18 04:51:19 1
專利名稱：一種電控閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制流體流動狀態的閥，特別是涉及一種步進電 機驅動的閥。
背景技術：
通常為了控制流體的流動狀態，多採用閥塞隨閥杆作直線往復運 動的電磁閥。這類電控閥工作時會產生震動和噪音，不能進行高精度
的控制。為解決上述問題，中國發明專利申請公開說明書CN 1470789A公開了專利申請號為031145259.0，名稱為"流量控制裝 置"的技術方案，提出該裝置包括連接流體流路的上遊側與下遊側 的開口部；用於調整該開口部的開口面積和調整通過該開口部的流體 流量的閥塞；以及使閥塞相對於開口部進行相對移動的閥驅動裝置。 閥驅動裝置具有作為驅動源的步進電機；以及閥塞在與開口部接近 的方向或分開的方向上、變換該電機的輸出軸的迴轉進行傳遞的並由 齒輪組構成的傳遞機構。閥塞具有朝開口部的方向直徑變細的前端形 狀，變細的前端部分進入開口部的內側，進行開度的調整。該裝置工 作時不會產生震動和噪音，並可進行高精度的控制。
但是該裝置還存在有如下缺點1，用指狀的閥塞與彎管狀的開口 部配合，這種結構製造難度大、成本高；不適應廉價大批量生產的要 求。2，與閥塞一起作迴轉的移動體及其導槽結構也過於複雜，製造和 裝配都費工、費力；也不適應廉價大批量生產的要求
發明內容
本發明旨在提供一種電控閥，它的結構簡單，可滿足廉價大批量 生產的要求。
本發明的技術方案是 一種電控閥，包括連接流體流路的上遊 側與下遊側的開口部，用於調整該開口部的開口面積和調整通過該開 口部的流體流動狀態的閥塞，以及使閥塞相對於開口部進行相對移動 的步進電機；所述的開口部設置在一個固定的平面上；閥塞可軸向滑 動地套裝在步進電機的轉軸上並隨該轉軸轉動； 一個施力機構使閥塞 與該平面緊密地貼靠在一起，實現接觸面的密封。
在一種推薦的實施結構中所述的施力機構為設在開口部後方吸
引閥塞的磁鐵。
在一種推薦的實施結構中所述的施力機構為將閥塞頂向開口部 的彈簧。
在一類具體的實施結構中所述的閥塞上開有與開口部對應的槽 或缺口，閥塞隨步進電機的轉軸轉動時開口部的開口面積與閥塞轉動 的角度呈線性比例關係。
其中最簡單的實施方式是所述的開口部為夾角小於180°的圓 弧槽，閥塞上開有與開口部圓弧槽對應且形狀及大小均相同的槽或缺 □。
在另一類具體的實施結構中所述的閥塞上開有與開口部對應的 槽或缺口，閥塞隨步進電機的轉軸轉動時開口部的開口面積與閥塞轉 動的角度呈非線性比例關係。
其中最簡單的實施方式是所述開口部為夾角小於180°的弧槽或直槽，閥塞上開有與開口部弧槽或直槽對應的槽或缺口。
本發明的電控閥，將閥塞可軸向滑動地套裝在步進電機的轉軸上
並隨該轉軸轉動；由一個施力機構使閥塞與設置開口部的平面緊密地 貼靠在一起，實現接觸面的密封。步進電機的轉軸轉動，帶動閥塞相 對開口部轉動，從而調整該開口部的開口面積和調整通過該開口部的 流體的流動狀態。它在工作時，不會產生震動和噪音，能夠進行高精 度的控制；而且結構簡單，易於加工和裝配，可滿足廉價大批量生產 的要求。施力機構可以採用設在開口部後方吸引閥塞的磁鐵或將閥塞 頂向開口部的彈簧，結構形式靈活，但都簡單易行。特別是，通過選 擇閥塞上的槽或缺口與開口部的對應形狀及尺寸，可以使開口部的開 口面積與閥塞轉動的角度呈現預定的線性比例關係或非線性比例關 系。而且閥塞上的槽或缺口以及開口部都易於設計和加工。所以，本 發明的電控閥具有結構設計簡單靈活，易於加工和生產，控制方式靈 活而且精度高，可靠性好的特點。適合在各種精確控制流體流動狀態 的場合普及推廣應用。
圖1為本發明電控閥一個實施例的展開結構示意圖。
圖2為圖l實施例組裝後的結構示意圖。
圖3為圖1實施例組裝後的剖面結構示意圖。
圖4為圖1實施例組裝後的立體結構示意圖。
圖5為圖1實施例可選用的另一種閥塞的立體結構示意圖。
為圖1實施例用作非線性比例調節時可選用的平板及閥塞的立體結構示意圖。
圖7為本發明電控閥又一個實施例的展開結構示意圖。 圖8為圖7實施例的剖面結構示意圖。
具體實施例方式
一、實施例一
本發明電控閥一個實施例的展開結構，如圖1所示。該電控閥包 括閥體l、橡膠密封圈2、磁鐵3、設有開口部41的平板4、閥塞5 和步進電機6。
請結合圖3:闊體l的下部是供安裝固定用的底座，上部有橫向 設置的圓形閥腔11。閥體1的閥腔11上側壁向上引伸出第一氣口 12， 閥腔11的端側壁沿軸線向外引伸出第二氣口 13。閥腔11的端側壁 上設有多個向內突起的凸臺14，每個凸臺14都開有螺孔。閥腔11 的端側壁中央沿軸線向外凹陷的凹槽，在該凹槽內設有一個支撐架 15安裝磁鐵3。闊腔11的左、右側壁各向外延伸出一個凸耳，每個 凸耳上設有一個螺孔16。
平板4呈圓形，開口部41為夾角小於180°的圓弧槽；平板4 上對應閥腔11各凸臺14的螺孔開有相應的過孔42。將橡膠密封圈2 放在閥腔11的端側壁各凸臺14之間；分別用螺釘43穿過平板4的 這些過孔42，鎖入對應凸臺14的螺孔；使平板4固定在閥腔11內 並壓住橡膠密封圈2。這樣一來，開口部41成為連接閥體1內流體 流路的上遊側與下遊側的唯一通道。
閥塞5呈圓形平板狀，它的中央開有一個卡孔51;它的邊緣處開有與平板1開口部41之圓弧槽對應且形狀及大小均相同的缺口 52。閥塞5通過卡孔51可軸向滑動地套裝在步進電機6的轉軸65
前端的卡接部上。
步進電機6的左、右兩側各向外延伸出一個凸耳，每個凸耳上設 有一個過孔63。分別用螺釘64穿過步進電機6的這些過孔63,鎖入 閥體1閥腔11對應凸耳的螺孔16，使步進電機6固定在閥體1上。 磁鐵3在平板4開口部41後方吸引閥塞5，使閥塞5與平板4緊密 地貼靠在一起，實現接觸面的密封。本實施例組裝後的結構請參看圖 2和圖4。步進電機6通過電纜線61和插頭62與控制電路相聯接。
當步進電機6的轉軸65轉動時，閥塞5也隨之轉動；缺口 52角 位置的變化，使平板4的開口部41可以從完全打開到局部遮擋，甚 至完全遮擋。步進電機6帶動閥塞5調整開口部41的開口面積，也 就是調整通過該開口部41的流體的流動狀態。平板4開口部41的開 口面積與閥塞5轉動的角度呈線性比例關係。
本實施例也可使用圖5所示的閥塞50。閥塞50呈圓形平板狀， 它的中央開有一個卡孔501;它的一側開有與平板1開口部41之圓 弧槽對應且形狀及大小均相同的圓弧槽502。閥塞50通過卡孔501 可軸向滑動地套裝在步進電機6的轉軸65前端的卡接部上。這樣一 來，當步進電機6的轉軸65轉動時，閥塞50也隨之轉動；圓弧槽 502角位置的變化使平板4的開口部41之圓弧槽可以從完全打開到 局部遮擋，甚至完全遮擋。步進電機6使閥塞50調整開口部41的開 口面積，即通過該開口部41的流體的流動狀態。平板4開口部41 的開口面積與閥塞50轉動的角度也呈線性比例關係。若本實施例採用圖6所示的平板400和閥塞500，則當步進電機 6的轉軸65轉動時，平板400開口部4001的開口面積與閥塞500轉 動的角度呈非線性比例關係。圖6中，平板400開口部4001為直槽， 平板400上對應閥腔11各凸臺14的螺孔開有相應的過孔4002。閥 塞500的中央開有一個卡孔5001;它的一側開有與平板400上的直 槽對應的橢圓弧槽5002。
另外，平板的開口部也可採用夾角小於180。的其它形式的弧槽， 例如一頭大另一頭小的旋轉水滴式的弧槽；而在閥塞上開有與該弧槽 對應的槽或缺口。使得在步進電機6的轉軸65轉動時，該平板開口部 的開口面積與閥塞轉動的角度呈非線性比例關係。
二、實施例二
本發明電控閥一個實施例的展開結構，如圖7所示。該電控閥包 括閥體r、橡膠密封圈2'、彈簧3'、設有開口部41'的平板4'、 閥塞5'和步進電機6'。
請結合圖8:閥體l'的下部是供安裝固定用的底座，上部有橫
向設置的圓形閥腔ii'。閥體r的閥腔ir上側壁向上引伸出第一 氣口i2'，閥腔ir的端側壁沿軸線向外引伸出第二氣口 13'。閥腔
11'的端側壁上設有多個向內突起的凸臺14'，每個凸臺14'都開有
螺孔。閥腔ir的端側壁中央沿軸線向外凹陷的凹槽'。閥腔ii'的
左、右側壁各向外延伸出一個凸耳，每個凸耳上設有一個螺孔16'。 平板4'呈圓形，開口部41'為夾角小於180°的圓弧槽；平板 4'上對應閥腔ll'各凸臺14'的螺孔開有相應的過孔42'。將橡膠密封圈2'放在閥腔ll'的端側壁各凸臺14'之間；分別用螺釘43' 穿過平板4'的這些過孔42'，鎖入對應凸臺14'的螺孔；使平板4' 固定在閥腔ll'內並壓住橡膠密封圈2'。開口部41'為連接閥體l' 內流體流路的上遊側與下遊側的唯一通道。
閥塞5'呈圓形平板狀，它的中央開有一個卡孔51';它的邊緣 處開有與平板l'開口部41'之圓弧槽對應且形狀及大小均相同的圓 弧槽52'。彈簧3'套裝在步進電機6'的轉軸65'上。閥塞5'通 過卡孔51'可軸向滑動地套裝在步進電機6'的轉軸65'前端的卡 接部上。
步進電機6'的左、右兩側各向外延伸出一個凸耳，每個凸耳上 設有一個過孔63'。分別用螺釘64'穿過步進電機6'的這些過孔63'， 鎖入閥體l'閥腔ll'對應凸耳的螺孔16'，使步進電機6'固定在 閥體l'上。彈簧3'將閥塞5'頂向平板4'開口部41'，使閥塞5' 與平板4'緊密地貼靠在一起，實現接觸面的密封。步進電機6'通 過電纜線61'和插頭62'與控制電路相聯接。
當步進電機6'的轉軸65'轉動時，閥塞5'也隨之轉動；圓弧 槽52'角位置的變化，使平板4'的開口部41'可以從完全打開到 局部遮擋，甚至完全遮擋。步進電機6'帶動閥塞5'調整開口部41' 的開口面積，也就是調整通過該開口部41'的流體的流動狀態。平 板4'開口部41'的開口面積與閥塞5'轉動的角度呈線性比例關係。
若本實施例採用圖6所示的平板400和閥塞500,則當步進電機 6'的轉軸65'轉動時，平板400開口部4001的開口面積與閥塞500 轉動的角度呈非線性比例關係。圖6中，平板400開口部4001為直孔開有相應的過孔4002。 閥塞500的中央開有一個卡孔5001;它的一側開有與平板400上的 直槽對應的橢圓弧槽5002。
另外，平板的開口部也可採用夾角小於18(T的其它形式的弧槽， 例如一頭大另一頭小的旋轉水滴式的弧槽；而在閥塞上開有與該弧槽 對應的槽或缺口。也可以使得在步進電機6'的轉軸65'轉動時，該 平板開口部的開口面積與閥塞轉動的角度呈非線性比例關係。
以上所述，僅為本發明較佳實施例，不以此限定本發明實施的範 圍，依本發明的技術方案及說明書內容所作的等效變化與修飾，例如 使用形狀記憶合金或壓電陶瓷或磁致伸縮材料或其它能伸縮的材料和 物質替代彈簧等等；皆應屬於本發明涵蓋的範圍。
權利要求
1.一種電控閥，包括連接流體流路的上遊側與下遊側的開口部，用於調整該開口部的開口面積和調整通過該開口部的流體流動狀態的閥塞，以及使閥塞相對於開口部進行相對移動的步進電機；其特徵在於所述的開口部設置在一個固定的平面上；閥塞可軸向滑動地套裝在步進電機的轉軸上並隨該轉軸轉動；一個施力機構使閥塞與該平面緊密地貼靠在一起，實現接觸面的密封。
2. 根據權利要求1所述的一種電控閥，其特徵在於所述的施 力機構為設在開口部後方吸引閥塞的磁鐵。
3. 根據權利要求1所述的一種電控閥，其特徵在於所述的施 力機構為將閥塞頂向開口部的彈簧。
4. 根據權利要求1或2或3所述的一種電控閥，其特徵在於 所述的閥塞上開有與開口部對應的槽或缺口，閥塞隨步進電機的轉軸 轉動時開口部的開口面積與閥塞轉動的角度呈線性比例關係。
5. 根據權利要求4所述的一種電控閥，其特徵在於所述的開 口部為夾角小於180。的圓弧槽，閥塞上開有與開口部圓弧槽對應且 形狀及大小均相同的槽或缺口。
6. 根據權利要求1或2或3所述的一種電控閥，其特徵在於所述的閥塞上開有與開口部對應的槽或缺口，閥塞隨步進電機的轉軸 轉動時開口部的開口面積與閥塞轉動的角度呈非線性比例關係。
7. 根據權利要求6所述的一種電控閥，其特徵在於所述開口 部為夾角小於180。的弧槽或直槽，閥塞上開有與開口部弧槽或直槽 對應的槽或缺口。
全文摘要
本發明一種電控閥，涉及一種步進電機驅動的閥。本發明的電控閥包括連接流體流路的上遊側與下遊側的開口部，用於調整該開口部的開口面積和調整通過該開口部的流體流動狀態的閥塞，以及使閥塞相對於開口部進行相對移動的步進電機。所述的開口部設置在一個固定的平面上，閥塞可軸向滑動地套裝在步進電機的轉軸上並隨該轉軸轉動，一個施力機構使閥塞與該平面緊密地貼靠在一起，以實現接觸面的密封。該施力機構為設在開口部後方吸引閥塞的磁鐵或將閥塞頂向開口部的彈簧。本發明解決了現有電控閥結構複雜，不適合廉價大批量生產的問題。
文檔編號F16K31/04GK101581374SQ20081007106
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月14日 優先權日2008年5月14日
發明者張坤林 申請人:張坤林